Почвы, типы почв. Образование почвы.

  Почва — это суша, земля, по которой мы ходим, основа того ландшафта, который мы видим вокруг себя. Почва — это коренная, материнская порода, которая становится почвой, только пройдя горнило великого алхимика, природы. Порода прародитель, и почва имеет черты сходства со своим прародителем. Структура почвы и ее основные свойства унаследованы от материнской породы, их можно усилить или ослабить, но совсем уничтожить нельзя.

  Все почвы образуются одинаково. Холод, ветер, лед, дождь разрушают горную породу: крушат, перемалывают, измельчают. Простейшие растения (мхи и лишайники) на образовавшийся щебень действуют кислотами. Климатические условия и живые организмы (от микроскопических и мельчайших до самых крупных) превращают горную породу в среду, дающую жизнь, которую мы называем почвой. Но горная порода становится почвой не в один год и даже не в столетие. Должно пройти много времени, чтобы валун искрошился в щебень.

  Когда на выветренных скалах поселяются лишайники, скалы начинают разрушаться быстрее. На лишайниках оседает пыль и минеральные частицы; когда лишайники умирают, формирующаяся почва обогащается новыми минеральными и органическими веществами. Появляются мхи, затем папо­ротники, которые дают высокие и густые заросли. С гибелью папоротников в почву поступает все больше органического вещества. Наступает черед бактерий, грибов и микроскопических животных; они живут, размножаются, умирают, обогащая почву продуктами своей жизнедеятельности. Скоро на почве уже могут расти однолетние травы, затем многолетние, и вот наконец появляются первые кустарники и деревья.

  Существует много разных видов почв, соответствующих различным материнским породам. Известняки дают солонцеватые почвы, песчаник кислые, граниты и кварциты песчаные почвы, полевошпатные породы глинозем. Но почвенный покров не всегда лежит непосредственно над своей материнской породой, так что по нему не всегда можно определить, на каком основании он покоится.

Движение почвы.

  Почва и ее составляющие могут перемещаться. Почва находилась и находится в постоянном движении, ибо силы природы не знают покоя. Тысячелетия назад ледники последнего ледникового периода, встретив на пути горы камня, щебня, пыли, уносили все это далеко от родных мест. Сотни тонн грунта откладывал ледник в виде морен или тащил с собой в море. Лед таял, ил высыхал, ветер разносил иловую пыль, и она оседала на горных склонах или на равнинах. И по сей день реки и ледники увлекают почву и камни на большие расстояния. Когда река разливается, воды ее мутны от ила: это река переносит почву на новое место. Когда море размывает берег, почва в виде ила оседает на его дне или откладывается по берегам и в устьях рек.

  Почва, отсортированная и перераспределенная ветром, называется лёсс, это почва степей и прерий. Лёсс ледникового происхождения залегает пластами мощностью до десяти футов; лёсс же Китая, имеющий неледниковое происхождение, достигает местами толщи в 2000 футов. При достаточной влажности деревья на лёссе вырастают приблизительно на 20 дюймов в год, но лёсс обычно встречается в сухих и очень сухих районах в степях и саваннах.

  Аллювий — материал, смытый и отложенный текучей водой в поймах или дельтах. Он представляет собой тонкозернистую плотную однородную массу. Когда река, вернувшаяся после разлива в свои берега, оставляет на деревенской улице отложения, то вязкая масса, прилипающая на подошвы, и есть аллювий. Затопляемые долины Нила, Янцзы, Ганга и Евфрата, вы­стланные аллювием, очень плодородны; именно здесь на заре истории появились первые поселения человека; не случайно в этих местах возникали цивилизации прошлого.

  Морена — ледниковое отложение, состоящее из глины, песка, гравия и валунов. Повсюду, где когда-то прошел ледник, морены указывают его путь и границы распространения: и в Северной Европе, и в горах Шотландии и в Скалистых горах Канады.

  Суглинок—смесь песка и глины, из­готовленная самой природой.

  Торф слаборазложившееся растительное вещество. Торфы низменных болот имеют щелочную реакцию, торфы верховых болот — кислую; последние встречаются в Шотландии, Ирландии и полярной тундре.

Диаграмма почвы степной полосы. Вертикальный разрез. Верхний слой почвы (горизонт А) делится на следующие слои: А0—травяная под­стилка; А, — слой, богатый гумусом; А2— выщелоченный слой. Горизонт В — подпочва, где собираются вымытые из почвы вещества. Горизонт С — разрушенная коренная порода.

Жизнь в почве.

  Почва — это жизнь; хорошие почвы способствуют многообразию и богатству жизни. От ее плодородия зависит обилие флоры и фауны. Плодородие почвы определяется не только ее структурой, но и взаимодействием ее минеральных веществ с живыми организмами, обитающими в ней, а также продуктами жизнедеятельности наземных растений и животных.

  Крошечные живые существа (микроорганизмы) населяют плодородные почвы в несметном количестве. Вес одних только бактерий, находящихся в одном акре земли, составляет приблизительно одну тонну. В одном грамме верхнего слоя почвы содержится:

• 72000 амеб,
• 62000 водорослей,
• 111000 грибков,
• 3000000 актиномицетов;

 легко поверить, что вес всей почвенной микрофлоры превышает общий вес всех лошадей, коров, овец и кроликов, живущих на поверхности земли.

  В естественных условиях происходит постоянный круговорот питательных веществ почвы. Минеральные вещества растений переходят в травоядных животных. Затем эти вещества разлагаются, и растения опять могут их усваивать. Если бы грибки и бактерии не разлагали неорганические вещества, ни животные, ни растения не могли бы их усваивать; они не возвращались бы обратно в почву. Нитраты, фосфаты и калий концентрируются в растениях и животных, а в почве их, как правило, очень мало. Без этого круговорота жизнь бы прекратилась.Мельчайшие почвенные организмы разлагают трупы животных и расте­ний на простые химические соединения, которые снова могут усваиваться растениями. Каждая группа организмов имеет узкую специализацию. Одни превращают азот в нитраты, необходимые для роста растений. Другие перерабатывают опавшие листья, третьи разлагают трупы животных, четвертые — умершие деревья. Каждая группа выполняет свою работу, подготавливая очередную ступень в живом круговороте почвы.

  Из всех органических веществ древесина труднее всего поддается разложению. Бывают виды древесины, укрепленные природными дубителями типа танина, эта древесина обладает повышенной устойчивостью к гниению. Но существует множество организмов, разлагающих даже самые устойчивые органические вещества.

Почвенный профиль лесной зоны.   Некоторые лесные почвы выщелачиваются очень быстро из-за малого запаса гумуса. Выщелоченные вещества собираются в горизонте В, где они поглощаются глубокими корнями деревьев. Более щелочные почвы лиственных лесов вымываются гораздо медленнее.

Факторы разложения.

  В странах умеренного климата первый и самый мощный отряд, ведущий наступление на органическое вещество — грибы. Они часто поселяются на дереве, когда оно еще живет. Питаются грибы сахарами и крахмалами соков, а также содержимым клеток. Синие пятна на заболони сосны вызываются грибком, паразитирующим на клетках. Бурая гниль разрушает как простые крахмалы клетки, так и сложные. Белая гниль разрушает целлюлозу и лигнин, из которых состоит твердая часть древесины.

  Побочные продукты гниения, вызываемого грибками: вода, спирты, органические кислоты, эфиры, альдегиды, углеводы, пигменты, азотные соединения, антибактериальные вещества и витамины.

  Основной внешний признак деятельности грибков: древесина становится легкой, пористой, рыхлой и поглощает много воды, в ней происходят химические изменения. Все это подготавливает среду обитания для новых жильцов — насекомых.

  В умении разрушать защитные силы дерева насекомые уступают только грибам. Одни буравят кору живого дерева, пробираясь к заболони и открывая дорогу гнили, другие предпочитают погибшие деревья, упавшие стволы, сучья, ветки, пни, корни; зачастую насекомые ведут наступление вместе с грибами. В Северной Америке, Европе и Австралии относящийся к короедам жук-капюшонник прогрызает кору лиственных деревьев, чтобы его личинки могли питаться древесными соками. И скоро в его ходы проникают грибки, вызывающие гниение дерева. Европейский пестрый точильщик орудует в лиственных лесах, его североамериканский собрат предпочитает хвойные — особенно лжетсугу тиссолистную или дуглассию. Пестрый точильщик повреждает кору здоровых деревьев, но больше любит гнилую древесину, пораженную грибком.

  В странах умеренного климата грибы первыми атакуют деревья, они начинают свою губительную работу, когда дерево живо. Существует бесчисленное множество видов грибов; каждый вид использует против своей жертвы собственное оружие.

Фермеры и рабочие.

  Термиты исключительно важные почвенные насекомые в тропиках Африки, Южной Америки, Малайзии и Австралии. Они расщепляют древесину и другие органические вещества; от них в значительной степени зависит быстрота, с которой гниет дерево. У некоторых видов этих насекомых в кишечнике живут простейшие, они помогают переваривать древесину; другие таких помощников не имеют, они питаются почвой, содержащей всевозможные растительные остатки. Третьи вступают в рабочее содружество с грибками, разводят так называемые «грибные сады».

Аардварк, или трубкозуб. Хищник, питающийся исключительно термитами. Он водится в Африке всюду, начиная от Кейптауна до Абиссинии, от Судана до Сенегала.Название «аардварк» дали трубкозубу голландские поселенцы, оно означает «земляная свинья». Величиной он немного меньше свиньи. Большие сильные когти его передних лап хорошо приспо­соблены рыть землю.     Термиты - грибоводы питаются древесиной. Древесина хранится в их влажных жилищах, где грибки обрабатывают ее. В начале сезона дождей термиты рассыпают по земле кусочки грибницы — мицелия, из мицелия вырастают грибки, дающие споры; споры попадают на органические остатки, которые термиты относят к себе в жилище; на них вырастают новые поколения грибков, способные разлагать все новые порции древесины.   В некоторых случаях, термиты могут наносить вред некоторой человеческой деятельности, поедая деревья, балки домов, мостов, ткань, бумагу, некоторые виды злаков и даже пластмассу. Но экологически они очень важны и для почвы и для создания множества ниш обитания.

  Некоторые термиты проводят всю свою жизнь в подземных камерах. Примитивные африканские термиты живут под землей, но над своими жилищами насыпают рыхлые холмики. Другие термиты строят термитники. Эти наземные сооружения достигают иногда тридцати футов высоты. Живут ли термиты под землей или на ее поверхности, но все они так или иначе перемешивают почву.

  Термиты-строители переносят землю в челюстях, цементируют ее слюной. Те, что питаются растительными остатками почвы, употребляют для постройки собственные экскременты. Те, что питаются древесиной, строят термитники с двойными стенами: наружный слой — земля, внутренний — переваренная древесина.

Некоторые термитники достигают высоты 30 футов; на покинутых термитниках вырастает разнообразная растительность. Извлекая из глубины на поверхность различные минералы, термиты обогащают землю, на которой строят свои жилища. Если поднятые термитами минеральные вещества отличаются от тех, что имеются в верхнем слое почвы, растения на старых термитниках могут сильно отличаться от окружающей флоры.     Термиты, добывая землю для построек на большой глубине, вместе с землей доставляют на поверхность различные минералы. Если эти минералы уже имеются в верхнем слое почвы, растения на термитниках не отличаются от окружающей флоры; если это новые минералы для почвы, то растения на термитных холмиках могут разительно отличаться от окру­жающей растительности. Именно поэтому покинутые термитники зачастую покрыты особой растительностью, нетипичной для данных мест: она пышнее, если подпочва богаче верхнего слоя, и беднее, если подпочва более скудная. Термиты, поднимающие минералы из глубины на поверхность, иногда оказывают помощь геологам: термитники рассказывают разведчикам недр о залегающих под ними породах.

  Во многих районах Африки почва уплотнена и коренные породы не обнажаются, но благодаря термитам геологи иногда обходятся без дорогостоящих раскопок на пустом месте, экономя деньги и труд.

Строители и землекопы.

  На сухих равнинах запада Северной Америки обитает вид муравьев, строящих конической формы муравейники из земли, которую они достают с большой глубины. Вес земли, пошедшей на муравейники, которые расположены на одном акре, равен приблизительно 3400 фунтам. Эта земля, смешанная с органическим веществом, распределяется в конце концов по всей поверхности этого акра, утолщая верхний слой почвы.

  Дождевого червя можно назвать великим пахарем. Одни виды дождевых червей роют свои ходы в толще почвы, другие между корнями трав. Дождевые черви питаются разлагающимся органическим веществом, частично перепревшим навозом, а также листьями, которые они втягивают в свои ходы. Черви извлекают органические вещества из почвы, измельчая ее и обогащая кальцием. Чтобы получить необходимое количество питательных веществ, дождевому червю приходится поедать очень много земли, и почти столько же он отдает обратно в виде экскрементов. Черви оставляют после себя на поверхности земли крошечные бугорки неусвоенного вещества, общее количество которого за год равняется 2 тоннам на один акр для сухих районов и свыше 100 тонн на акр в дождливый сезон в долине Белого Нила в Судане.

Европейская бурозубка крошечное насекомоядное млекопитающее. Она охотится круглые сутки, прячась под опавшей листвой; ее путь можно проследить по шевелящимся листьям. Бурозубка прожорливый зверек: за день она съедает количество пищи, равное ее собственному весу.     Черви не только обогащают почву, они вентилируют ее и осушают. Ясно, что червь очень важный член сообщества почвенных обитателей, сколько бы ни сердились на него садовники за то, что он объедает верхушки посаженных луковиц лилии. Роющие млекопитающие, такие, как лисицы, барсуки, луговые собачки, суслики, бурундуки, хотя и не принадлежат, строго говоря, к сообществу почвенных растений и животных, тоже вносят свой вклад в формирование почвы, и результаты их деятельности весьма ошутимы. Суслики и бурундуки могут, например, за несколько месяцев пересортировать от 30 до 40 тонн почвы на одном акре земли. Кроты рыхлят землю, насыпая кротовые холмики; проложенные ими ходы вентилируют и дренируют почву. Мыши-полевки и кролики тоже роющие животные; там, где они роют свои норы, всегда есть доступ воде и воздуху.

Гумус —важнейшая часть почвы.

  Гумусом называют перегной или разложившееся органическое вещество почвы. Хотя гумус образуется главным образом благодаря деятельности почвенных микроорганизмов, большую роль в разложении органического вещества и превращении его в гумус играют и дождевые черви; вот почему богатые, зрелые почвы изобилуют ими. Гумус задерживает в почве влагу и защищает ее от воздействия резких колебаний температуры. Содержание гумуса в верхнем слое колеблется от 1 процента на бедных почвах до 20 процентов на хороших плодородных почвах.

  Торф — не перегнившие до конца растительные остатки, этим он отличается от гумуса. Внесенный в почву торф йод действием бактерий и земляных червей превращается в гумус. Разложение в торфяных болотах идет чрезвычайно медленно: пыльца деревьев сохраняется в разных слоях торфа на протяжении веков, повествуя о том, как менялась растительность в данном месте.

  В районах умеренного климата скорость разложения органического ве­щества резко замедляется под действием низких температур. В тропиках наоборот: процесс разложения идет чрезвычайно быстро. В саваннах органическое вещество редко сохраняется дольше нескольких часов, в крайнем случае нескольких дней. Груда слоновьего помета высотой три фута перерабатывается навозными жуками за несколько часов. На холодных склонах Шотландского нагорья олений помет сохраняется до двух лет.

Важный вклад.

  Некоторые почвы, на вид плодородные, дают очень плохие урожаи. Иногда это объясняется отсутствием в почве элементов, которые необходимы растениям в очень небольшом количестве. Это так называемые микроэлементы: марганец, медь, железо, кобальт и йод. Стоит добавить в почву недостающие элементы, и плодородие ее резко возрастет.

  Многие почвы страдают от недостатка одного или нескольких микроэлементов. Такие почвы имеются в Австралии и Новой Зеландии. С внесением в почву недостающих элементов сельское хозяйство этих стран получает новые пахотные угодья. Замечательный пример девяностомильная пустыня в Южной Австралии, превращенная сейчас в экспериментальное фермерское хозяйство. Минеральные вещества почвы могут растворяться и вымываться дождями. Это вымывание минералов из верхнего слоя почвы и накопление их в более глубоких слоях называется выщелачиванием. Все почвы в какой-то степени подвержены выщелачиванию, что приводит к обеднению верхнего слоя. На почвах, богатых гумусом, выщелачивание происходит гораздо медленнее, потому что гумус задерживает воду, а вместе с ней и растворенные в ней вещества: и такие почвы теряют какое-то количество микроэлементов. Но вместе с тем в таких почвах они постоянно накапливаются.

  Луга вымываются медленнее, потому что они богаты гумусом. То же относится к лучшим пахотным землям. Некоторые лесные почвы выщелачиваются очень быстро из-за тонкой прослойки гумуса; верхний слой почвы в таких лесах беден минеральными веществами, которые вымываются в нижние слои. В экосистемах существует взаимосвязь между качеством почвы и состоянием растительности, а также количеством, размерами, разнообразием, жизнеспособностью и активностью обитающих там животных.

Европейский крот живет под землей; охотится на земляных червей и других животных, обитающих в почве. Это он насыпает кучки земли, которые часто встречаются на пастбищах.

Оглавление:

• Введение.
• Глава 1. Живая почва.
• Глава 2. Организация природы.
• Глава 3. Тундра.
• Глава 4. Пустыни.
• Глава 5. Степи и саванны.
• Глава 6. Леса.
• Глава 7. Пресные воды.
• Глава 8. Хищники и жертвы.
• Глава 9. Расцвет и падение популяции. Циклы.
• Глава 10. Популяции диких животных.
• Глава 11. Новые ниши для старых видов.
• Глава 12. Человек неприменный участник всех экосистем.