М.А. Глазовская

Смотрите также:

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Фитоценология - геоботаника

Химия почвы

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Черви и почвообразование

Дождевые черви

Вернадский. Биосфера

Геохимия - химия земли

Минералогия

Земледелие. Агрохимия почвы

Справочник агронома

Удобрения

Происхождение растений

Ботаника

Биология

Эволюция биосферы

Земледелие

Геоботаника

Общая биология

Биографии биологов, почвоведов

Эволюция

Роль живого вещества в почвообразовании. Биокосная природа почв. Биоценоз элементарный ландшафт

Почва образуется на поверхности Земли в той части биосферы, где смыкаются и проникают друг в друга три частные оболочки — литосфера, атмосфера; и гидросфера — и где плотность живого вещества планеты достигает максимальной величины.

Поэтому почва представляет собой биокосную систему, в которой роль живого вещества особенно велика.

В серии работ, посвященных биосфере, В. И. Вернадский показал, что в этой оболочке все основные природные процессы имеют биогеохимический характер, т. е. прямо или косвенно связаны с: жизнедеятельностью всей совокупности населяющих планету живых. организмов, действующих с момента возникновения жизни на Земле, т. е. в течение более чем трех миллиардов лет.

Совокупность живых организмов В. И. Вернадский называл «живым веществом»- биосферы в отличие от находящегося в этой оболочке «косного вещества» — горных пород.

Противопоставляя живое вещество косной материи, В. И. Вернадский подчеркивал прежде всего энергетическую роль живых организмов как аккумуляторов и перер'аспределителей солнечной энергии. Он писал: «Захватывая энергию солнца,,, живое вещество создает химические соединения, при распадении, которых эта энергия освобождается в форме, могущей производить, химическую работу. Благодаря этому живое вещество представляет с химической точки зрения активную форму материи, химическая энергия которой может быть превращена в другие формы энергии ^ механическую, тепловую и т. д. Минералы, химические молекулы, образующиеся при участии живого вещества, тоже являются: носителями той же энергии, начало которой лежит в лучистой энергии Солнца. Но эта энергия в минералах находится в потенциальном состоянии.

В организмах, в живом веществе энергия в значительной мере- свободная, производящая работу. Живое вещество есть форма активированной материи, и эта энергия тем больше, чем больше масса живого вещества» . Именно поэтому почвы, где особенно велика плотность жизни, являются аккумулятором солнечной энергии, зафиксированной и в массе заключенного в почве живого вещества, и в массе гумуса, и в разнообразных вторичных минеральных и органоминеральных образованиях. В отличие от других мощных аккумуляций солнечной энергии (каменные угли, нефти, горючие сланцы) накопление энергии в почвах не сопровождается длительной консервацией ее в какой-либо одной форме.

Вследствие биокосной природы почв, обилию в них активного живого вещества и формированию почв на поверхности Земли, т. е. в части биосферы (в которую непосредственно поступают все новые и новые потоки солнечной энергии), идут непрерывное обновление и трансформация форм энергии. «Энергетическая насыщенность» и энергетическая активность почв обусловливают большую скорость и своеобразие процессов трансформации в ней минеральных и органических соединений.

Почвообразование — это полициклический процесс, а почва — это сложная открытая динамическая система, представляющая собой одновременно и результат длительного взаимодействия факторов почвообразования, и ту среду, в которой это взаимодействие продолжает осуществляться в настоящее время.

Циклы возобновления «главных почвообразователей», как их называл В. В. Докучаев, — почвообразующих пород, воды, воздуха, живого вещества, органических остатков и продуктов их гумификации различаются на целые порядки и составляют от десятков и сотен тысяч лет до нескольких десятков дней и даже часов (газообмен и влагообмен в верхних горизонтах почв и др.). Поэтому судить о степени участия в почвообразовании отдельных компонентов по соотношению их объемов или масс в каждый данный момент существования почвы нельзя.

Сочетание медленных циклов возобновления почвообразующих пород и накладывающихся на них быстрых многократных циклов возобновления живого вещества, разложения органических остатков, возобновления воды и воздуха приводит к тому, что в почвах, не нарушенных ускоренной эрозией или новым осадконакоплением, по мере течения процесса почвообразования все меньшее значение имеет состав исходной породы, уже 'существенно преобразованной совокупным воздействием постоянно возобновляющихся компонентов. Чем длительнее процесс почвообразования, тем ярче проявляется результат воздействия компонентов с наиболее быстрыми циклами возобновления, так как их суммарное участие в почвообразовании с течением времени все более возрастает.

Быстрые циклы кругооборота веществ в биологических циклах, активность живого вещества, его исключительно большая роль в перегруппировке атомов, а также большая плотность живого вещества в почвах позволили В. И. Вернадскому отнести почвы к особым биокосным телам природы.

В биокосной природе и высокой энергетической активности почв лежит причина плодородия почв — их способности обеспечивать растения элементами питания, влагой и необходимыми для дыхания и роста корней и населяющих почву микроорганизмов воздухом и теплом:

Почвообразовательный процесс в его общем виде — совокупность явлений, совершающихся под влиянием солнечной энергии в- поверхностном слое земной коры при взаимодействии живых организмов и продуктов их распада с минеральными соединениями горных пород, воды и воздуха. Поглощение живыми организмами минеральных элементов из окружающей среды и выделение ими » процессе жизни различных органических и минеральных соединений, воздействующих на эту среду и изменяющих ее, представляют два главных, диалектически связанных противоположных комплекса явлений (биохимических, химических, физических, физико-химических), которые в своем единстве составляют существо любого почвообразовательного процесса.

Почва — это открытая динамическая система. Поток материальных частиц, атомов и их соединений связывает отдельные компоненты ландшафта (породы, продукты выветривания, воды, почвы,, растения, животных и приземные части атмосферы) в единое целое. В ряду компонентов ландшафта особое значение имеет почва: через нее проходит миграционный поток элементов, поэтому она отражает материальный состав других компонентов и является вещественным выражением их геохимической связи.

Этой функции почв придавал особое значение Б. Б. Полынов — основатель особой области географии — геохимии ландшафтов. Им был разработан и последовательно применен метод сопряженного анализа вещественного (минералогического и химического) состава горных пород, продуктов их выветривания, почв, которые на этих продуктах образовались, состава золы растений, выросших на этих почвах,, вод, дренирующих эти почвы и породы (или грунтовых вод,, участвующих в почвообразовании). В настоящее время метод сопряженного анализа вещественного состава названных компонентов,, а также состава почвенного воздуха и' состава атмосферных осадков находит широкое применение как в почвенных, так и в ланд- шафтно-геохимических исследованиях. Из атмосферы в почву проникают газы, поступают атмосферные осадки с растворенными в них химическими веществами и взвесями. На поверхность почвы оседает пыль. Из почвы в атмосферу идут обратные потоки вещества: почва «дышит», из нее выделяются газы — главным образом углекислота, водяные пары (при непосредственном испарении из-, почвы, или путем транспирации через растения). При развевании почв в атмосферу поступает пыль.

Атмосферная влага, стекающая по поверхности почвы или просачивающаяся сквозь почву вглубь, обогащается растворимыми минеральными, органическими и органоминеральными продуктами почвообразования. Почвы таким образом оказываются поставщиками некоторых растворимых веществ в воды поверхностных водотоков — ручьев и рек и в грунтовые воды. Так, из лесных и болотных почв в умеренных и особенно экваториальном поясах выносится так много растворенного органического вещества, что вода в реках местами окрашена в соломенный цвет или цвет чая, а во влажныл тропиках имеет почти черный цвет.

Недаром одна из крупных рел бассейна Амазонки называется Риу-Негру (черная река). И наооо- рот, почвы нижних частей склонов и депрессий, речных долин получают часть твердых и растворенных веществ с делювиальными водами, водами паводков и половодий, а также за счет грунтовых вод, от уровня которых к поверхности поступает капиллярная и пленочная влага и растворенные в ней вещества.

Массивные горные породы, кора выветривания, различные рыхлые наносы являются поставщиками минеральной части почв. В свою очередь, часть растворенных в почвах веществ выносится с почвенной влагой за пределы профиля, проникает в подстилающую .породу, влияет на скорость и направление процессов выветривания, состав вторичных минералов и общее строение коры выветривания. Порода, на которой формируется почва, называется материнской или почвообразующей. Она является источником минеральной части почв. В условиях, где почвы подвергаются эрозии, обогащенный -органическим веществом смываемый почвенный материал заметно участвует в сложении делювиальных, аллювиальных и других типов отложений. В данном случае можно говорить о «породообразующих почвах».

Следовательно, почва является подсистемной в более сложной системе — биогеоценозе, или элементарном ландшафте.

Понятие «биогеоценоз» было введено В. Н. Сукачевым.

Близкое биоценозу понятие «элементарный ландшафт» было введено Б. Б. Полыновым. ."Элементарным ландшафтом Б. Б. Полынов называл «...определенный элемент рельефа, сложенный одной породой или наносом и покрытый в каждый отдельный момент своего существования определенным растительным сообществом. Все эти условия создают определенную разность почвы и свидетельствуют об одинаковом на протяжении элементарного ландшафта развитии взаимодействия между горными породами и организмами»

К содержанию книги: МАРИЯ АЛЬФРЕДОВНА ГЛАЗОВСКАЯ - Общее почвоведение и география почв