ПЕРВИЧНОЕ ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ

 

 

Бактерии и микобактерии, способные к азотфиксации. Почвообразование при участии микрофлоры. Биофилы

 

Естественно, первые поселенцы должны обладать хорошей приспособленностью к суровым экологическим условиям среды на скальных 'поверхностях, где характерны большие амплитуды между дневными и ночными, летними и зимними температурами, периодичность увлажнения вплоть до полного обсыхания в связи с отсутствием у субстрата свойства влагоемкости, отсутствие органического вещества и азота, легкодоступных зольных элементов, прямое воздействие солнечной радиации. В этих экстремальных экологических условиях первыми поселенцами являются разнообразные автотрофные микроорганизмы, среди которых преобладают неспороносные бактерии и микобактерии, способные к азотфиксации (). Присутствуют в составе микрофлоры и водоросли — диатомовые, зеленые, синезеленые. На более поздних стадиях в группировках микроорганизмов появляются гетеротрофы — аммонификаторы и другие микробы, грибы, актиномицеты, нуждающиеся для своей жизнедеятельности в синтезированном другими организмами органическом веществе.

 

Поскольку большинство микроорганизмов этой стадии — автотрофы, способные создавать биомассу путем хемосинтеза или фотосинтеза, усваивая С, N, и О атмосферы при наличии даже следовых количеств воды в среде, в частности за счет конденсации паров воды на холодной поверхности камня или в микротрещинах, они должны получать из субстрата минеральные элементы. Биомасса бактерий этой стадии почвообразования довольно богата элементами питания, она имеет высокую зольность порядка 7—10%, содержит 10—12% азота. Специфичен состав зольных элементов (%) бактерий: Р205 — 42—52, К,0 + Na20 - 25-30, СаО + MgO - 15-18, Fe203 - 1 - 10, S03 — 3—4. Зольность водорослей такая же или даже выше, но в составе золы больше щелочно-земельных элементов, чем щелочных. В золе диатомей существенную роль играет кремнезем.

 

Присутствие в золе микроорганизмов зольных элементов связано с их поступлением из разрушающихся минералов горной породы, причем поступлением избирательно, не в тех соотношениях, в которых эти элементы содержатся в минералах. Способность многих микроорганизмов разрушать минералы была неоднократно показана прямыми экспериментами. Н. П. Ремезов, Н. Н. Сушкина и J1. Е. Новороссова (1947) показали опытным путем разрушение многих первичных и вторичных минералов «силикатными» бактериями. Н. Н. Сушкина и И. П.Цюрупа позднее продемонстрировали освобождение более 50% первоначального содержания калия из микроклипа, биотита и бентонита после трехмесячного воздействия почвенных бактерий.

 

Естественно, что одновременно с биологическим выветриванием идет и физическое выветривание породы и слагающих ее минералов. Поскольку устойчивость к выветриванию разных минералов различна, процесс идет неравномерно, отдельными очагами, но постепенно охватывает всю поверхность породы.

 

В результате под воздействием микроорганизмов образуется незначительное количество мелкозема — органо-минеральной микробной пыли, которая ни в коей мере еще не является почвой, но уже представляет собой субстрат для поселения более требовательных к условиям среды организмов. Этот новообразованный субстрат имеет существенные отличия от исходной породы: в нем содержатся органическое вещество и азот, аккумулированы биофильные элементы — Р, К, Са, S, Mg и др., а также продукты гидролиза силикатов и алюмосиликатов — гидроксиды Fe, Al, Мп, опаловидный кремнезем, стяжения СаС03, с одной стороны, с другой — вторичные глинистые или глиноподобные переходные минералы с еще не полностью оформленной кристаллической решеткой.

 

В различных условиях среды образующиеся почвопленки имеют разный состав и характер. В холодных (арктика) и жарких (субтропики, тропики) пустынях образуются карбонатные, солевые, железисто-марганцевые, кремнеземистые налеты, корки типа «пустынного загара» в связи с отсутствием водного оттока продуктов выветривания и интенсивной кристаллизацией вторичных соединений. В гумидных условиях идет выщелачивание подвижных продуктов выветривания и относительное обогащение остатка неподвижными. Во всех случаях имеет место сдувание материала ветром и его накопление в микродепрессиях, трещинах.

 

На образованном микроорганизмами мелкоземе поселяются лишайники, характерные для второй стадии первичного почвообразования.

 

 

К содержанию: Ковда, Розанов: Почвоведение

 

Смотрите также:

 

Химия почвы    Грунтоведение  Занимательная геохимия  ПОЧВЫ. Педосфера  почвы  Почвообразование