Крок до ВНЗ. Географія. Довідник

Процеси ґрунтоутворення

У навколишньому світі є багато дивовижних явищ. Деякі з них привертають нашу увагу своєю надзвичайністю. Інші здаються настільки звичайними, що не викликають ані здивування, ані особливої зацікавленості. А між тим, варто лише уважно придивитися до них, як вони вразять нашу свідомість і примусять глибоко замислитися. Ось до таких незвичайних, але прекрасних природних утворень належить ґрунт.

Ґрунтовий покрив разом з рослинним має велике значення для збереження біосфери, якості та чистоти повітря, води, їжі, здоров’я населення. Разом з рослинами він бере активну участь у виробництві необхідної для людини біологічної продукції, в акумуляції та розподілі космічної енергії в процесі фотосинтезу, забезпеченні оптимального балансу кисню в атмосфері, а також є екраном, який запобігає геохімічному стоку в Світовий океан із біосфери важливих хімічних біосферних елементів. Крім того, ґрунтовий покрив відіграє роль фізико-хімічного і біологічного поглинача та нейтралізатора багатьох речовин, які забруднюють середовище. Значення ґрунту для людського суспільства важко переоцінити. Якщо на ранніх етапах людського розвитку ґрунт мав другорядне значення, оскільки забезпечував людину продуктами харчування за рахунок дикорослої рослинності, то після переходу до землеробства ґрунт стає одним з основних джерел продуктів харчування.

Ґрунтом називається верхній шар Земної кулі, який виник унаслідок перетворення гірських порід під впливом живих та мертвих організмів (рослинних, тваринних та мікроорганізмів), сонячного тепла та атмосферних опадів. Ґрунт є надзвичайно особливим природним утворенням, для якого притаманні особлива будова, склад і властивості. Найважливішою властивістю ґрунту є його родючість, тобто здатність забезпечувати ріст і розвиток рослин. Ця властивість ґрунту становить надзвичайну цінність для життя людини та всіх організмів, що живуть на суходолі.

Усі гірські породи і мінерали, що входять до їх складу, стійкі тільки в тих термодинамічних обставинах і концентраціях хімічних елементів, при яких вони утворились.

Так, магматичні гірські породи після виходу їх на поверхню Землі під впливом різних чинників починають руйнуватися; вони змінюються хімічно, набувають нових властивостей, перетворюються в пухкі продукти. Процес руйнування масивних гірських порід і перетворення їх в пухкі продукти називають вивітрюванням.

Вивітрювання гірських порід і мінералів на поверхні Землі здійснюється під впливом на них:

— температури, механічної сили води, вітру, руху льоду;

— вуглекислого газу (СO₂), кисню (O₂) і атмосферної води;

— живих організмів біогенним шляхом.

Вивітрювання

Залежно від різновидів чинників вивітрювання гірських порід розрізняють три його форми: фізичне, хімічне і біологічне.

Фізичне вивітрювання полягає в перетворенні гірських порід в уламки, щебінь, пісок, пил під дією фізичних чинників вивітрювання без зміни їх петрографічного і хімічного складу. У міру дроблення гірських порід збільшується поверхня зіткнення уламків рухляку з елементами атмосфери та біосфери, що сприяє більш енергійній дії на гірські породи хімічних і біологічних чинників вивітрювання.

Основними чинниками хімічного вивітрювання є атмосферна вода, вуглекислий газ і кисень. Під впливом води з розчиненими в ній вуглекислим газом і киснем у гірській породі відбувається ряд суттєвих змін, у результаті яких утворюється пухка тонка маса, не схожа на попередню породу. Таким чином, у процесі хімічного вивітрювання з первинних продуктів вивітрювання утворюються вторинні мінерали, в процесі поєднання хімічних чинників із фізичними, рухляк збільшується в об’ємі, в ньому накопичуються вода й елементи живлення рослин.

Біологічні чинники вивітрювання діють на гірські породи одночасно з фізичними і особливо хімічними чинниками. Численні організми в процесі своєї життєдіяльності енергійно руйнують гірські породи. До таких організмів, перш за все, належать бактерії, одні з яких виділяють у середовище вуглекислий газ, інші — органічні кислоти. Ці сполуки біологічного походження, розчиняючи окремі мінерали, поступово вивільняють елементи мінерального живлення рослин, розсіяні в гірських породах.

Продукти гірських порід, що зазнали вивітрювання, під дією різних сил (вітру, води, земного тяжіння) переносяться в інші місця або залишаються на місці вивітрювання, створюють умови для виникнення та розвитку ґрунтів.

Пухкі осадові породи, на яких формуються ґрунти, називаються ґрунтотвірними, або материнськими. Залежно від походження, умов формування ґрунтотвірні породи характеризуються різним складом, будовою та властивостями, що має суттєве відображення у ґрунтоутворенні і родючості ґрунтів.

Ґрунтотвірний процес на всіх його стадіях залежить від чинників ґрунтоутворення, до яких належать ґрунтотвірна, або материнська, порода, клімат, рослинність, рельєф і вік місцевості, господарська діяльність людини.

Особливості ґрунтоутворення значною мірою залежать від складу материнських порід. їх механічний і хімічний склад впливає на всі процеси формування органічної і мінеральної частини ґрунту, а отже, й на його будову, склад і родючість.

Ґрунтотвірний процес значною мірою визначається біохімічними і хімічними реакціями перетворення мінеральної та органічної частин ґрунту. Ці перетворення пов’язані з температурою і вологістю, які визначаються кліматичними умовами. Тому в різних кліматичних умовах утворюються неоднакові ґрунти. Відомо, що ґрунти земної кулі сформувались під впливом загальної світової кліматичної зональності.

Рослинність є основним чинником ґрунтоутворення, хоча особливості рослинного покриву залежать від кліматичних умов. Тип рослинності визначає не тільки особливості і напрям процесів синтезу і розкладу органічної речовини та накопичення перегною, а й водно-повітряний, тепловий і поживний режими ґрунту. Тому під різною рослинністю за інших однакових умов ґрунтоутворення виникають неоднакові ґрунти.

Рельєф на ґрунтотворний процес впливає через перерозподіл світла, тепла і вологи, які надходять на поверхню ґрунту. Освітлення і нагрівання ґрунту залежать від схилу, його експозиції і крутизни. На різних схилах неоднаково затримується волога. Від рельєфу залежить і склад ґрунтотвірних порід. Як правило, зміна порід за механічним складом спостерігається зверху вниз по схилу.

Вік місцевості або території є також одним з основних чинників ґрунтоутворення. Ґрунтотвірний процес, як і всі інші явища природи, відбувається не тільки в просторі, а й у часі. Почавшись у певний період на тій чи іншій території, він розвивається й еволюціонує одночасно з розвитком та еволюцією природи в цілому. Період, що минув з початку ґрунтотвірного процесу на певній території і до наших днів, є абсолютним віком Грунту. Розрізняють ще й відносний вік ґрунтів.

На загальний напрям ґрунтотвірного процесу значною мірою впливає господарська діяльність людини. Розорюючи степи і розкорчовуючи ліси, людина змінює не тільки рослинність, але й інші умови, які визначають водний, повітряний і тепловий режими ґрунту. Зміна цих умов призводить до зміни мікробіологічної діяльності в ґрунті, посилення біохімічних процесів, що, в свою чергу, змінює поживний режим і родючість ґрунтів. Ґрунтоутворення змінюється під впливом механічного обробітку ґрунту, вирощування багаторічних трав, внесення добрив, осушення, заболочення і зрошення недостатньо зволожених ґрунтів, заліснення тощо. Втручання в процес ґрунтоутворення без урахування природних особливостей ґрунтів і їх еволюції призводить до погіршення їх властивостей і зниження родючості.

Добір матеріалів:

А. І. Гуцал. Ґрунтознавство: Конспект лекцій. — Одеса: ТЕС, 2004.

Рекомендована література:

1. В. Г. Крикунов. Ґрунти і їх родючість. — К.: Вища школа, 1993.

2. Охорона ґрунтів. — К.: Знання, 2001.

3. Почвоведение / Под ред. И. С. Кауричева. — М.: ВО «Агрометеоиздат», 1989.