Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка):
окислы. Химическое выветривание обусловлено гидролизом, при котором
происходит замена катионов металлов породообразующих минералов на
протоны; реакция ! ускоряется в растворах минеральных и органических
кислот:
, -Si-O-Ме + Н+ = -Si-O-Н + Ме+,
-С-О-Ме + Н- = -С-О-Н + Ме+.
' Поскольку кислоты являются важнейшим продуктом обмена микроорганизмов,
их жизнедеятельность приводит к сильнейшему [ ускорению выветривания.
Конечным продуктом разложения орга-' нического вещества является
углекислота, и при повышении ее концентрации особенно возрастает
растворимость таких карбонатных
• пород, как известняки и труднорастворимые доломиты. Поэтому ; все
органотрофы являются мощными агентами выветривания. Суб-1 стратом
кислотного выветривания служат полевые шпаты (рис. 7.7), ' которые
передают в раствор щелочные металлы. Порошки поле-! вых шпатов вследствие
обмена Na+ или К+ на Н+ дают щелочную
* реакцию раствора.
287
мущественное внимание придается границе почвы и коры выветривания (или
подпочвы, грунта) в профиле, в то время как особенности латеральных
потоков почвенного раствора и твердого вещества представляются менее
важными.
Главным свойством собственно почвы как среды обитания можно считать
наличие процессов первичной продукции, обусловленных деятельностью
фотоавтотрофных организмов, представленных начиная с девона растительным
покровом сосудистых растений. Этот покров не только обеспечивает
доминирование в почве цикла органического углерода как ведущего процесса,
но и особенности водного цикла с эвапотранспирацией и роль корневой
системы как структурного фактора. В педосфере, предшествовавшей развитию
растений и почвы в ее современном понимании, ту же роль выполняли мхи,
лишайники, альго- и циано-бактериальные сообщества. Продукционная функция
почвы обозначается словом "плодородие", к сожалению, слишком
ассоциирующимся с сельскохозяйственными аспектами. Фотоавтотрофия
определяет расположение почвы на освещаемой "дневной поверхности".
Кора выветривания для микробиолога представляет область преимущественно
деструкционных процессов, поскольку автотроф-ный синтез органического
вещества играет несущественную роль. Геологи здесь придают
преимущественное значение абиотическим процессам химического
выветривания, обусловленного выщелачиванием и переосаждением минералов
циркулирующими растворами с главной ролью растворенной С02 как летучей
кислоты. Против такого представления энергично протестовал Б.Б. Полынов
считавший, что "формирование остаточной коры выветривания (элювия) нельзя
представлять себе как процесс абиотический" (Полынов, 1956, с. 455). Кора
выветривания располагается под почвой как источником органических
веществ, в особенности устойчивых типа гумуса, и поэтому Полынов в 1950
г. заявил: "Итак, я утверждаю, что элювий, как и другие формы коры
выветривания, не является результатом только абиотических процессов и в
своем формировании находится в зависимости от процессов почвообразования"
(Там же).
Формирование педосферы слагается из двух процессов: с одной стороны,
новообразование органического вещества продуцентами и преобразование его
с сопутствующей трансформацией минеральных компонентов, а с другой
стороны, биогенное выветривание, которое влечет за собой образование
остаточных и преобразованных минеральных компонентов материнской породы.
Почва составляет тонкий каталитический слой на поверхности, от которого
действие распространяется вглубь.
Является ли почва новообразованием или преобразованием породы? Крайним
примером новообразования может служить накопление торфа в автономных
ландшафтах, каковы верховые болота, или органогенного горизонта в тундре,
или мелкозема под лишайни-
ками, где роль исходных минеральных компонентов минимальна. Другую
крайность представляют песчаные почвы, где основу составляет
мелкораздробленная материнская порода. Еще более выразительным примером
могут служить подзолы, где на первый план выходит преобразование
материнской породы. Между этими крайними примерами располагаются
различные варианты почв. В общем следует помнить, что "почва растет
вверх", и в этом смысле является новообразованием. В росте вверх
участвует не только образование органического вещества, но и латеральный
перенос, в первую очередь ветровой. Вынос приводит к выравниванию рельефа
за счет денудации, эрозии, но не за счет почвообразования.
Конечным результатом выветривания в пределах педосферы можно считать
преобразование каркасных силикатов изверженных пород в слоистые силикаты
глин, с одной стороны, а с другой - образование осадочных карбонатов не
столько в профиле выветривания, сколько в бассейне седиментации:
Изверженные породы -
Глины
Карбонаты
Общепринято объяснение происхождения глин как продукта химического
выветривания минералов типа полевых шпатов и слюд. При этом глубокие
части коры выветривания сохраняют структуру и строение коренных пород,
хотя первичные минералы полностью превращаются в глинистые. Особенно
