5.Элементарные процессы почвообразования. Выветривание.

5. Элементарные процессы почвообразования. Выветривание.

Элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП)представляют сочетание взаимосвязанных биологических, химических и физических явлений, протекающих в почвах и являющихся главными составляющими почвообразования в целом. Это конкретные явления, механизмы и процессы, приводящие к образованию того или иного признака почвы, например гумусового горизонта, солонцеватости почвы, горизонтов карбонатных новообразований или гипса и т. д. По своей сущности ЭПП является проявлением многолетнего суммирования веществ и энергии простейших микропроцессов.

До настоящего времени нет четкой классификации элементарных почвообразовательных процессов. Разные авторы неодинаково представляют их содержание по объему и сущности явлений. Часто вызывает нарекания термин «элементарные». Его следует понимать не в смысле элементарной простоты, а как составляющий компонент (элемент) более сложных тотальных явлений, формирующих почвенное тело, целостное самостоятельное природное образование.

Выветривани е- процесс разрушения и изменения горных пород в условиях земной поверхности под влиянием механического и химического воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных вод и организмов. По характеру среды, в которой происходит В., различают атмосферное и подводное. По роду воздействия В. на горные породы различают: физическое В., ведущее только к механическому распаду породы на обломки; химическое В., при котором изменяется химический состав горной породы с образованием минералов, более стойких в условиях земной поверхности; органическое (биологическое) В., сводящееся к механическому раздроблению или химическому изменению породы в результате жизнедеятельности организмов. Своеобразным типом В. является почвообразование, при котором особенно активную роль играют биологические факторы. В. горных пород совершается под влиянием воды (атмосферные осадки и грунтовые воды), углекислоты и кислорода, водяных паров, атмосферного и грунтового воздуха, сезонных и суточных колебаний температуры, жизнедеятельности макро- и микроорганизмов и продуктов их разложения.

Физическое В. происходит главным образом в условиях сухого и жаркого климата и связано с резкими колебаниями температуры горных пород при нагревании солнечными лучами (инсоляция) и последующем ночном охлаждении; быстрое изменение объёма поверхностных частей пород ведёт при этом к их растрескиванию. В областях с частыми колебаниями температуры около 0°С механическое разрушение пород происходит под влиянием морозного В.; при замерзании воды, проникшей в трещины, объём ее увеличивается и порода разрывается.

 Химические и органические В. свойственны главным образом пластам с влажным климатом. Основные факторы химического В. — воздух и особенно вода, содержащая соли, кислоты и щелочи. Водные растворы, циркулирующие в толще пород, помимо простого растворения, способны производить также сложные химические изменения.

6. Роль в почвообразовании большого геологического и малого биологического круговорота веществ.

Основных круговоротов веществ в природе два: большой (геологический) и малый (биогеохимический) обусловлен взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и осуществляет перераспределение вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли.

Большой круговорот — это и круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу. Влага, испарившаяся с поверхности Мирового океана (на что затрачивается почти половина поступающей к поверхности Земли солнечной энергии), переносится на сушу, где выпадает в виде осадков, которые вновь возвращаются в океан в виде поверхностного и подземного стока. Круговорот воды происходит и по более простой схеме: испарение влаги с поверхности океана — конденсация водяного пара — выпадение осадков на эту же водную поверхность океана.

Подсчитано, что в круговороте воды на Земле ежегодно участвует более 500 тыс. км3 воды.

Круговорот воды в целом играет основную роль в формировании природных условий на нашей планете. С учетом транс-пирации воды растениями и поглощения ее в биогеохимическом цикле, весь запас воды на Земле распадается и восстанавливается за 2 млн лет (см. рис. 6. 10).

Биологический круговорот — ведущий процесс почвообразования. С поселением на горных породах низших растений (микроорганизмов, водорослей, грибов и лишайников) усиливаются процессы выветривания (биологическое выветривание), увеличивается количество водорастворимых соединений, часть которых организм использует для построения своего тела, часть вымывается водой, попадая в большой геологический круговорот веществ.

Из различных водорастворимых соединений, образующихся первоначально, растения усваивают не все элементы, а лишь те, которые нужны им для роста, т. е. избирательно. После отмирания растений на поверхности и в верхней части материнских пород откладываются мертвые органические вещества, которые постепенно накапливаются вместе с содержащимися в них наиболее важными элементами питания, необходимыми для растений.

При разложении и минерализации органических веществ, протекающих одновременно с выветриванием, освобождаются и снова становятся доступными для растений элементы питания, которые целиком или частично усваиваются следующими поколениями живых организмов.

Таким образом, благодаря жизнедеятельности живых организмов на фоне большого геологического круговорота веществ возникает малый биологический круговорот, а вместе с ним — первичное изменение рыхлых горных пород, или первичный процесс почвообразования. При увеличении числа организмов на единице площади все большее количество элементов питания перехватывается ими из геологического круговорота и удерживается в форме живого органического вещества.