Почва, ее состав, строение, мощность и характерные черты

С.В. Зонн (1964), рассматривая почву в качестве одного из компонентов биогеоценоза, пишет, что с биогеоценотической точки зрения под почвой следует понимать «поверхностный слой лито­сферы, участвующий в биологическом круговороте и обретший свойства природного компонентного тела, с характерным для него непрерывным обменом вещества и энергии, обуславливающим его образование, плодородие, закономерности формирования и эволю­цию».

Почва, как самостоятельное ограниченное в пространстве природное тело, может трактоваться как определенная термодинамическая система, обладающая спо­собностью пропускать через себя потоки вещества и энергии, не аккумулируя их в своих границах. Исходя из этого, он дает такое определение почвы: «...с термодинамической точки зрения почва представляет собой открытую гетерогенную многофазную систему, характеризуемую необратимыми термодинамическими процессами». Открытой системой почва названа потому, что, как ком­понент биогеоценоза, она находится «в постоянном и массо- и энергообмене с окружающей средой»; гетерогенной систе­мой – ввиду того, что она состоит «из нескольких гомогенных систем, имеющих разные свойства»; почва — многофазная систе­ма в связи с тем, что в ее состав входят вещества как в твердом, так и в жидком и в газообразном состояниях.

Вместе с тем почва, по мнению В.А. Ковды, может рассматри­ваться и как биохимическая система, поскольку в результате жиз­недеятельности и обменных процессов в сообществе почвообитающих организмов с участием подземных органов растений в почве создается, по его выражению, «своеобразная биохимическая обста­новка». В почве непрерывно синтезируются, разрушаются и из продуктов распада вновь синтезируются разнообразные вещества: аминокислоты, спирты, органические кислоты, гумусовые вещества, энзимы, активные биохимические продукты, антибиотики, витами­ны групп В, РР, токсические вещества и пр. Продукты метаболиз­ма и другие продуцируемые вещества оказывают существенное воздействие на процессы почвообразования, плодородие почвы, на течение различных биохимических реакций в почве (окисление, восстановление, гидролиз, брожение и т. п.).

Из всего изложенного следует, что почва как природное тело состоит из подвергшейся физико-механическому и биохимическому выветриванию косной минеральной основы, биогенной органиче­ской массы в виде гумусового слоя различной мощности, продук­тов почвообразования и метаболизма в различных состояниях, а также специфических почвенных газов и воды с растворенными в ней веществами.

По Ю. Одуму (1975), в состав почвы входят под­стилающий минеральный субстрат как исходный материал и орга­нические «добавки», а также организмы и продукты жизнедеятель­ности, перемешанные с мелкими частицами измененного исходного материала, а между частицами — газы и вода.

Происходящие в почве процессы аккумуляции, превращения и перемещения органических и минеральных веществ, как указывает С.В. Зонн (1964), находят отражение в морфологическом строе­нии почвенного профиля, в особенностях вертикального расчлене­ния почвы на так называемые биогеогоризонты и слои (Ю.П. Бяллович, 1960), которые обычно почти полностью совпа­дают с выделяемыми почвоведами генетическими горизонтами почвы.

С.В. Зонн (1964, 1974) при вертикальном расчленении поч­вы как компонента биогеоценоза выделяет следующие биогео­горизонты и слои (подгоризонты):

АА — биогеогоризонт активной аккумуляции сырого энергетическо­го материала в виде подстилки, войлока и т. п., соответству­ющий генетическому горизонту почвы А_о. По степени разло­жения он подразделяется на три слоя (подгоризонта): AA₁ — свежий неразложившийся опад (и отпад); АА₂ — полуразложившиеся органические остатки опада; АА₃ — полностью разложившаяся гомогенная перегнойная масса.

А — биогеогоризонт аккумуляции гумусовых и зольных веществ, соответствующий гумусовому горизонту почвы А₁. По убыва­нию степени гумусированности, изменению структурности и пр. он подразделяется на слои — A₁, А₂, А₃.

ИТ — биогеогоризонт интенсивного (элювиального) транзита гуму­совых и подвижных минеральных веществ (в молекулярных и коллоидных формах) и обеднения ими, соответствующий элювиальному горизонту почвы А₂. В зависимости от форм транзита веществ различаются два варианта:

ИT₁ — когда происходит перемещение веществ, поступающих из биогеогоризонта А, а также разрушение их и вы­нос продуктов разрушения в нижележащий горизонт (в подзолистых, дерново-подзолистых и подзолисто-глеевых почвах);

ИТ₂ — когда происходит вымывание из этого биогеогоризон­та илистой фракции и образование конкреций железа (в дерново-подзолистых почвах на богатых породах и бурых лесных оподзоленных черноземах).

ВА — биогеогоризонт вторичной (иллювиальной) аккумуляции органоминеральных иминеральных веществ (с изменением и безизменения их физико-химического состояния), соответ­ствующий иллювиальному горизонту почвы В. Различаются два варианта его:

BA₁ — когда в нем происходят новообразования и отложения различных солей (хлоридов, сульфатов и т. п.);

ВА₂— когда происходит оглинение горизонта за счет вмытого или образовавшегося на месте ила.

ГТ — биогеогоризонт глубинного транзита органоминеральных и минеральных веществ в подстилающие горные породы или грунтовые воды или накопления выбывающих из биогеоценотического обмена веществ (в виде карбонатов, гипса и т. п.). Он соответствует горизонту С, представляющему собой слабо измененные продуктами обмена материнские породы.

Распределение химических элементов по почвенному профилю, как отмечает С.В. Зонн, определяется двумя взаимно противопо­ложными процессами: а) биогенной аккумуляцией элементов в почве вследствие перемещения корнями растений калия, кальция, фосфора, серы и др. из нижних горизонтов в верхние, что наибо­лее характерно для степных и отчасти пустынных биогеоценозов (черноземы, сероземы), и б) выщелачиванием легкорастворимых элементов из верхних горизонтов в нижние при промывании почв атмосферными осадками, в особенности в лесных биогеоценозах (подзолистые почвы).

Таким образом, вертикальный профиль почвы, как указывает А.П. Шенников (1950), характеризуется существенными разли­чиями почвенных горизонтов как по механическому составу, физи­ческим и химическим свойствам, так и по функциональным режи­мам — солевому, водно-воздушному и тепловому. Важность учета расчленения почвы на биогеогоризонты подчеркивает и Н.В. Дылис (1978),ибо взаимодействие других компонентов биогеоценоза с почвой, в особенности живых, складывается дифференцированно по биогеогоризонтам и даже слоям. Особенно большое значение он придает подстилке и гумусовому горизонту почвы, наиболее плотно заселенным живыми существами и заполненным корнями растений, продуктами метаболизма и отмершими органическими остатками. Т.А. Работнов (1978) обращает внимание на важную роль в травяных биогеоценозах верхнего дернового слоя почвы, так называемой дернины.

Мощность, толща различных типов почв, границы их верти­кального простирания неодинаковы. Верхней границей почвенного профиля принято считать поверхность мертвого напочвенного по­крова (лесной подстилки, войлока на лугах и в степях), а нижней границей — предел распространения основной массы корневых систем растений, так называемого корнеобитаемого слоя. Общая мощность почвы обычно составляет 1,5—2 м. В этом слое расте­ния, почвообитающие животные и микроорганизмы находят необ­ходимые для своего существования, жизнедеятельности и развития тепло, влагу, кислород воздуха и питательные вещества (мине­ральный азот, зольные элементы и пр.). Мощность почвы, по А.П. Шенникову, свидетельствует о степени близости или уда­ленности от ее поверхности материнской почвообразующей поро­ды. Наиболее маломощные почвы встречаются на скалистых маг­матических и метаморфизированных горных породах либо в суровых климатических условиях, ограничивающих распростране­ние биологических процессов почвообразования в более глубокие слои материнских пород. Маломощные почвы характерны также для первых стадий почвообразования.

Почва как природное тело отличается от материнской горной породы, на основе которой она сформировалась, рядом характер­ных особенностей. Во-первых, почвы, как отмечает Ф.Я. Гаврилюк (1977), в отличие от почвообразующей породы, анизотропны, т.е. их состав и свойства неодинаковы по генетиче­ским горизонтам почвенного профиля; во-вторых, почва обладает плодородием, т.е. способностью обеспечить необходимые условия для существования и развития растений и других организмов.

В- третьих, по В.И. Вернадскому (1967), почва характеризуется скоплением, концентрацией бесчисленного количества организмов, обладающих в совокупности огромной химической энергией, обес­печивающей грандиозный геохимический эффект их деятельности в биогеоценозе и в биосфере в целом. В-четвертых, по словам С.В. Зонна (1964), для почвы характерна резкая смена физико-химических свойств по биогеогоризонтам почвенного профиля (на­пример, смена кислой реакции (рН) среды с глубины 20—50 см на щелочную). В-пятых, наличие в почве окислительно-восстановительных процессов с преобладанием восстановительных в верхних горизонтах, где происходит интенсивное разложение органики, и окислительных в нижних — с образованием окисных соединений железа, марганца.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: