Біологічний фактор грунтоутворення - У почвообразовании беруть участь три групи організмів - зелені рослини, мікроорганізми і тварини, що становлять складні біоценози.
Рослинність. Рослини є єдиним першоджерелом органічних речовин в грунті. Основною функцією їх як почвообразователей слід вважати біологічний круговорот речовин - синтез біомаси за рахунок вуглекислого газу атмосфери, сонячної енергії, води і мінеральних сполук, що надходять з грунту. Біомаса рослин у вигляді кореневих залишків і наземного опаду повертається в грунт. Характер участі зелених рослин в грунтоутворенні різний і залежить від типу рослинності і інтенсивності біологічного кругообігу (табл. 5.1).
Всі живі організми на Землі утворюють біологічні співтовариства (ценози) і біологічні формації, з якими нерозривно пов'язані процеси освіти і розвитку грунтів,
Вчення про рослинних формаціях з точки зору грунтознавства було розроблено В. Р. Вільямсом. В якості основних критеріїв для поділу рослинних формацій їм були прийняті такі показники, як склад рослинних угруповань, особливо надходження в грунт органічної речовини і характер його розкладання під впливом мікроорганізмів при різному співвідношенні аеробних і анаеробних процесів.
В даний час при вивченні ролі рослинних ценозів в грунтоутворенні додатково враховується характер і інтенсивність біологічного кругообігу речовин; Це дозволяє розширити вчення про рослинні формаціях з точки зору грунтознавства та дати більш детальне їх поділ.
Згідно Н. Н. Розов, розрізняють наступні основні групи рослинних формацій:- дерев'яниста рослинна формація: тайгові ліси, широколистяні ліси, вологі субтропічні ліси і зливові тропічні ліси;
- перехідна Дерев'янисті - трав'яниста рослинна формація: ксерофітні ліси, савани;
- трав'яниста рослинна формація: суходільні і заболочені луги, трав'янисті прерії, степи помірного пояса, субтропічні чагарникові степи;
- пустельна рослинна формація: рослинність суббореального, субтропічного і тропічного грунтово - кліматичних поясів;
- лишайниково - Мохова рослинна формація: тундра, верхові болота.
Лісова рослинність - це багаторічна рослинність, тому її залишки надходять в основному на поверхню грунту у вигляді наземного опади, з якого формується лісова підстилка. Водорозчинні продукти розкладання надходять в мінеральну товщу грунту. Особливістю біологічного кругообігу в лісі є тривала консервація значної кількості азоту і зольних елементів живлення рослин у багаторічній біомасі та вимикання їх з щорічного біологічного кругообігу. У різних природних умовах формуються різні типи лісу, що і визначає характер грунтоутворювального процесу, а отже, і тип формуються грунтів.
Трав'яниста рослинність утворює в грунті густу мережу тонких коренів, що переплітають всю верхню частину грунтового профілю, біомаса яких зазвичай перевищує біомасу наземної частини. Оскільки наземна частина трав'янистої рослинності відчужується людиною і поїдається тваринами, то основним джерелом органічної речовини в грунті під трав'янистою рослинністю є коріння. Кореневі системи і продукти їх гуміфікації оструктурівают верхню корнеобитаемой частина профілю, в якій поступово формується гумусовий горизонт, багатий елементами живлення. Інтенсивність процесів визначається природними умовами, так як в залежності від типу трав'янистих формацій кількість утворюється біомаси та інтенсивність біологічного кругообігу різні. Тому в різних природних умовах під трав'янистою рослинністю утворюються різні грунту. Мохово - лишайникова рослинність характеризується тим, що при великій влагоемкости має малу активність в біологічному кругообігу. Це є причиною консервації відмираючих рослинних залишків, які при достатній і надмірної вологості перетворюються в торф, а при постійному иссушении легко розвіваються вітром.
Мікроорганізми. (Роль мікроорганізмів у грунтоутворенні не менше значна, ніж роль рослин. Незважаючи на малі розміри, вони в силу своєї численності мають величезну сумарну поверхню і тому активно стикаються з почвойу За даними Е. М. Мишустина, на 1 га орного шару грунту площа активної поверхні бактерій досягає 5 млн м 2. Унаслідок короткочасності життєвого циклу і високої размножаемости мікроорганізми порівняно швидко збагачують грунт значною кількістю органічної речовини) За підрахунками І. В. Тюріна, щорічно надходження в грунт сухого мікробного речовини може становити 0,6 тга. (Ця біомаса, багата протеїнами, що містить багато азоту, фосфору, калію, має велике значення для ґрунтоутворення і формування родючості грунту.
Мікроорганізми є тим активним чинником, з діяльністю якого пов'язані процеси розкладання органічних речовин і перетворення їх в грунтовий перегній. Мікроорганізми здійснюють фіксацію атмосферного азоту. Вони виділяють ферменти, вітаміни, ростові та інші біологічні речовини. Від діяльності мікроорганізмів залежить надходження в грунтовий розчин елементів живлення рослин, а отже, родючість грунту.
Найбільш поширеним видом мікроорганізмів ґрунтів є бактерії. Їх кількість коливається від декількох сотень тисяч до мільярдів в 1 г грунту. Залежно від способу харчування бактерії поділяють на гетеротрофні і автотрофні.
Гетеротрофні бактерії використовують вуглець органічних сполук, розкладаючи органічні залишки до простих мінеральних сполук.
Автотрофні бактерії засвоюють вуглець з вуглекислоти повітря і окислюють недоокислені мінеральні сполуки, що утворюються в процесі діяльності гетеротрофов.
За типом дихання бактерії ділять на аеробні, що розвиваються при наявності молекулярного кисню, і анаеробні, які не потребують для своєї еволюції вільного кисню.
Переважна більшість бактерій найкраще розвивається при нейтральній реакції середовища. У кислому середовищі вони малодіяльних.
Актиноміцети (плесневідние бактерії, або променисті гриби) містяться в грунтах в менших кількостях, ніж інші бактерії; однак вони дуже різноманітні, і їм належить важлива роль в почвообразовательном процесі. Актиноміцети розкладають клітковину, лігнін, перегнійним речовини грунту, беруть участь в утворенні гумусу. Вони краще розвиваються в грунтах з нейтральною або слаболужною реакцією, багатих органічною речовиною і добре оброблюваних.
Гриби - сапрофіти - гетеротрофні організми. Вони зустрічаються у всіх грунтах. Маючи розгалужених міцелій, гриби густо переплітають органічні залишки в грунті. В аеробних умовах вони розкладають клітковину, лігнін, жири, білки та інші органічні сполуки. Гриби беруть участь в мінералізації гумусу грунту.
Гриби здатні вступати в симбіоз з рослинами, утворюючи внутрішню або зовнішню мікоризи. У цьому симбіозі гриб отримує від рослини вуглецеве харчування, а сам забезпечує рослину азотом, що утворюється при розкладанні азотовмісних органічних сполук у грунті.
Водорості поширені у всіх грунтах, головним чином в поверхневому шарі. Містять в своїх клітинах хлорофіл, завдяки якому здатні засвоювати вуглекислий газ і виділяти кисень.
Водорості беруть активну участь в процесах вивітрювання порід і в первинному процесі грунтоутворення.
Лишайники в природі зазвичай розвиваються на бідних ґрунтах, кам'янистих субстратах, в соснових борах, тундрі і пустелі.
Лишайник являє собою симбіоз гриба і водорості. Водорості лишайника синтезує органічна речовина, яка використовує гриб, а гриб забезпечує водорості водою і розчиненими в ній мінеральними речовинами.
Лишайники руйнують породу біохімічно - шляхом розчинення і механічно - за допомогою гіфів і слоевищ (тіло лишайника), міцно зростаються з поверхнею.
З моменту поселення лишайників на гірських породах починається більш інтенсивне біологічне вивітрювання і первинне ґрунтоутворення.
Найпростіші представлені в грунті класами корненожек (амеби), джгутикових і інфузорій. Вони харчуються переважно мікроорганізмами, що населяють грунт. Деякі найпростіші містять дифузно розчинений в протоплазмі хлорофіл і здатні асимілювати вуглекислоту і мінеральні солі. Окремі види можуть розкладати білки, вуглеводи, жири і навіть клітковину.
Спалахи діяльності найпростіших в грунті супроводжуються зменшенням числа бактерій. Тому прийнято вважати прояв активності найпростіших як показник, негативний для родючості. У той же час деякі дані свідчать, що в ряді випадків з розвитком амеб в грунті зростає кількість засвоюваних форм азоту.
Мікроорганізми в грунті утворюють складний біоценоз, в якому різні їх групи перебувають в певних взаєминах, що міняються залежно від змін умов грунтоутворення.
На характер мікробних біоценозів впливають умови водного, повітряного і теплового режимів грунтів, реакція середовища (кислотна або лужна), склад органічних залишків і ін. Так, зі збільшенням вологості грунту і погіршенням аерації посилюється діяльність анаеробних мікроорганізмів; зі збільшенням кислотності ґрунтового розчину пригнічуються бактерії і активізуються гриби.
Всі групи мікроорганізмів чуйно реагують на зміну зовнішніх умов, тому протягом року їх діяльність дуже нерівнозначна. При дуже високих і низьких температурах повітря біологічна діяльність в грунтах завмирає.
(Регулюючи умови життєдіяльності мікроорганізмів, можна істотно впливати на родючість грунту. Забезпечуючи пухке складення орного шару і оптимальні умови зволоження, нейтралізуючи кислотність грунтів, ми сприяючи розвитку нітрифікації і накопичення азоту, мобілізації інших елементів живлення і в цілому створюємо сприятливі умови для розвитку рослин.)
Тварини. Ґрунтова фауна досить численна і різноманітна, вона представлена безхребетними і хребетними тваринами.
Найбільш активні почвообразователі з числа безхребетних - дощові черв'яки. Починаючи з Ч. Дарвіна, багато вчених відзначали їх важливу роль в почвообразовательном процесі.
Дощові черв'яки поширені практично повсюдно як в окультурених, так і в цілинних грунтах. Їх кількість коливається від сотень тисяч до декількох мільйонів на 1 га. Переміщаючись усередині ґрунту і харчуючись рослинними залишками, дощові черв'яки активно беруть участь в переробці і розкладанні органічних залишків, пропускаючи через себе величезну масу грунту в процесі травлення.
За даними Н. А. Димо, на поливних окультурених сероземах черви викидають щорічно на поверхню площею 1 га до 123 т переробленого грунту у вигляді екскрементів (копролитов). Копроліти є добре агреговані грудочки, збагачені бактеріями, органічною речовиною і вуглекислим кальцієм. Дослідженнями С. І. Пономарьової встановлено, що викиди дощових черв'яків на дерново - підзолистого грунті мають нейтральною реакцією, містять на 20% більше перегною і поглиненого кальцію. Все це говорить про те, що дощові черв'яки покращують фізичні властивості ґрунтів, роблять їх більш пухкими, повітро - і водопроникними, тим самим сприяючи підвищенню їх родючості.
Комахи - мурахи, терміти, джмелі, оси, жуки і їхні личинки - також беруть участь в процесі грунтоутворення. Роблячи в грунті численні ходи, вони розпушують ґрунт і покращують її водно - фізичні властивості. Крім того, харчуючись рослинними залишками, вони перемішують їх з грунтом, а відмираючи, самі є джерелом збагачення грунту органічними речовинами.
Хребетні тварини - ящірки, змії, бабаки, миші, ховрахи, кроти - здійснюють величезну роботу по перемішуванню грунту. Роблячи в товщі грунту нори, вони викидають на поверхню велику кількість землі. Утворилися ходи (кротовіни) засипаються масою грунту або породи і на грунтовому профілі мають округлу форму, що виділяється за забарвленням і ступеня уплотненности. У степових районах землероющих тварини настільки сильно перемішують верхні і нижні горизонти, що на поверхні утворюється бугорковий мікрорельєф, а грунт характеризується як переритими (кротовіни) чорнозем, Перерита каштанова грунт або серози.
Читайте також