Organismer og deres rolle i jorddannelse. Vegetasjon som en faktor for jorddannelse

Tildelt fem faktorer for jorddannelse: foreldre (foreldre) bergart; klima; planter; dyreorganismer; lettelse og tid. For øyeblikket har de blitt fylt opp med to til: vann (jord og bakke) og menneskelig økonomisk aktivitet.

Foreldre klipper (eller foreldre) er bergarter som det dannes jord fra. Foreldresten er jordens materielle grunnlag og overfører den til seg den mekaniske, mineralogiske og kjemiske sammensetningen, samt fysiske, kjemiske og fysisk-kjemiske egenskaper, som deretter gradvis endres i varierende grad under påvirkning av jorddannelsesprosessen, noe som gir en viss spesifisitet for hver jordtype.

Foreldrebergarter avviker i opprinnelse, sammensetning, struktur og egenskaper. De er klassifisert som vulkanske, metamorfe og sedimentære bergarter.

Den mineralogiske, kjemiske og mekaniske sammensetningen av bergarter bestemmer forholdene for vekst av planter, har stor innflytelse på humusakkumulering, podzolisering, gleying, saltoppløsning og andre prosesser. Dermed skaper karbonatinnholdet i bergarter i taiga-skogssonen en gunstig reaksjon av miljøet, og bidrar til dannelsen av humushorisonten, dens struktur. I sure bergarter er disse prosessene mye langsommere. Det økte innholdet av vannløselige salter fører til dannelse av saltvannsjord. Avhengig av den mekaniske sammensetningen, bergartens sammensetning, avviker de i vannpermeabilitet, fuktighetskapasitet, porøsitet, som forhåndsbestemmer deres vann-, luft- og termiske regimer i prosessen med jordutvikling.

Verdi lettelsei dannelsen av jord og utviklingen av jorddekket er stort og variert. Lettelsen fungerer som den viktigste faktoren i omfordelingen av solstråling og nedbør, avhengig av eksponering og bratthet i bakkene og påvirker vann, varme, næringsstoffer, redoks og saltregimer i jorda.

Dermed oppstår i fjellet vertikal regulering av klima, vegetasjon og jord på grunn av en reduksjon i lufttemperaturen med høyde og endringer i fuktighet. Luftmassene, som nærmer seg fjellene, stiger sakte og avkjøles gradvis, noe som bidrar til oppnåelse av duggpunkt og nedbør. Etter å ha krysset fjellene, de samme luftmassene, nedover, varmer opp og blir tørre. Forskjeller i hydrering forårsaker endringer i ernærings-, redoks- og saltregimer.

Kapittel 2. FAKTORER FOR JORDFORMASJON. GENERELT ORDNING FOR TILLINGSPROSESSEN

§1. Konseptet med jorddannelsesfaktorer

Under faktorer av jorddannelse komponentene i det naturlige miljøet utenfor jorden blir forstått, under påvirkning og med deltakelse som jorddekket av jordoverflaten dannes. For første gang ble denne nære årsakssammenhengen mellom naturlige forhold, jorddannelsens natur og jordegenskaper etablert av V.V. Dokuchaev. Han identifiserte også hovedfaktorene for jorddannelse, som er: jorddannende bergarter, klima, lettelse, levende organismer, menneskelig økonomisk aktivitet og tid. De oppførte faktorene i deres forskjellige kombinasjoner skaper et stort utvalg av jordtyper, deres kombinasjoner og en unik mosaikk av jorddekket. VV Dokuchaev bemerket at alle jorddannende midler er likeverdige og tar like mye del i jorddannelsen, fraværet av en av dem ekskluderer muligheten for en jorddannende prosess. På bestemte stadier eller i spesifikke forhold for jordutvikling kan en av faktorene fungere som en avgjørende faktor.

Foreldre klipper. Betydningen av forelderen, eller forelderen, som en faktor for jorddannelse ligger i det faktum at det er kildematerialet som jord dannes fra, og miljøet der aktiviteten til levende organismer manifesterer seg. Overordnet stein er imidlertid ikke et inert jordskjelett. Det tar en direkte del i prosessene som utvikler seg på den, bestemmer den granulometriske, mineralogiske og kjemiske sammensetningen av jord og påvirker derved de fysiske, fysisk-kjemiske, vann-luftegenskapene, termiske, ernæringsmessige og vannregimene i jorden. Alle disse egenskapene påvirker direkte hastigheten, retningen og naturen til jorddannende prosesser: mineralisering og befuktning av planterester, hastigheten på akkumulering og bevegelse av stoffer i jordmassen, samt dannelse og nivå av jordfruktbarhet.

Under de samme naturlige forholdene, men på forskjellige jordformende bergarter, kan det dannes helt forskjellige jordarter. For eksempel dannes i taiga-skogssonen lavfruktbar podzolisk jord på en aluminosilikatmorene, og fruktbare jordarter med høyt humusinnhold, en agronomisk verdifull struktur og en gunstig nøytral reaksjon dannes på en karbonatmorene. I samme sone dannes fattige og tørre sandjord på fluvioglacial sand, og flomslett soddy, fruktbar jord på alluvium.

Etter opprinnelse er bergarter delt inn i tre grupper:

1) magmatisk, dannet ved inntrenging i jordskorpen eller utbrudd på overflaten av magma (grunnleggende - basalt, gabbro; sur - granitt; ultrabasisk - peridonitt, dunitt);

2) sedimentære bergarter dannet ved mekanisk eller kjemisk avsetning av produktene til ødeleggelse av magmatiske og metamorfe bergarter, samt organismenes vitale aktivitet;

3) metamorfe bergarter dannet av eksisterende bergarter under påvirkning av metamorfe faktorer (høye temperaturer, trykk, gasser). Den mest utbredte er skifer, fylitt, gneis, kvartsitt og marmor.

I det meste av jorden har det dannet seg jord på sedimentære bergarter. De dekker omtrent 75% av den kontinentale overflaten. I henhold til genetiske kjennetegn skilles sedimentære bergarter ut: klastisk, eller mekanisk, kjemisk og organogen.

Mekanisk,eller fragmentert,avleiringer ble dannet under mekanisk knusing (knusing) av forskjellige bergarter under påvirkning av termisk forvitring, samt ødeleggelse av isbreer og snøvann.

Eluvium - forvitringsprodukter som er igjen på stedet for dannelsen. Dette materialet består av rusk i forskjellige størrelser. I fjellterreng finnes eluvium i høyder. Jorda dannet på eluviale avsetninger er preget av lav fruktbarhet, lav tykkelse, så vel som steinsprut og steinete.

Deluvium Blir løs forvitringsprodukter båret av midlertidige ubetydelige vannstrømmer som strømmer ned bakkene under regn og snøsmelting. Dette fine jordmaterialet er avsatt i bunnen og i nedre del av bakkene. På deluviale avsetninger dannes jord med ganske høy fruktbarhet.

Alluvium - sedimenter av konstant vannføring i elven. Disse avsetningene dannes i elvedaler under flom og er preget av stratifisering og gradering. De kan være forskjellige i innholdet av partikler - sand i den nærmeste elvedelen av flomsletten og siltige i den nesten terrassedelen.

Lacustrine sedimenter - sapropel, siltsjø, marl. De er preget av en leireholdig, mindre ofte fin sandblanding med en betydelig mengde silt, karbonater eller lettoppløselige salter. Det dannes ganske fruktbare jordarter.

Sump sedimenter sammensatt av torv og myrsilt.

Marine sedimenter funnet i det kaspiske lavlandet, ved kysten nordlige hav... Disse bergartene er sortert, med forskjellig granulometrisk sammensetning, lagvis og inneholder salter. Saltjord dannes på marine sedimenter.

Eoliske innskudd blir dannet under overføring og avsetning av sandmateriale av vinden. Sandavleiringer okkuperer store områder i ørkener. De danner slike former for lettelse som sanddyner, sanddyner, åser.

De store slettene domineres av innskudd fra kvartærperioden - breinnskudd, forvitringsprodukter av forskjellige bergarter fordrevet og avsatt av breen. De råder også i sammensetningen av hviterusslands moderbergarter og er delt inn i morene, vannbreen, lacustrine-breen. Til morene preget av usortert, heterogen tekstur, steinblokker, berikelse med primære mineraler, rødbrune, gulbrune farger. Vannbreen sedimenter er assosiert med bevegelse og redeponering av morenemateriale ved isstrømmer utenfor kanten av breen. De er preget av gradedness, flat relief, boulderlessness, dårlig i kjemisk sammensetning, hovedsakelig sand. Lacustrine-glacial er avleiringer av grunne isvann. Karakterisert av et høyt innhold av siltige fraksjoner, steinløshet, rik kjemisk sammensetning, leir og sandleir i tekstur, ofte karbonat, komprimert, utsatt for vannlogging.

Loesslike loams og loess har en annen genese. De er preget av fawn eller brun-fawn farging, karbonatinnhold, løs konstitusjon, de er rike på kjemisk sammensetning, oftere lette loamer, utsatt for erosjon og dannelse av kløfter.

Kjemisksedimentære bergarter oppstår ved avsetning av materie på bunnen av vannlegemer fra løsninger som et resultat av kjemiske reaksjoner eller endringer i vanntemperaturen. Karbonatbergarter dannes på havbunnen delvis ved avsetning av kalsiumkarbonat fra vannet som kommer inn i elvevannet. Det meste av kalsiumkarbonat som er avsatt på havbunnen er et produkt av aktiviteten til noen organismer. Så, i krittiden av Mesozoic-tiden, var det en akkumulering av krittavleiringer på grunn av mikroskopiske skallamøber (foraminifera, etc.).

Organogenicraser består av avfallsprodukter fra dyr og planter, samt av deres usplittede rester (torv). Mange karbonat bergarter (korall kalkstein, skall kalkstein, etc.) er dannet med deltagelse av organismer, skjelett eller beskyttende del av som inneholder kalsiumkarbonat.

Ved vurdering av jord deles alle foreldrebergarter inn (figur 2) i saltvann og ikke-saltvann... Saltvannsbergarter er sedimenter av langtørkede havbassenger eller innsjøer, der saltvannsmark (saltmyr, saltslikk) kan utvikle seg. På karbonatbergarter utvikler jord seg med en nøytral reaksjon fra omgivelsene, noe som bidrar til akkumulering av humus i jorden (sod-karbonat, etc.).

De mest verdifulle foreldrebergartene er loesses, loess-lignende loams og andre karbonatbergarter (is- og lacustrine-avsetninger), samt alluviale loams i elveflom. De mindre verdifulle er karbonatfrie kappelam, og de fattigste er kvartssand (eoliske avleiringer).

Basert på kjennetegnene til moderrock, gjorde PS Kosovich (1911) to konklusjoner:

1. Ulike jordarter kan dannes på de samme bergartene, hvis andre faktorer for jorddannelse skiller seg fra hverandre. En soddy jord blir dannet på en leirete stein under urteaktig vegetasjon, en soddy-podzolic eller annen skogjord dannes under en skog.

2. De samme jordene kan dannes på forskjellige bergarter hvis andre faktorer for jorddannelse er de samme. Under en blandet barskog-løvskog på sand, sandleire, leirete bergarter, blir sod-podzolic jord dannet.

Unntak er imidlertid mulig: jo mer aktiv jorddannelsesprosessen er, jo svakere er effekten stein, men hvis den kjemiske sammensetningen og fysiske egenskaper bergarter er uttalt (karbonatbergart), det har en langsiktig effekt.

Klima er et langsiktig værregime i et bestemt område. Under forskjellige naturlige forhold overholder klimaet lovgivningen om sonering. Det avhenger av breddegrad, høyde, landformer og avstand fra hav og hav. Temperatur, nedbør, vind og luftfuktighet har størst innflytelse på jorddannelsen. Disse elementene, i kombinasjon med andre faktorer for jorddannelse, bestemmer et bestemt mønster i fordelingen av jorddekket.

Tilførsel av jord med energi er knyttet til klimaet - varme og i stor grad vann. Aktiviteten til biologiske prosesser og utviklingen av den jorddannende prosessen avhenger av verdien av den årlige mengden innkommende varme og fuktighet, karakteristikkene av deres daglige og sesongmessige fordeling.

Klimaets egenskaper når det gjelder temperatur og fuktighetsforhold er av stor betydning. Følgende klimatiske grupperinger skiller seg ut i henhold til indikatorene for temperaturen over 10 ° Cfor vekstsesongen: kald polar< 600 о, холодно-умеренные – 600 – 2000 о, тепло-умеренные – 2000 – 3800 о, теплые субтропические – 3800 – 8000 о, жаркие тропические > 8000 ca... Disse klimagruppene er lokalisert i form av breddebelter og kalles jordbiotermiske belter, som er preget av visse typer vegetasjon og jord. I henhold til forholdene for fukting skiller man ut klimatiske grupper: veldig våt- fuktighetskoeffisient\u003e 1,33, fuktig fuktig - 1,00 - 1,33, halvfuktig - 0,55 – 1 , 00, halvtørr - 0,33 - 0,55, tørr tørr - 0,12 - 0,33, veldig tørr -< 0,12. Fuktighetsfaktor (HCP) Er forholdet mellom nedbør og fordampning. Den store mengden nedbør bidrar til utvasking av jorda og fjerning av lettløselige salter, inkludert mineraler, dannet under spaltning av organiske rester i de nedre horisonter. I et tørt klima blir disse forbindelsene ikke bare utført, men tvert imot, i stand til å akkumuleres i de øvre lagene av jorden, noe som fører til salting.

Klimaet har direkte og indirekte innflytelse på jordformingsprosessens natur. Den direkte effekten er relatert til den direkte effekten på jorda av nedbør, oppvarming og kjøling. Den indirekte påvirkningen av klimaet manifesteres gjennom påvirkningen på flora og fauna.

Dermed påvirker klimaet kraftig termisk, luft og andre jordregimer. Typen vegetasjon og sammensetning av fytocenoser, dannelseshastigheten og transformasjonen av organisk materiale, hastigheten av enzymatiske reaksjoner, den metabolske og funksjonelle aktiviteten til mikrobiota, planter og dyr, prosessene med vind- og vannerosjon avhenger av kombinasjonen av temperaturforhold og fuktighet.

Lettelse. Påvirkningen av lettelse på jorddannelsesprosessen er hovedsakelig indirekte gjennom omfordeling av varme og vann som kommer inn på landoverflaten. En betydelig endring i høyden på terrenget medfører betydelig endring temperaturforhold og endringer i fuktighet. Luftmasser, som stiger til fjells, blir avkjølt, noe som forårsaker nedbør, og luften, som går gjennom fjellene, varmes opp igjen og blir tørr. Fenomenet vertikal regulering av klima, vegetasjon og jord i fjellet er forbundet med dette.

Lettelsen påvirker omfordelingen av solenergi og nedbør avhengig av bakkenes eksponering, bratthet og form. Skråninger med forskjellig bratthet og form fordeler fuktighet, regulerer forholdet mellom flytende, siverende og akkumulerende nedbør. Fra forhøyede avlastningselementer strømmer vann ned bakkene og akkumuleres i fordypninger. I en konkav skråning samler det seg vann i jorden, og i en konveks skråning renner det ned. Skråninger med forskjellig eksponering mottar forskjellige mengder solenergi. De sørlige bakkene er alltid varmere og tørrere enn de nordlige. De beste forholdene finnes i de sørøstlige bakkene, som varmes opp av solen i fuktig jord. De største temperaturforskjellene observeres om sommeren og kan nå 5 - 7 ° C i forskjellige bakker. Maksimumstemperaturene observeres i sørvestbakkene når solen varmer opp den allerede tørkede jorda. Vindbakker mottar mer fuktighet enn bakbakker. Alt dette skaper fuktforskjeller og påvirker naturen til vann-, nærings- og luftregimene. Disse faktorene skaper forskjellige forhold for vekst av vegetasjon, for forskjeller i syntese og nedbrytning av organisk materiale, transformasjon av jordmineraler, noe som fører til dannelse av forskjellige jordarter under forskjellige lettelsesforhold.

Lettelsen påvirker også intensiteten av erosjon. Med et utvanningsregime er skråningsformer en betingelse for forekomst av vannerosjon av jord. I et tørt klima favoriserer vanlige former for forekomst av vinderosjon.

Det er tre grupper av lettelsesformer: makrorelief - sletter, fjellsystemer, platåer som bestemmer det generelle utseendet og påvirker klimaet til et stort territorium, mesorelief - gjennomsnittlige landformer mot den generelle bakgrunnen for makrorelief: åser, kløfter, daler, bakker, under påvirkning som det lokale klimaet dannes av og jorddekkets struktur bestemmes i et bestemt landskap, mikrorelief - landformer med høydesvingninger på ca. 1 m: bakker, hummocks, fordypninger, underkopper, noe som skaper flekk i jorddekket.

Biologiske faktorer... Planter, mikroorganismer og dyr spiller en ledende rolle i jorddannelse og dannelse av jordfruktbarhet. Hver av disse gruppene oppfyller sin rolle, men bare med sin felles aktivitet blir foreldrerasen til jord.

Plantenes rolle i jorddannelsen er mangesidig. For det første syntetiserer grønne planter organisk materiale. Etter slutten av plantens livssyklus, kommer en del av biomassen i form av rotrester og bakken søppel tilbake til jorden årlig. I øvre horisonter foregår transformasjonsprosesser av organisk materiale og næringsstoffer akkumuleres, jordprofilen utvikler seg og jordfruktbarhet dannes. Hver naturlige sone er preget av spesifikke kombinasjoner av urteaktig, busk og treaktig vegetasjon, som avviker sterkt både i produktivitet og i forholdet og mengden kjemiske elementer i plantematerialet. Derfor er rollene til woody og urteaktig vegetasjon i jorddannelsesprosesser forskjellige.

I skog er den totale biomassen den høyeste, men den årlige økningen, og følgelig er søppel i dem mye mindre enn i engstepper, der den viktigste kilden til organisk materiale er massen av døende rotsystemer og, i mindre grad, den overjordiske massen. Søppel av treaktig vegetasjon faller hovedsakelig på jordoverflaten, mens den av urteaktig vegetasjon faller i jorda, noe som forhindrer tapet og forårsaker bedre og raskere interaksjon med mineralens del av jorda og mikroorganismer. Barrkull på grunn av dets kjemiske egenskaper (lavt askeinnhold i kombinasjon med en liten mengde kalsium, innholdet av en stor mengde vanskelige å nedbryte forbindelser som lignin, tanniner, harpikser) gjennomgår nedbrytning veldig sakte, hovedsakelig av soppmikroflora. Grov humus av fulvat-typen dannes. Kullet med urteaktig vegetasjon er preget av en finere struktur, lavere mekanisk styrke, høyt askeinnhold (10 - 12%), rik på nitrogen og baser, og nedbrytes raskt, hovedsakelig av bakterier. Dannet "myk" mettet med kalsium humus, overveiende humat type. Disse faktorene er årsaken til den lave fruktbarheten til skogjord, mens biomassen som går tilbake til jorden i engfytocenoser, danner en kraftig humushorisont og fruktbar jord.

Prosessen med jorddannelse under barskog under betingelsene for et utvaskingsvannregime er oftest av typen podzolization... Formingsjordene er preget av høy surhet, lavt humusinnhold, umettethet med baser, lavt innhold av næringsstoffer, lav biologisk aktivitet og lav fruktbarhet (podzolic, sod-podzolic). Jorddannelsesprosessen under påvirkning av urteaktig vegetasjon kalles torv. Som et resultat av denne prosessen, dannes jord med høyt humusinnhold, mettet med kalsium, med en nøytral eller nær nøytral reaksjon av miljøet, rik på næringsstoffer, og er preget av høy naturlig fruktbarhet (chernozems, sod og forskjellige engjord). Under dekke av blandede og løvskoger dannes gråskog eller brun skogsjord med en mindre sur reaksjon enn i podzolisk jord, graden av metning med baser øker, nitrogeninnholdet øker og fruktbarheten øker.

På grunn av rotsekresjoner forbedrer planter prosessen med ødeleggelse og transformasjon av lite løselige mineraler og bidrar til dannelsen av lett mobile forbindelser i jordmassen. Alt dette er resultatet direktepåvirkning av vegetasjon på jorddannelsesprosessen. Indirekte effekten på jorden manifesteres i en endring i termisk og vannregime.

En stor og variert jordfauna spiller en viktig rolle i jorddannelsen. Dette er protozoer (flagellater, ciliates, rhizopods), virvelløse dyr (leddyr (flått, springtails osv.), Meitemark), insekter (biller, maur, etc.), virveldyr (gnagere). De knuser organiske rester, endrer kjemiske og fysiske egenskaper, og akselererer nedbrytningen. Dyr som lever i jorden, gjør forskjellige bevegelser og blander organiske og mineralstoffer, øker jordens luft- og vannpermeabilitet og danner jordens struktur.

Mikroorganismer, som er de viktigste ødeleggerne av dødt organisk materiale til enkle sluttprodukter (vann, gasser, mineralforbindelser), spiller en helt unik og ekstremt viktig rolle i prosessene for jorddannelse. Mikroorganismer deltar i dannelsen av salter fra organominerale komplekser, i destruksjon og dannelse av mineraler, i bevegelse og akkumulering av jorddannende produkter. Mikroorganismer er en viktig faktor i den biologiske syklusen av stoffer, deres metabolske aktivitet påvirker prosessene for transformasjon av organisk materiale, regulerer ernæringsmessige og luftmodus jord, bestemmer utviklingen av jordfruktbarhet. Etter antall vurderes artssammensetningen av mikroorganismer, jordens biologiske aktivitet, reservene av organisk materiale, innholdet av næringsstoffer, luft og fuktighet. Det største antallet av dem i chernozem-jord, det minste - i tundrajord. Hver type jord har sin egen spesifikke profilfordeling av mikroorganismer, mesteparten er konsentrert i de øvre humuslagene innen 25 - 35 cm. Biomassen av sopp og bakterier i dyrkingslaget er 3-5 t / ha, antall bakterier når 5-8 milliarder CFU / g jord, actinomycetes - titalls millioner per gram jord, lengden på sopphyfer - opp til 1000 m / ha.

Ulike grupper av mikroorganismer har en differensiert effekt på jorddannelsen. Bakterier er den vanligste gruppen som utfører forskjellige transformasjoner av organisk materiale i jorden, aktivt nedbryter proteinrike rester, og fikserer gassformig nitrogen. I henhold til behovet for fritt oksygen i luften frigjøres aerobe, anaerobe og fakultative bakterier, i henhold til ernæringsmåten - autotrofiske og heterotrofiske bakterier. Autotrofe bakterier, i henhold til metoden for å skaffe energi, er delt inn i fotosyntetiske og kjemosyntetiske (nitrifiserende, svovelbakterier, jernbakterier)... Heterotrofe bakterier bruker ferdige organiske stoffer til ernæring; under deres innflytelse oppstår de viktigste prosessene for jorddannelse - spaltning av organiske rester og biosyntese av humus. Actinomycetes og sopp nedbryter cellulose, lignin, voks, harpiks, og deltar aktivt i dannelsen av humus.

Alger er autotrofiske fotosyntetiske organismer som deltar i forvitring og primære jorddannende prosesser. Lav er symbiotiske organismer, hyfer blir introdusert i bergarter, som et resultat begynner mer intensiv biologisk forvitring og primær jorddannelse, primitive jordarter dannes.

Alder.Siden den naturlige prosessen med jorddannelse finner sted i tide, har jordens alder blitt veldig viktig i deres evolusjon. Tiden i seg selv kan ikke endre naturen til jorddannelsen, men effekten av påvirkningen fra hver faktor eller deres kombinasjon manifesteres nettopp i det tidsmessige aspektet. Dermed har jorden som et naturhistorisk legeme en alder. Det er absolutte og relative jordalder. Absolutt alder Er tiden som har gått fra begynnelsen av jorddannelsen til utviklingsstadiet. Jo tidligere territoriet ble frigjort fra sjøen eller breen, og jo tidligere eldre steinen i dette området begynte å bli ødelagt, jo eldre vil jorda ha. Motsatt vil unge være jord der jorddannelsesprosessen begynte relativt senere. Den eldste er jord på sørlige breddegrader (Sør-Amerika, Sørøst-Asia - 2-30 millioner år), yngre - mellom- og nordlige breddegrader (10 tusen år), den yngste er jord på alluviale forekomster langs elvebredder, på grunne. Relativ alder karakteriserer forskjellene i hastigheten på jorddannelse av jord i ett territorium med samme absolutte alder, avhengig av lettelsen og naturen til moderbergartene, på den målrettede virkningen av den menneskeskapte faktoren. Derfor kan de være i forskjellige utviklingsstadier.

Menneskelig produksjonsaktivitet. Måtene og måtene å påvirke jorden på er svært forskjellige. Mekanisk prosessering med tunge landbruksmaskiner, påføring av organisk og mineralgjødsel, plantebeskyttelsesmidler, drenering og vanning, menneskeskapte forstyrrelser - alt dette fører til en endring i fysiske, kjemiske, biologiske og til og med morfologiske egenskaper, og disse endringene skjer mye raskere enn under naturlige forhold. Vannet, luften, matregimet til de dyrkede jordene endrer seg. Generelt er menneskelige aktiviteter rettet mot å skape kulturell, svært fruktbar jord der deres naturlige fruktbarhet er lav, og opprettholde høy produktivitet for jord med høy fruktbarhet, noe som er uttømmelig. Hvis produksjonsaktiviteter utføres uten å ta hensyn til utviklingsforholdene og jordegenskapene, så negative konsekvenser som forsaltning, erosjon, vanntett, forurensning, avfukting av jord osv.

Alle faktorer for jorddannelse har en spesifikk effekt på jorden og kan ikke erstattes med hverandre, dvs. de er likeverdige. Hver av dem spiller en rolle i utvekslingen av materie og energi mellom jord og miljø. Imidlertid bør den ledende faktoren i jorddannelse fortsatt betraktes som en biologisk faktor. I tillegg har jorda i seg selv en viss effekt på faktorene for jorddannelse, forårsaker disse eller de endringene i dem.

§2. Geologiske og biologiske sykluser av stoffer

Jordens dannelse og liv er uløselig knyttet til prosessene i stoffsyklusen. Før utseendet til grønne planter fant forskjellige geologiske prosesser sted på planeten og eksisterte geologisk sirkulasjon av stoffer, som er et sett med prosesser for utveksling av materie mellom land og sjø og består av:

1) kontinentalt forvitring av bergarter, noe som resulterer i dannelse av mobile ledd; 2) overføring av disse forbindelsene fra land til hav og hav; 3) avsetning av sedimentære bergarter i bunnen av havene med havets påfølgende transformasjon; 4) et nytt utbrudd av marine sedimentære og metamorfe bergarter på dagsoverflaten.

Den geologiske syklusen har pågått i millioner og milliarder år og dekker opptil flere kilometer av litosfæren. Forvitring er drivkraften. Prosessen med mekanisk ødeleggelse og kjemisk endring av bergarter og deres bestanddeler av mineraler under påvirkning av atmosfæren, hydrosfæren og biosfæren kalles forvitring.Levende organismer, atmosfærisk vann, gasser og temperatur påvirker sammen fjellet. Alle disse faktorene har en destruktiv effekt på henne samtidig. Avhengig av den rådende faktoren, skilles det mellom tre former for forvitring: fysisk, kjemisk og biologisk.

Fysisk forvitring er den mekaniske ødeleggelsen av bergarter i fragmenter av forskjellige størrelser uten å endre den kjemiske sammensetningen av mineralene som danner dem. Hovedfaktoren for fysisk forvitring er svingninger i daglige og sesongmessige temperaturer, effekten av frysende vann og vind. Ved oppvarming utvides mineralene som er inkludert i fjellet. Og siden forskjellige mineraler har forskjellige koeffisienter for volumetrisk og lineær ekspansjon, oppstår lokale trykk som ødelegger bergarten. Denne prosessen finner sted ved kontaktpunktene til forskjellige mineraler og bergarter. Når oppvarming og kjøling veksler, dannes det sprekker mellom krystaller. Gjennomtrengende i små sprekker skaper vann et slikt kapillærtrykk at selv de hardeste bergartene blir ødelagt. Når vannet fryser, forstørres disse sprekkene. I varme klima kommer vann inn i sprekkene sammen med oppløste salter, hvis krystaller også har en destruktiv effekt på fjellet. I lang tid blir det således dannet mange sprekker som fører til fullstendig mekanisk ødeleggelse. De ødelagte bergartene får muligheten til å passere og beholde vann. Som et resultat av å knuse massive bergarter, økes det totale overflatearealet som vann og gasser kommer i kontakt med. Og dette bestemmer løpet av kjemiske prosesser.

Kjemisk forvitring fører til dannelsen av nye forbindelser og mineraler som avviker i kjemisk sammensetning fra de primære mineralene. Faktorene for denne typen forvitring er vann med salter og karbondioksid oppløst i det, samt atmosfærisk oksygen. Kjemisk forvitring inkluderer følgende prosesser: oppløsning, hydrolyse, hydrering, oksidasjon. Oppløsningseffekten av vann øker med økende temperatur. Hvis vannet inneholder karbondioksid, blir mineraler i et surt miljø ødelagt raskere. Som et resultat av forvitring av stivestein, oppnås restformasjoner, sedimenter på nytt og oppløselige salter.

Før fremveksten av liv på jorden fortsatte ødeleggelsen av bergarter bare på de to ovennevnte måtene, men med fremveksten av organisk liv oppsto nye forvitringsprosesser - biologiske.

Biologisk forvitring er mekanisk ødeleggelse og kjemisk forandring av bergarter under påvirkning av levende organismer og produktene av deres vitale aktivitet. Denne typen forvitring er forbundet med jorddannelse. Hvis det bare er transformasjon av vulkanske bergarter til sedimentære bergarter under fysisk og kjemisk forvitring, dannes jord under biologisk forvitring, og næringsstoffer for planter og organisk materiale akkumuleres i den.

Bakterier, sopp, actinomycetes, grønne planter og forskjellige dyr er involvert i jorddannelsesprosessen. Mange mikroorganismer, spesielt kjemosyntetiske, nedbryter bergarter. Dermed danner nitrifiserende bakterier sterk salpetersyre og svovelbakterier - svovelsyre, som kraftig nedbryter aluminosilikater og andre mineraler. Silikatbakterier, frigjør organiske syrer og karbondioksid, ødelegger feltspat, fosforitter og omdanner kalium og fosfor til en form som er tilgjengelig for planter. Alger (kiselalger, blågrønne, grønne osv.), Mosser og lav ødelegger også bergarter.

Grønne planter frigjør organiske syrer og andre biogene stoffer, som samhandler med mineraldelen og danner komplekse organo-mineralforbindelser. Rotsystemer assimilerer askelementer selektivt, og etter at plantene dør av, akkumuleres nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, svovel og andre biogene elementer i de øvre jordhorisonter. I tillegg legger røttene til planter, spesielt trær, som trer dypt inn i bergarter gjennom sprekker, press på bergartene og ødelegger dem mekanisk. Under påvirkning av fysisk, kjemisk og biologisk forvitring er bergarter, som kollapser, beriket med fin jord, leire og kolloidale partikler, får fuktighetskapasitet, absorberingsevne, blir vann- og luftgjennomtrengelig. de akkumulerer plante næringsstoffer og organisk materiale. Dette fører til fremveksten av en essensiell eiendom av jorden - fruktbarhet, som bergarter ikke har.

På bakgrunn av en stor geologisk syklus av stoffer er det en liten biologisksirkulasjon av stoffer, som er utveksling av materie i "jord-plante" -systemet. Et trekk ved denne syklusen er selektiv absorpsjon av stoffer av organismer, syklisitet, kort varighet, dekker meterlag av litosfæren, drivkraften er jorddannelse. Den biologiske stoffsyklusen er kjernen i landbruksproduksjonen.

Syklusene til stoffer er sammenkoblet med hverandre, den biologiske går mot bakgrunnen til den geologiske, derfor kan stoffer komme fra en syklus til en annen. For å opprettholde jordens fruktbarhet er det nødvendig å skape forhold der den biologiske syklusen vil få det mest komplette uttrykket, og den geologiske syklusen vil være begrenset i sin manifestasjon.

§3. Generell skjema for jorddannelsesprosessen

Jorddannende prosess -det er et sett med fenomener transformasjon og bevegelse av stoffer og energi, som strømmer i jordmassen (A.A. Rode). Jorddannelse begynner fra det øyeblikket levende organismer legger seg på bergarter eller forvitringsprodukter. Enhver jorddannende prosess, ifølge A.A. Rode, består av et sett elementær jorddannende prosesser (ESP) av første og andre orden. Førsteordens EPP, eller generelle jorddannende prosesser, inkluderer:

1) syntese av organisk materiale ↔ ødeleggelse og mineralisering av organisk materiale;

2) syntese av sekundære mineraler og organominerale komplekser ↔ ødeleggelse av mineralforbindelser;

3) biologisk opphopning av grunnstoffer ↔ utvasking av mineraler og organiske forbindelser;

4) tilførsel av fuktighet i jorden ↔ forbruk av fuktighet fra jorden;

5) mottak av strålingsenergi på jordoverflaten og oppvarming, stråling av energi fra jorden og kjøling.

De tre første parene av elementære prosesser bestemmer mat, det fjerde paret - vann, det femte paret - jordens termiske regime. Jorddannelsesprosessen er kvalitativt den samme i alle jordsmonn, men kvantitativt (av strømningshastigheten) er den forskjellig, dvs. i forskjellige jordarter er prosessen med jorddannelse annerledes, og til og med i samme jord på forskjellige dybder fortsetter den på forskjellige måter. Derfor er enhver jord en serie som suksessivt erstatter hverandre vertikalt genetiske horisonter - lag som moderbergarten deles i i prosessen med jorddannelse. Hele den kumulative horisontsekvensen kalles jordprofil... Horisoner kalles genetiske fordi de er knyttet sammen av en felles opprinnelse.

EPP har sine egne egenskaper på forskjellige stadier av jordens fremvekst og utvikling, noe som lar oss snakke om et tall trinnjorddannende prosess. Opprinnelsen til hvilken som helst jord består av tre påfølgende stadier:

1) innledende jorddannelse (primær jorddannelsesprosess). Det sammenfaller med bosetningen av de første levende organismer på fjellet, er preget av lav aktivitet og volum av den biologiske syklusen, aktive ikke-biologiske førsteordens EPPer (oppløsning, utfelling, hydrering, diffusjon, etc.), svak forbindelse mellom disse prosessene med hverandre, derfor er morberg på dette stadiet har ingen markerte jordegenskaper, og profilen er veldig svakt delt inn i horisonter;

2) jordutviklingsstadium preget av en økning i aktiviteten og volumet av den biologiske syklusen gjennom aktiviteten til høyere planter, akkumulering av næringsstoffer. Derfor avhenger intensiteten og retningen av utviklingen av jorddannelsesprosesser her primært av vegetasjonen. På dette stadiet er EPP av andre orden, eller spesielle jorddannende prosesser (meso- og makroprosesser), rådende. Under deres innflytelse dannes jordens spesifikke materialesammensetning og dens fysiske egenskaper. Ved slutten av dette stadiet, reduseres prosessen gradvis (kommer til en viss likevektstilstand), en moden jord med en karakteristisk profil og kompleks av egenskaper dannes. Utviklingsstadiet kan vare i hundrevis, tusenvis og flere år.

De viktigste private jorddannende prosessene inkluderer:

● turfy - prosessen med intensiv humusdannelse og akkumulering av biogene elementer. Den utvikler seg under flerårig urteaktig vegetasjon i et moderat fuktig klima, mest intensivt med en ikke-spyle type vannregime på karbonatbergarter i steppesonen, der vanlige chernozemer dannes. Typiske chernozemer dannes i skogsteppen, i taiga-skogsonen på flomengene i elven flom - soddy flom, utenfor flom på karbonat bergarter - soddy-kalkholdig, på karbonatfri - soddy-podzolic jord;

● podzolizationprosessen med å fjerne produktene fra destruksjon av primære og sekundære mineraler fra den øvre jordhorisonten til det underliggende eller grunnvannet med en relativ opphopning av kisel. I sin rene form utvikler den seg under baldakinen til en barskog med dårlig urteaktig dekke i et fuktig klima med en utvasking av vannregime på karbonatfrie bergarter og forårsaker dannelse av podzolisk jord;

● lessivage- en kompleks prosess med fjerning av siltige stoffer uten ødeleggelse i form av suspensjoner fra øvre horisonter med akkumulering i de nedre assosiert med podzolization. Den renner under løvskog;

● sumpete - utvikler seg under påvirkning av myrvegetasjon under forhold med konstant overdreven fuktighet i løpet av prosessen med torvdannelse og gleying. Under forholdene i Hviterussland, som et resultat av myrprosessen, dannes myr-podzolic, torv-mos, torv og sod-podzolic boggy, alluvial boggy. Prosessen foregår under anaerobe forhold med obligatorisk deltakelse av sopp og bakterier;

● torvedannelse -biokjemisk prosess for transformasjon og konservering av organiske rester med deres ubetydelige fukting og mineralisering, noe som fører til dannelse av overflate torvhorisonter av varierende tykkelsesgrad;

● gleying - prosessen med biokjemisk reduksjon av jern- og manganforbindelser, ledsaget av overgangen til en mobil form under vannlogging av jord under anaerobe forhold med deltagelse av mikroorganismer. Jorden får blå, blå, grønnaktig nyanser, og hvis fargen er karakteristisk for hele horisonten, kalles en slik horisont gley, hvis fargen bare er flekker - gley;

● laterittisk -prosessen med akkumulering av jern- og aluminiumforbindelser i jorden og utvasking av silika i et fuktig og varmt klima. På slike jordarter er det også en intensiv soddyprosess med dannelse av røde og gule jordarter i subtropiske og ferralittiske jordarter i de fuktige tropene;

● solonetzic - prosessen med akkumulering av lettoppløselige salter (klorider, sulfater, etc.) i jordprofilen under effusjonstypen av vannregime under forhold med saltvann grunnvann eller saltvann jorddannende bergarter. Saltmyrer dannes, med avsaltning - saltslikk, med videre vask - malt;

3) likevektstrinn (dannet jord) oppstår når en dynamisk likevekt med det eksisterende komplekset av jorddannelsesfaktorer oppnås i henhold til hovedparametrene (mengden humus, genetiske horisonter, mengden grunnleggende næringsstoffer osv.). På dette stadiet fortsetter den biologiske syklusen på en slik måte at hver neste syklus praktisk talt gjentar den forrige. Alle mikro-, meso- og makroprosesser koordineres i tid og rom og danner en kompleks biogeokjemisk syklus som bidrar til å gjenopprette jordens naturlige egenskaper.

§4. Morfologiske trekk ved jord som en refleksjon av prosessene for deres dannelse og utvikling

I utviklingsprosessen får jorda en rekke eksterne, eller morfologiske, funksjoner som skiller den fra moderbergarten. De indikerer retning og alvorlighetsgrad av jorddannelsesprosessen. Disse funksjonene inkluderer: 1) strukturen og tykkelsen på profilen; 2) naturen til overgangen av horisonter; 3) koking fra 10% HC1; 4) granulometrisk sammensetning; 5) farging; 6) fuktighet; 7) struktur; 8) tillegg; 9) svulster og inneslutninger.

Jordprofilens struktur og tykkelse.Hver jordtype har en viss vertikal sekvens av genetiske horisonter, der hele settet kalles jordprofilen. Dannelsen av horisonter er assosiert med bevegelsen av forskjellige stoffer (stigende eller synkende strøm) langs jordmassen og fordeling lag for lag av levende organismer. Genetiske horisonter er representert av homogene horisontale jordlag som avviker i morfologiske egenskaper, sammensetning og egenskaper. Hver horisont har sitt eget navn og er angitt med de første bokstavene i det latinske alfabetet. En horisont kan deles inn i underhorisonter, for å angi hvilke og gjenspeiler deres spesifikke egenskaper, brukes flere digitale og alfabetiske indekser.

Nedenfor er et system for å identifisere hovedtyper av jordhorisonter.

OG - humus - overflatehorisonten for akkumulering av organisk materiale, humus og næringsstoffer akkumuleres i den. Avhengig av naturen, skiller deg ut:

A O - skogskull,bestående av råtnende skogskull (blader, nåler, grener osv.);

A d - torv - overflatehorisont, sterkt sammenflettet og holdt sammen av røttene til urteaktig vegetasjon;

A 1 - humus-eluvialen horisont der, sammen med akkumulering av humus, ødeleggelse og delvis utvasking av organiske og mineralstoffer forekommer;

Og lysken - dyrkbar- overflate humushorisont, forvandlet av periodisk jordbearbeiding i landbruket.

I tøffe jordarter består den øvre horisonten av torv - en masse halvnedbrutte planter.

T 1 - torv, ikke nedbrutt - planterester har helt beholdt sin opprinnelige form;

T 2 - torvmedium nedbrutt - planterester beholdt bare delvis sin form i form av rester av vev;

T 3 - torv nedbrutt - kontinuerlig organisk spredemasse uten synlige spor etter planterester;

TA - torv mineralisert - dyrkbar torvhorisont modifisert ved drenering og prosessering.

A 2 - podzolic (eluvial) - horisont med intensiv ødeleggelse av mineralens jorddel og utvasking av destruksjonsprodukter. Den ligger under humushorisonten og har en lys farge (grå, hvit, lysegul); etter opprinnelse kan være podzolic(sur hydrolyse av mineraler og fjerning av nedbrytingsprodukter), solodisert(alkalisk hydrolyse av mineraler). Under A2-horisonten (i podzolic, grå skogsjord, solods) dannes B-horisonten, som skiller seg i egenskapene fra enhver overflatehorisont.

AT - illuvialhorisonten, hvor produktene fra jorddannelsen vaskes inn og hvor de delvis akkumuleres. Avhengig av de utvaskede stoffene, skilles følgende typer illuvial horisont:

B h - illuvial-humushorisonten er kaffefarget på grunn av innholdet av jernholdige-humiske stoffer;

B f - kjertel illuvialoker eller brun farge, som inneholder jernholdige produkter som ødelegger mineraldelen av den øvre horisonten;

I Ca - illuvial-karbonathorisont, ofte inneholdende karbonatformasjoner i form av en løs opphopning av kalsiumkarbonater.

I jord uten en eluvial horisont (i chernozems, kastanjejord), der det ikke er noen vertikal bevegelse av stoffer, kalles horisont B overgangsperiodefra humusakkumulerende til foreldrerock.

G - gleyhorisont - er dannet i tåkete og tøffe jordarter under forhold med konstant overdreven fuktighet. Den er farget i blåaktige, blåaktige toner av jernholdige forbindelser av jern (II) og mangan som er dannet her. Skiller seg i strukturløshet og lav porøsitet.

Under forhold med midlertidig overdreven fuktighet, kan gley også vises i andre horisonter av profilen. I dette tilfellet blir bokstaven "g" lagt til basisindeksen, for eksempel A2g, Bg.

FRA - foreldrerock - horisont, dårlig påvirket av jorddannende prosesser og ikke viser tegn til de ovenfor beskrevne jordhorisonter.

D - underliggende stein - Det skiller seg ut i tilfelle når jordhorisonter ble dannet på en stein, og under er det en annen stein som er forskjellig i litologiske egenskaper.

Overgangen fra en horisont til en annen i forskjellige jordarter kan være annerledes: skarp, klar, merkbar eller gradvis. derfor overgangens natur mellom jordhorisonter i profilen er av diagnostisk verdi og indikerer ofte retning og intensitet av jorddannelse.

Jordkraft Er den vertikale utstrekningen av horisonten fra overflaten til kildeberget. For forskjellige jordtyper varierer gjennomsnittstykkelsen fra 40-50 til 100-150 cm. Under tundraens tøffe naturlige forhold kan jorddannelsesprosessen bare finne sted i den øvre delen av bergartene, over permafrosten, derfor er tykkelsen på hele jorden ubetydelig (20-30 cm). I steppene under frodig urteaktig vegetasjon kan tykkelsen på chernozems nå 200 - 300 cm.

Tykkelsen på individuelle horisonter karakteriserer jordens tilblivelse og agronomiske verdi. Dermed indikerer en tykk humushorisont en betydelig utvikling av akkumulering, svak utvasking og følgelig store reserver av næringsstoffer. Fattigdom og lav produksjonsverdi, for eksempel av podzolisk jord, bestemmes av en uttalt eluvial horisont, hvorfra næringsstoffer skylles ut.

Feltstudier kan avsløre tilstedeværelsen av karbonater i jorden og dybden av deres forekomst ved bruk av 10% HC1. For dette på veggen jordskjæring drypp med en sur løsning og bestem dybden den begynner fra kokende, og dens intensitet.

Jordfarge er av stor diagnostisk verdi, siden den gjenspeiler dens kjemiske og mineralogiske sammensetning, er grunnlaget for å dele jordlaget i horisonter. Hele utvalget av jordfarger kan reduseres til tre grunnleggende farger: svart, hvitt og rødt.

Den svarte og mørke fargen skyldes humusinnholdet: jo mer humus, jo mørkere er jordens farge. Ved 9-12% humusinnhold er jorden svart, ved 4-6% - mørk grå, mørk brun eller kastanje. Jord med lavt humusinnhold har en fargekarakteristikk av foreldrebergarten. Intensiteten til den svarte fargen vil også bli påvirket av typen humus; jord med samme kvantitative humusinnhold med fulvattypen vil være lettere enn jordene med den humate typen. Noen jordarter er svartfargede av mørke primære mineraler, sulfider, manganhydroksider.

Den hvite fargen og lyse toner i andre farger skyldes tilstedeværelsen av kvarts, kalk, aluminiumoksydhydrater og salter i jorden. Jordens røde farge er forårsaket av akkumulering av jern (III) oksider. Med et høyt innhold av den har jorden en rød, rusten eller rødbrun farge, med et lite innhold - gul eller oransje. De blå, blå og grønne fargetonene er forårsaket av dannelsen av jernholdige jernforbindelser under anaerobe forhold med overdreven fuktighet. Jord med denne fargen blir referert til som gley eller gleyed. Inhomogen, flekkete farge er en konsekvens av vekslingen av oksidasjons- og reduksjonsprosesser. Når de beskriver morfologiske tegn, indikerer de vanligvis graden av farge (mørk brun, lys kastanje) eller markerer en nyanse (hvitaktig med en gulaktig fargetone). Det bør tas i betraktning at det avhenger av fuktighet: fuktig jord er mørkere enn tørr. Når det gjelder fuktighet, kan jorden være tørke(støvete) , fersk(håndkald), våt (når du klemmer i hånden, føles fuktighet, papiret som presses mot bakken blir vått) og våt(vann strømmer). Alle prosesser som forekommer i jorda og fargenyansen er knyttet til vannmengden.

Jordens evne til å oppløse seg i individuelle aggregater kalles struktur, og settet med tilslag er jordstrukturen. Skille mellom strukturløse jordarter (mekaniske elementer er ikke koblet sammen i aggregater) og strukturelle. Ustrukturert jord har mange ugunstige egenskaper: lav vann- og luftpermeabilitet, når det regner, flyter de, blir tyktflytende, når de er tørre, mister de raskt fuktighet, smelter sammen til en masse som er vanskelig å dyrke. Strukturelt i det agronomiske konseptet er jorda, som er dominert (ikke mindre enn 55%) av tilslag av middels størrelse (0,25 - 10 mm), preget av egenskaper motsatt den strukturløse jorda.

I henhold til formen på aggregatene skiller man ut tre typer strukturer:

1) kuboid aggregatene er like utviklet langs alle tre akser og ligner en terning; de er delt inn i mutterlignende, klumpete, kornete, klumpete;

2) prismatisk - aggregatene er utviklet langs den vertikale aksen og ligner på et prisme, delt inn i søyleaktig og prismatisk;

3) platelignende aggregatene er utviklet langs den horisontale aksen, noen ganger flatt og skjellete.

En kuboidstruktur er mer verdifull agronomisk, da den skaper det mest verdifulle vann-luft-regimet. En av hovedbetingelsene for dannelse av en strukturell jord er tilstedeværelsen i den av tilstrekkelig mengde silte og kolloidale partikler og humus. Førstnevnte er "lim", sistnevnte gir vannmotstand til jordaggregater.

Hver jordtype og til og med hver jordhorisont har sin egen struktur. For sure jordarter er en platy struktur iboende, for alkalisk jord er den prismatisk, for nøytral og nær nøytral jord er den kuboid.

Tillegg - Dette er ytre tegn på porøsiteten og graden av jordtetthet. Det avhenger av foreldrenes egenskaper, partikkelstørrelsesfordeling, jordstruktur, samt aktivitetene til jordfaunaen og planterøttene. I henhold til graden av tetthet skilles en veldig tett, tett, løs og smuldrende konstitusjon.

Smuldrendetilsetningen er karakteristisk for sandjord uten humus. Under mekanisk belastning, til og med liten, er de preget av flytbarhet, dvs. bryte opp i separate elementer.

Løstilsetningen er iboende i leirholdig og leireholdig jord med en veldefinert struktur, så vel som i øvre horisonter av sand og sandholdig leirjord beriket med humus. Ploghorisonter har en slik grunnlov etter å ha behandlet dem i moden tilstand. Spaden kommer lett inn i slik jord.

Tetttilsetningen er typisk for de illuviale horisontene til de fleste leirete og leireholdige jordarter. Når du graver med en spade, kreves det betydelig innsats.

Veldig tetteller slått sammen,tilsetningen er karakteristisk for sammenhengende leirholdig strukturløs jord, så vel som illuviale horisonter av noen solonetzjord. Det er umulig å grave slike jorder med en spade; du må bruke et brekkjern eller en pickaxe.

Jordens sammensetning er en viktig agronomisk egenskap som bestemmer driftssyklusen og derfor lufting, vannpermeabilitet, samt jordmotstand under prosessering.

Svulster – dette er akkumuleringer av stoffer som skiller seg fra det omsluttende jordmaterialet i sammensetning og sammensetning. De dannes som et resultat av fysiske, kjemiske og biologiske jorddannende prosesser. TIL kjemiskneoplasmer inkluderer lettoppløselige salter, gips, karbonkalk, jernforbindelser, silika og andre stoffer.

Lettløselige saltertypisk for saltvannsjord. De finnes i form av hvite skorper på jordoverflaten eller i form av avleiringer, vener, korn i profilens tykkelse. Gipsforekommer i kastanje, brun, saltvannsjord og grå jord i form av hvite, grå og gulaktige årer, akkumuleringer av krystaller på jordoverflaten. Svulster CaCO 3 hvite finnes i form av skarpt skisserte hvite flekker, i form av mugg, tette akkumuleringer av kalk i forskjellige former. De bestemmes ved å koke med 10% saltsyreoppløsning.

Jernhydroksiderfinnes i podzolic, sod-podzolic og vannlogget jord i form av mørkebrune avrundede faste knuter, uklare flekker. Sandjord er preget av ortsands - brune sementerte lag av jernhydroksid. Jernforbindelser med blålig, blåaktig eller grønnaktig farge er karakteristiske for gley- og gleyjord.

Silisiumdioksyddanner et hvitt pulver på overflaten av strukturelle enheter av grå skogsjord, podzoliserte chernozems og solonetzes

Til svulster biologiskopprinnelse inkluderer: koprolitter - ekskrementer av ormer og larver i form av limte sammen vanntette klumper; molehills - passeringer av føflekker, bakkeekorn, marmoter, hamstere, dekket med jord; røtter - spor av råtne store røtter; ormene - ormen beveger seg; dendritter - mørke avtrykk av små røtter i form av et mønster.

Hver jord har sitt eget spesifikke sett med svulster med sin spesifikke posisjon i profilen

Inkluderinger - Dette er forskjellige gjenstander (fragmenter av steiner, steinblokker, biter av murstein, glass, skjell, dyrebein osv.) som ikke er genetisk relatert til jorddannelsesprosessen.

Tre grupper av organismer er involvert i jorddannelse: grønne planter, mikroorganismer og dyr som danner komplekse biocenoser på land.

Samtidig er funksjonene til hver av disse gruppene som jorddannere forskjellige.

GRØNNE PLANTER er den eneste primære kilden til organisk materiale i jorden, og deres viktigste funksjon som jorddannere bør betraktes som den biologiske syklusen av stoffer - inntak av næringsstoffer og vann fra jorden, syntesen av organisk materiale og dets retur til jorden etter slutten av livssyklusen. Konsekvensen av den biologiske syklusen er akkumulering av potensiell energi og elementer av nitrogen og askeernæring av planter i den øvre delen av jorden, som bestemmer den gradvise utviklingen av jordprofilen og jordens viktigste egenskap - dens fruktbarhet. Grønne planter er involvert i transformasjonen av jordmineraler  ødeleggelse av noen og syntesen av nye, i dannelsen av sammensetningen og strukturen til hele den rotbebodde delen av profilen, samt i reguleringen av vann-luft og termiske regimer. Naturen til deltagelsen av grønne planter i jorddannelsen er forskjellig avhengig av vegetasjonstype og intensiteten av den biologiske syklusen.

MIKROORGANISMER. MOs hovedfunksjoner er nedbrytning av rester og jordhumus til enkle salter som brukes av planter, deltakelse i dannelsen av humiske stoffer, i destruksjon og ny dannelse av jordmineraler. Evnen til noen MO-grupper til å fiksere nitrogen i atmosfæren er også viktig.

DYR (protozoer, virvelløse dyr og virveldyr).

Det enkleste - flagellates, røtter og ciliates. Protozoaes rolle i jordprosesser er ikke avklart. Det er mulig at protozoer, som spiser gamle bakterieceller, letter reproduksjon av de gjenværende og fører til utseendet på gjennomsnittet. antall yngre biologisk aktive individer.

Meitemark... Deres rolle er variert - de forbedrer de fysiske egenskapene, jordstrukturen og dens kjemiske sammensetning.

Ved å lage passasjer og graver forbedrer de jordens fysiske egenskaper: øker porøsiteten, luftingen, fuktighetskapasiteten og vannpermeabiliteten. De beriker jord med kaprolitter, noe som bidrar til en økning i mengden humus, en økning i mengden utvekslingsbaser, en reduksjon i jordens surhet og en mer vannbestandig struktur.

Insekter(biller, maur osv.). Ved å gjøre flere passeringer i jorden løsner de jorda og forbedrer dens fysiske og vannegenskaper. Insekter, som deltar aktivt i behandlingen av planterester, beriker jorda med humus og mineraler.

Vertebrater(gnagere) - de graver hull i jorden, blander og kaster en enorm mengde jord til overflaten.

Moderne forståelse av humusdannelse

Prosessen med å omdanne organiske rester i jorden kalles humusdannelse,resultatet av det er utdannelse humus.

Transformasjonen av organiske rester til humus skjer i jorda med deltagelse av mikroorganismer, dyr, oksygen fra luft og vann.

Transformasjonen av organiske rester til humus (humusdannelse) er en kombinasjon av prosessene for nedbrytning av de opprinnelige organiske restene, syntesen av sekundære former for mikrobielt plasma og deres befuktning.Tyurins ordning:

Prosessene for nedbrytning og mineralisering av organiske rester er av biokatalytisk natur og fortsetter følgende ordning med deltakelse av enzymer utskilt av mikroorganismer.

Hovedpoenget med alle hypoteser om befuktning er ideen om befuktning som et system for kondensering eller polymerisasjonsreaksjoner av monomerer  relativt enkle mellomliggende nedbrytningsprodukter  aminosyrer, fenoler, kinoner, etc. (A.G. Trusov, M.M. Kononova, V. Fleig, F. Duchaufour).

En annen hypotese om befuktning ble foreslått i 30-årene av inneværende århundre av I.V. Tyurin. Han mente at det viktigste trekk ved befuktning er reaksjonen av langsom biokjemisk oksidasjon av forskjellige høymolekylære stoffer med en syklisk struktur. Stoffer som lett fuktes i jorden, I.V. Tyurin tilskrevet proteiner av plante- og mikrobiell opprinnelse, lignin, tanniner.

Hypotesen om I.V. Tyurin ble bekreftet og videreutviklet i verk av L.N. Alexandrova og hennes stab. Studier har vist at befuktning er en kompleks bio-fysisk-kjemisk prosess for transformasjon av høymolekylære mellomproduktene for nedbrytning av organiske rester til en spesiell klasse organiske forbindelser - humussyrer. Befuktning er en langsiktig prosess der gradvis aromatisering av huminsyremolekyler ikke skjer på grunn av kondens, men ved delvis eliminering av den minst stabile delen av makromolekylet av nydannede huminsyrer.

Fuktning utvikler seg ikke bare i jord, men også i bunnen av reservoarer, i komposter, under dannelsen av torv, kull, dvs. overalt hvor planterester akkumuleres og det opprettes forhold som er gunstige for livet til mikroorganismer og utviklingen av denne prosessen, som er veldig utbredt i naturen.

Forhold som påvirker prosessen med jorddannelse og dannelse av humus:

vann-luft og termiske regimer av jord,

sammensetningen og arten av inntaket av planterester,

artssammensetning og intensitet av mikrobiell aktivitet,

mekanisk sammensetning,

jordens fysiske og kjemiske egenskaper.

Under aerobe forhold med en tilstrekkelig mengde fuktighet (60-80% av full fuktighetskapasitet), og en gunstig temperatur (25-30 ° C), organiske rester nedbrytes intensivt, mineraliseringen av mellomliggende nedbrytningsprodukter og humiske stoffer er intensiv. Som et resultat akkumuleres jorden lite humus og mange elementer aske- og nitrogenernæring av planter (for eksempel i grå jord og andre jordarter av subtropiske stoffer).

Anaerobe forhold hemme prosessen med nedbrytning og mineralisering, befuktingsprosessen er aktivt i gang, som et resultat av hvilket stabile humiske stoffer dannes.

Humiske stoffer oppstår fra proteiner, lignin, tanniner og andre komponenter i plante-, dyre- og mikrobielle rester.

Dannelsen av humus påvirkes av den kjemiske sammensetningen av nedbrytende organiske rester og artssammensetningen av jordmikroorganismer, intensiteten av deres vitale aktivitet.

Humusdannelse påvirkes av jordens mekaniske sammensetning og fysisk-kjemiske egenskaper:

i sand- og sandjordjordjord  god lufting, rask nedbrytning av organiske rester og mineralisering av rester og humiske stoffer;

i leire og leirjord  nedbrytingsprosessen av organiske rester, mer humiske stoffer dannes.

Vegetasjon (øvre og nedre)skaper en biologisk syklus av askestoffer i naturen og beriker jorden med organiske rester. Det er den viktigste faktoren i jorddannelse.

Essensen av jorddannelsesprosessen manifesteres i naturen gjennom planteformasjoner. Planteformasjoner er kombinasjoner av høyere og lavere planter som samhandler under visse miljøforhold.

På Russlands territorium utmerker seg følgende grupper av planteformasjoner (NN Rozova): 1) woody (taiga skog, bredbladet skog, skog med fuktige subtropiske områder); overgangs-woody-urteaktige (xerophytic skoger); urteaktige (tørre og tøffe enger, tempererte stepper, subtropiske buskestepper); 4) ørken; 5) lavmos (tundra, hevet myr).

Hver gruppe planteformasjoner er preget av sine egne egenskaper: sammensetningen av organiske stoffer, særegenheter ved deres inntreden i jord og nedbrytning, samt samspillet mellom forfallsprodukter og jordens mineraldel.

Forskjeller i planteformasjoner - hovedårsaken til mangfoldet av jord i naturen. Under de samme forholdene i taiga-skogssonen utvikler podzolisk jord seg under lukkede barskoger, og det dannes sodige jordarter på enger.

Avhengig av de biologiske egenskapene til mengden og kvaliteten på den opprettede biomassen, er effekten på prosessen med jorddannelse, grønne planter delt inn i treaktige og urteaktige.

Woody planter (trær, busker, halvbusker) - flerårig, lever i flere titalls og hundrevis av år. Hvert år dør bare en del av bakken (nåler, blader, grener, frukt), og den avsettes på jordoverflaten i form av søppel eller skogsavfall. Woody planter er preget av opprettelsen av en enorm biomasse, hovedsakelig jordbasert, men deres årlige søppel er mindre enn økningen, og derfor, med kullet, kommer en relativt liten mengde askeelementer og nitrogen tilbake til jorden. Kullet av trær, spesielt bartrær, inneholder mye fiber, lignin, tanniner og harpikser. Nedbrytningsproduktene fra skogskullet samhandler med jorden i løsningen når jorden vaskes med nedbør.

Levetid for urteaktige planter varierer fra flere uker (efemera) til 1-2 år (frokostblandinger) og 3-5 år (belgfrukter). Imidlertid lever røtter og jordstengler opptil 7-15 år og mer.

I prosessene med jorddannelse er effekten fra urteaktige planter større enn fra treaktige, selv om mengden biomasse skapt av urteaktige foreninger er mindre. Dette skyldes den korte levetiden til urteaktige planter og den raske omsetningen for alle komponenter som er involvert i den biologiske syklusen i plantejordsystemet. Jorden er årlig beriket med organiske rester av gress i form av grunnmasse (forutsatt at den ikke er fremmedgjort) og røtter. Rotrester, i motsetning til grunnmassen, spaltes direkte på stedet, i jorden, og produktene fra nedbrytningen samhandler med dets mineraldel.

Rester av urteaktige planter i sammenligning med skogskull inneholder de mindre fiber, mer proteiner, askeelementer og nitrogen. Urteholdige rester er preget av en nøytral eller svakt alkalisk reaksjon.

Moser - planteorganismer, fratatt rotsystemet og assimilerende næringsstoffer gjennom hele overflaten av organene. De er mye funnet under skogtak og i sump. Moser fester seg til ethvert underlag med rhizoider. De kan absorbere og beholde en stor mengde fuktighet, slik at prosessen med nedbrytning av planterester går sakte, med en gradvis akkumulering av torv og vannlogging. Ved dannelsen av hevede myrer, bør rollen som sphagnum (hvite) mosser bemerkes spesielt.

Mikroorganismer... Blant mikroorganismer i jorden er bakterier, sopp, actinomycetes, alger og protozoer bredt representert. Det største antallet mikroorganismer finnes i de øvre lagene, der mesteparten av organisk materiale og røtter fra levende planter er konsentrert.

Mikroorganismer bidrar til nedbrytning av organiske rester i jorden.

I forhold til luft skilles mikroorganismer mellom aerob og anaerob. Aerobe organismer er organismer som bruker oksygen i løpet av livet; anaerober - lever og utvikler seg i et oksygenfritt miljø. De får den energien som er nødvendig for livet som et resultat av koblede redoksreaksjoner. Nedbrytnings- og syntesereaksjonene i jorden er påvirket av forskjellige enzymer produsert av mikroorganismer. Avhengig av jordtype, graden av dyrking, kan det totale antallet mikroorganismer i 1 g soddy-podzolic jord nå 0,6-2,0 milliarder, chernozems - 2-3 milliarder.

Bakterie - den vanligste typen jordmikroorganismer. For øvrig blir de delt inn i autotrofisk, assimilerende karbon fra karbondioksid og heterotrofisk, ved å bruke karbon fra organiske forbindelser.

Aerobe bakterier oksiderer forskjellige organiske stoffer i jorden, inkludert prosessen med ammonifisering - nedbrytning av nitrogenholdige organiske stoffer til ammoniakk, oksidasjon av cellulose, lignin, etc.

Nedbrytning av organiske rester heterotrofiske anaerobe bakterier kalles gjæringsprosessen (gjæring av karbohydrater, pektinsubstanser, etc.). Sammen med gjæring under anaerobe forhold oppstår denitrifikasjon - reduksjon av nitrater til molekylært nitrogen, noe som kan føre til betydelige tap av nitrogen i jord med dårlig lufting.

Hovedrollen i jorddannelse tilhører grønne planter, spesielt de høyeste. Først og fremst ligger deres rolle i det faktum at dannelsen av organisk materiale er assosiert med fotosyntese, som bare forekommer i det grønne bladet på planten. Ved å absorbere karbondioksid fra luften, vann, nitrogen og aske fra fjellet (senere forvandles til jord), syntetiserer grønne planter ved hjelp av solens strålingsenergi en rekke organiske forbindelser.

Etter at plantene dør, kommer det organiske materialet som oppstår av dem, inn i jorden og forsyner det årlig med elementer av aske og nitrogen, mat og energi. Mengden akkumulert solenergi i det syntetiserte organiske materialet er veldig stor og utgjør omtrent 9,33 kcal per 1 g karbon. Med det årlige kullet med planterester fra 1 til 21 tonn per 1 ha (tilsvarende 0,5-10,5 tonn karbon), konsentreres ca 4,7-106 - 9,8-107 kcal solenergi i dem. Dette er virkelig en enorm mengde energi som brukes under jorddannelse.

Ulike typer grønne planter - treaktige og urteaktige - varierer i mengde og kvalitet på biomassen de lager og i mengden den kommer inn i jorden.

I treaktige planter dør bare en del av den organiske massen som dannes over sommeren (nåler, løvverk, grener, frukt) årlig, og jorden er beriket med organisk materiale hovedsakelig fra overflaten. Den andre delen, ofte mer signifikant, forblir i en levende plante, og er materialet for fortykning av stammen, grenene og røttene.

I urteaktige årlige planter eksisterer vegetative organer i ett år, og planten dør av hvert år, med unntak av modne frø; flerårige urteaktige planter beholder underjordiske skudd med noder for jordbearbeiding, jordstengler, etc., hvorfra en ny luftdel av planten med et nytt rotsystem utvikler seg neste år. Derfor bringer urteaktig vegetasjon organisk materiale til jorden i form av årlige døende luftdeler og røtter. Moser som ikke har et rotsystem beriker jorda med organisk materiale fra overflaten.

Naturen til inntasting av planterester i jorden bestemmer det videre løpet av transformasjonen av organiske forbindelser, deres interaksjon med jordens mineraldel, som påvirker prosessene for dannelse av jordprofilen, sammensetningen og egenskapene til jorden.

Den største akkumuleringen av organisk materiale skjer i skogssamfunn. Så i granskogene i den nordlige og sørlige taiga er den totale biomassen 100-330 g per 1 ha, i furuskog - 280, i eikeskog - 400 tonn per 1 ha. En enda større masse organisk materiale dannes i subtropiske og fuktige eviggrønne tropiske skoger - mer enn 400 tonn per hektar.

Urtevegetasjon er preget av betydelig lavere produktivitet. Nordlige engstepper øker biomassen til 25 tonn per hektar, i tørre stepper er den 10 tonn, og i semi-buskens ørkenstepper synker denne verdien til 4,3 tonn.

I arktisk tundra er biomassen på nivået med ørkensamfunn, og i busketundra når den nivået av engstepper.

Størrelsen på den organiske massen som kommer inn i jorda bestemmes av vegetasjonstypen og den årlige mengden søppel, som avhenger av veksten og forholdet mellom massene og røttene over bakken. Så i en granskog er det gjennomsnittlige årlige plantesøppel 3,5-5,5 tonn per hektar, i en furuskog - 4,7, i en bjørkeskog - 7,0, i en eikeskog - 6,5 tonn per hektar.

I subtropiske og tropiske skoger er det årlige kullet veldig høyt - 21-25 tonn per hektar.

I engstepper er det årlige kullet 13,7 tonn per hektar, i tørre stepper - 4,2 tonn, i ørkenen, halvkrattstepper - 1,2 tonn. Samtidig er hoveddelen - 70-87% - av dødt søppel av engsteppsvegetasjon på rotsystemene til urter. Dette forklarer til en viss grad den store tilførselen av humus i jorden under urteaktig vegetasjon.

Den store rollen grønne planter har i jorddannelsen ligger i at de bestemmer en av de viktigste prosessene - biologisk migrasjon og konsentrasjonen av askeelementer og nitrogen i jorden, og i forbindelse med mikroorganismer - den biologiske sirkulasjonen av stoffer i naturen.

Under skogene i den tempererte sonen er forbruket og den årlige avkastningen med avfall av summen av askeelementer og nitrogen henholdsvis 118-380 og 100-350 kg per 1 ha. Samtidig skaper bjørk og eikeskog en mer intensiv syklus av stoffer enn furuskog. Derfor vil jorda som dannes under dem være mer fruktbare.

Under urteaktige foreninger er mengden askeelementer og nitrogen involvert i den biologiske syklusen betydelig høyere enn i forskjellige typer skoger med tempererte breddegrader, og forbruket og retur av stoffer med søppel i jorden er balansert og utgjør ca 682 kg per 1 ha. Naturligvis er jorda under engsteppene mer fruktbare enn under skoger.

Nedbrytningen av organiske rester er sterkt påvirket av deres kjemiske sammensetning.

Organiske rester består av en rekke askeelementer, karbohydrater, proteiner, lignin, harpiks, tanniner og andre forbindelser, og innholdet i kullet til forskjellige planter er ikke det samme. Alle deler av de fleste treslagene er rike på tanniner og harpikser, inneholder mye lignin, lite askeelementer og proteiner. Derfor nedbrytes restene av treaktige planter sakte og hovedsakelig av sopp. I motsetning til trær inneholder urteaktig vegetasjon, med noen få unntak, ikke tanniner, rikere på proteinstoffer og askeelementer, på grunn av hvilken restene av denne vegetasjonen lett utsettes for bakteriell nedbrytning i jorden.

I tillegg er det andre forskjeller mellom disse gruppene av planter. Så, alle treaktige planter legger døde blader, nåler, grener, skudd i løpet av året, hovedsakelig på jordoverflaten. I jordmassen i et år etterlater trær en relativt ubetydelig del av dødt organisk materiale, siden deres rotsystem er flerårig.

Urteplanter, der alle de ovennevnte vegetative organene og delvis røtter dør av hvert år, deponerer dødt organisk materiale, både på jordoverflaten og på forskjellige dybder.

Urtevegetasjon er delt inn i tre grupper: eng, steppe og myr.

I engplanter - timothy gress, pinnsvin, bluegrass, svingel, revhale, forskjellige kløver og andre flerårige gress - dør den overjordiske massen av årlig i begynnelsen av vinteren med utbruddet av stabil frost.

Steppvegetasjon dør hovedsakelig av om sommeren på grunn av jordens fysiske tørrhet. På denne tiden fullfører steppefloraen utviklingssyklusen fullstendig og gir levedyktige frø. Planterester havner i forhold med utilstrekkelig jordfuktighet, dvs. under forhold motsatt de der den organiske massen av engvegetasjonen befinner seg i det øyeblikket den dør av. På slutten av høsten, i begynnelsen av utdøingen av engvegetasjonen, er alle jordintervaller som regel fylt med vann, og i denne forbindelse stoppes tilgangen til luft til jorden fullstendig. Engplanter befinner seg også i lignende forhold om våren, når jorden tiner, og vannmengden i jorden når et maksimum og mengden luft når et minimum. Nedbrytningen av planterester går derfor sakte uten tilgang til luft, noe som fører til opphopning av organisk materiale i jorden.

Restene av myrvegetasjonen, som opplever konstant overdreven fuktighet, nedbrytes enda saktere.

Men som det var, skilte pi seg fra hverandre på en eller annen måte, spesielt til visse grupper av grønne planter, deres viktigste betydning i jorddannelsen er redusert til syntesen av organisk materiale fra mineralforbindelser. Organisk materiale, som spiller en viktig rolle i jordens fruktbarhet, kan bare skapes av grønne planter.