Грунт як компонент біосфери 2
Підгрунтям називають верхній пухкий родючий шар земної кори, що виник в результаті фізичного, хімічного і біологічного вивітрювання і є продуктом діяльності грунту, клімату, грунтових вод, геологічного віку, рельєфу місцевості, живих організмів і господарської діяльності людини.
Вивченням грунтів займається грунтознавство. Засновником наукового ґрунтознавства є український географ-грунтознавець В. В. Докучаєв. Великий внесок у розвиток вітчизняного грунтознавства внесли також П.А.Костичев, Н.М.Сібірцев, К.Л.Глінка, В.Р.Вільямс, Б.Б.Полинов, М.А.Глазовская і інші.
Потужність грунтового шару визначається, на думку більшості вчених, глибиною найбільшої маси проникнення рослинних коренів. Головним відмітний ознакою грунтів - в порівнянні з гірськими породами - є властивість родючості, яке залежить від життєдіяльності живих організмів. Ґрунти формуються на різних гірських породах (відкладення): делювіальних (змиті потоками талих і дощових вод відкладення), алювіальних (річкові), еолових (вітрові), моренних (відкладення, створені льодовиком), флювио-гляціальних (водно-крижані), пролювіальних ( відкладення гірських потоків), озерних, морських і лесах.
За механічним складом (в залежності від співвідношення піску і глини) грунту поділяються на:
суглинні - // - // - // - від 50% до 20%,
супіщані - // - // - // - від 20% до 10%,
піщані - // - // - // - від 10% до 3%,
Грунт - це складне природне утворення, що складається з двох основних складових частин: мінеральної та органічної. Академік В. І. Вернадський назвав грунту биокосное системами поверхні земної кори. Тільки в грунті з'єднується живе і неживе (відстале) речовина.
Ґрунти містять різні хімічні елементи, склад яких багато в чому визначається хімічним складом порід, які є основою для їх формування. Крім того, грунти містять в досить великій кількості такі життєво необхідні для рослин елементи, як азот, калій, кальцій, фосфор.
У грунті завжди присутній ґрунтова волога. Вода в грунті є розчином, в якому міститься та чи інша кількість розчинених речовин (мінеральних, органічних, мінерально-органічних). Концентрація ґрунтового розчину не буває постійною, вона залежить від пори року; найбільша концентрація спостерігається в кінці весни.
Важливою характеристикою ґрунтового розчину є його реакція: нейтральна, кисла і лужна. Вона залежить від типу грунтів: підзолисті ґрунти мають кислу реакцію, чорноземи і каштанові ґрунти - нейтральну, сіроземи - лужну. У кислих грунтах переважає діяльність грибів, а в нейтральних і лужних - бактерій.
У грунті міститься також повітря, причому склад його відрізняється від складу атмосферного: так, наприклад, кисню в ньому від 20 до 11% (в атмосферному - 20,8%), азоту - від 78 до 86% (в атмосферному - 78%) , вуглекислого газу - до 8% (в атмосферному 0,03%).
Грунт має ряд властивостей: структурність. питома вага, пористість, пластичність, липкість, твердість, теплоємність, вологоємність і ін.
Типи водного режиму грунтів. Вперше типи водного режиму були визначені Г.М.Висоцького, а коефіцієнт зволоження для різних зон обчислив Н.Н.Іванов
де r - річна кількість опадів, Е - випаровуваність за рік. У лісовій зоні k - від 1,5 до 1, у лісостеповій - від 1 до 0,6, у степу - від 0,6 до 0,3, в сухих степах і напівпустелях - від 0,3 до 0,1, в пустелях - менше 0,1.
Виділяють такі типи водного режиму ґрунтів:
1. Промивний - він створюється в умовах, при яких опади переважають над випаровуванням і грунт промивається щороку до ґрунтових вод k> 1. При цьому створюються умови для вилуговування. Промивної режим характерний для багатьох грунтів лісових зон: підзолистих, дерново-підзолистих, бурих лісових, червоноземів, червоно-жовтих ферралітних.
2. Періодично промивний - при цьому типі промивання до ґрунтових вод відбувається періодично - раз або двічі в іншу пору року. Коефіцієнт зволоження близький до 1. В цих умовах створюються сірі лісові грунти лісостепу, червоно-бурі - саван.
3. непромивний - промивання до грунтових вод не спостерігається; k<1. Формируются почвы степей, сухих степей и полупустынь: черноземные, каштановые, бурые пустынные.
4. Випотной - цей тип створюється за умов, коли випаровування значно перевищує кількість опадів, тобто k<1. Здесь происходит подъем соленых грунтовых вод и засоление территории. Формируются почвы пустынь и сухих субтропиков: сероземы, тропические пустынные
5. іригаційних - властивий грунтам з поливним землеробством. Під час поливу тут спостерігається промивної режим, а після - випітної.
6. мерзлотной - характерний для грунтів районів багаторічної мерзлоти. Промиваемость обмежена. Тут створюються умови надмірного зволоження і формуються болотисті грунту. Вони характерні для зон тундри, лісової зони Сибіру.
Грунтові горизонти в профілі мають свої назви, і для кожного типу ґрунтів існує свій спектр генетичних горизонтів, наприклад, дерново-підзолистий грунт:
Ао - лісова підстилка. А1 - акумулятивний (гумусовий), А2 - елювіальний (вимивання), В - іллювіальний (вмиванія), С - материнська (грунтоутворюючих) порода.
В арктичному поясі грунту арктичні пустельні, в субарктичному - переважно тундрово-глейові, в помірному поясі представлений цілий набір грунтів: підзолисті, дерново-підзолисті, бурі і сірі лісові, чорноземні, каштанові, бурі і сіро-бурі пустельні. У субтропічному поясі, в основному, грунти коричневі, сіроземи, червоноземи і жовтоземи, в субекваторіальному переважають червоно-бурі, в екваторіальному - червоно-жовті ферралітние.