Mikroorganismer och deras roll i markbildningen. Allmänt ljusDenia. Markbildning är en biologisk process, och de mest olika grupperna av levande organismer är direkt involverade i dess utveckling. Bland dem är mikroorganismer som är brett spridda i naturen av stor betydelse. De finns i jord, luft, på höga berg, på kala stenklippor, i öknar, i djupet av Ishavet, etc.
Mikrober är särskilt utbredda i jorden, som är den enda naturliga miljön där alla nödvändiga förutsättningar finns för deras normala utveckling.
Bra jord innehåller alltid en tillräcklig mängd organiska och mineraliska ämnen, har ofta den nödvändiga fukten och reaktionen av jordlösningen, är tillräckligt försedd med syre och skyddar mikroorganismer från de skadliga effekterna av direkt solljus.
Utvecklingen av mikroorganismer i marken är nära relaterad till organiskt material. Ju rikare jorden är på växtrester, desto fler mikrober innehåller den (tabell 4).
I 1 G soddy-podzoljordar innehåller cirka 500 miljoner bakterier, 1 G kastanj-1 -1,5 miljarder; i chernozems, som kännetecknas av en hög halt av organiskt material, når antalet mikroorganismer 2-3 miljarder på 1 G jord, och i välodlade chernozems finns det mycket fler mikroorganismer.
Trots den försumbara storleken på mikrober når deras totala vikt i jordar ett betydande värde. Så, om vi tar den genomsnittliga cellstorleken lika med 1X2 mikron och deras antal i 1 g jord är 5 miljarder, sedan i ett 25 cm lager 1 ha jord kommer mikrobernas levande vikt att vara cirka 1-3 ton.
Kulturella, välodlade och gödslade jordar med gödsel är särskilt rika på mikroorganismer.
All denna massa av mikrober i jordlagret är ojämnt fördelad. Ythorisonterna är rikast på mikroorganismer upp till ett djup av 25-35 centimeter; när du går djupare blir antalet mikrober färre och färre och på ett avsevärt djup finns de i försumbart antal. Växternas rotsystem har ett stort inflytande på mikroflorans fördelning i markmiljön. Rötterna släpper ständigt ut i den yttre miljön olika sorters organiska föreningar som fungerar som en bra näringskälla för mikroorganismer; i växternas rotzon är det vanligtvis gynnsamma förhållanden för mikroorganismer. Denna zon kallas rhizosfären. I rhizosfären, som många studier visar, är antalet mikrober tiotals och hundratals, och ibland tusentals gånger större än utanför rotzonen. Mikrober täcker växternas rotsystem i ett nästan kontinuerligt lager.
Riklig mikroflora i rhizosfären, såväl som i hela jordlagret, spelar en viktig roll i utvecklingen av markens bördighet. Mikroorganismer kan utvecklas intensivt endast under vissa temperaturförhållanden, med lämplig fuktighet och miljöreaktion.
Temperaturregimen är av stor betydelse för deras livsaktivitet.
Experiment visar att den lägsta temperatur vid vilken den vitala aktiviteten för de flesta jordmikrober fortfarande är möjlig är ungefär + 3°. Under denna temperatur stannar deras utveckling vanligtvis. Maxtemperaturen är ca +45°. När det gäller den optimala temperaturen är den oftast i intervallet + 20-35 °.
Temperaturens inverkan på mikroorganismernas vitala aktivitet är nära relaterad till luftfuktigheten. Fukt är lika mycket en nödvändig faktor för utvecklingen av mikrober som värme. Om temperaturen på den sönderfallande massan är ganska gynnsam, men luftfuktigheten är otillräcklig eller överdriven, blir nedbrytningen svårt.
På samma sätt blir nedbrytningen svår om fuktförhållandena är optimala men temperaturförhållandena ogynnsamma. Nedbrytningsprocesser når vanligtvis den högsta intensiteten när markfuktigheten är cirka 60 % av den totala fuktkapaciteten. I enlighet med detta sker nedbrytningen av växtrester i naturen ojämnt under hela året.
Den mest kraftfulla nedbrytningen sker oftast under första halvan av sommaren, då termiska förhållanden och luftfuktighet är i den mest gynnsamma kombinationen. Under de varma sommarmånaderna, när jorden torkar ut, minskar mikroorganismernas vitala aktivitet och nedbrytningsprocessen minimeras. Nedbrytningen saktar också ner i takt med att värmen minskar under höstperioden, och i och med att frosten börjar upphör denna process helt.
När det gäller omgivningens reaktion har olika grupper av mikroorganismer i detta avseende olika krav. Så alla bakterier kan utvecklas endast i en neutral, lätt sur eller lätt alkalisk miljö. Den sura reaktionen har en deprimerande effekt på bakterier. Det starkaste hindret för bakteriers vitala aktivitet är också tanniner som finns i träig vegetation.
Svampar, tvärtom, tålde fritt en uttalad sur reaktion. Till skillnad från bakterier trivs svampar på växtrester som innehåller tanniner.
Den vitala aktiviteten hos mikroorganismer är förknippad med nedbrytningen av döda växter och djur och deras omvandling till humus, eller humus, processerna för mineralisering av organiskt material, fixeringen av atmosfäriskt kväve, processerna för ammonifiering, nitrifikation, denitrifikation och processerna syntes av komplexa organiska föreningar.
Mikroorganismer är av stor betydelse vid destruktion och syntes av mineraler, såväl som vid reglering av redoxförhållanden i marken.
Sammansättningen av den enorma mikroskopiska befolkningen i jorden inkluderar bakterier, aktinomyceter, svampar, alger, protozoer (protozoer) och olika ultramikroskopiska varelser - fager, bakteriofager och aktinofager.
bakterie. Bakterier utgör den mest rikliga och mångsidiga gruppen av markmikroflora; dessa är mikroskopiska encelliga organismer som har ett cellmembran, är rika på nukleoproteiner och saknar klorofyll och plastider. Bakterier har ingen cellkärna och förökar sig genom enkel delning. Bakterier är mycket små i storlek, vanligtvis inte större än några mikrometer. De har en annan form - runda, stavformade och böjda.
Efter typ av näring delas bakterier in i två grupper - autotrofa och heterotrofa.
I förhållande till luft delas bakterier in i aeroba och anaeroba. Aeroba bakterier kan utvecklas endast under förhållanden med fri lufttillgång, anaeroba bakterier kräver inte molekylärt syre för andning. Bland de anaerober finns villkorliga, fakultativa bakterier som kan utvecklas både utan syre och i dess närvaro, och ovillkorliga, obligatoriska, mikrober som kan leva och föröka sig endast i frånvaro av fri lufttillgång.
Autotrofa bakterier använder endast kol från koldioxid för näring och behöver inte komplexa organiska ämnen. För att omvandla koldioxid till organiska föreningar i sin kropp använder de antingen solenergi (fotosyntes) eller den kemiska energin för oxidation av ett antal mineralämnen (kemosyntes).
Kategorin av bakterier med förmåga till fotosyntes inkluderar endast färgade, gröna och lila svavelbakterier. Näring av mikrober med hjälp av kemosyntes är mycket mer utvecklad i naturen. De vanligaste kemotrofa bakterierna i jorden är nitrifierande, järnbakterier, tion- och vätebakterier.
Av stor betydelse för jordbildningen är nitrifierande bakterier, som är förknippade med nitrifikationsprocessen.
Nitrifikationsprocessen, det vill säga processen att omvandla ammoniak till salter av salpetersyra, utförs under påverkan av två typer av bakterier. En av dem (Nitrosomonas, Nitrocystus, Nitrosospira) oxidera ammoniak till salpetersyrlighet: 2NH+3 O 2 =2 HNO 2 +2 H 2 O + 158 kcal. Andra bakterier (Nitrobacter) fortsätt oxidationsreaktionen, vilket resulterar i bildning av salpetersyra: 2HNO 2 + O 2 = 2 HNO 3 + 48 kcal.
Salpetersyra, som möter olika baser i jorden, ger omedelbart ett antal nitratsalter: NaNO 3 , VET 3 och Ca( NEJ 3 ) 2 . Salter av salpetersyra är den mest bekväma formen av kväve näring för växter, så nitrifikationsprocessen är av stor industriell betydelse.
Det bör noteras att nitrifikation i jordar fortskrider med den gemensamma, och inte sekventiella, aktiviteten hos de nitrifierande mikroberna som noterats ovan, därför är det inte möjligt att detektera en betydande halt av salpetersyrlighet i jordar.
Nitrifikationsprocessen utvecklas bäst i välluftade jordar med en neutral eller alkalisk reaktion (pH 6,2 till 9) med en betydande mängd humus och tillräckligt med fukt. Anaeroba förhållanden och en sur miljö är skadliga | för nitrifiering av bakterier.
Rationell mekanisk jordbearbetning, kalkning av sura jordar, gödsling är de viktigaste åtgärderna som kan användas för att skapa de mest gynnsamma förutsättningarna för nitrifikation. Nitrifikation är en oxidativ process, så luftning är en nödvändig förutsättning för intensiv bildning av kvävesalter i jorden.
Svavelbakterier, som bl.a Thiobacillus thiooxydans, Thiobacillus thioparusoch andra, orsakar sulfifieringsprocessen, d.v.s. oxidation av vätesulfid till svavelsyra. Sulfificeringsprocessen utförs i två steg - oxidationen av svavelväte till svavel och oxidationen av svavel till svavelsyra:
Den svavelsyra som bildas i denna process, som möts i jorden med olika baser, övergår i salter av svavelsyra, från vilka växter tar svavel för näring.
Alla svavelbakterier är aeroba, därför bidrar förhållanden som är gynnsamma för nitrifikationsprocessen också till sulfifieringsprocessen. Ju lösare marken är och ju gynnsammare gasutbytesförhållandena är i den, desto kraftigare sker omvandlingen. H 2 Still svavelsyra. I dåligt luftade, komprimerade och luftlösa jordar ger sulfifieringsprocessen vika för den så kallade avsvavlingsprocessen, där en speciell sorts anaeroba bakterier reducerar svavelsyrasalter tillbaka till H 2 S.
Järnbakterier finns i jordar huvudsakligen som trådformiga (Crenothrix, Leptothrix) och encelliga (Gallionella, siderocapsa) bakterie. Processen för oxidation av järnjärnsalter till oxidsalter är förknippad med den vitala aktiviteten hos järnbakterier:
Vissa järnbakterier kan också oxidera mangansalter och på så sätt bilda ferromanganknölar i jorden.
Heterotrofa bakterier absorberar kol från organiska föreningar, så de kan utvecklas endast i närvaro av organiskt material. De representeras i jordar av olika fysiologiska grupper, som i sin helhet genomför processen för att förstöra alla organiska föreningar till stadiet av deras fullständiga mineralisering. Processerna för ammonifiering, smörsyrafermentering, fermentering av pektinämnen, cellulosa, proteinnedbrytning, denitrifiering och avsvavling är förknippade med heterotrofa bakteriers vitala aktivitet.
Denna kategori av mikroorganismer inkluderar även kvävefixerande bakterier, som spelar en enorm roll i kvävets kretslopp i naturen. I förhållande till atmosfäriskt syre delas heterotrofer in i aeroba och anaeroba bakterier.
Ammonifiering, det vill säga processen för nedbrytning av organiska kvävehaltiga ämnen med bildning av ammoniak, orsakas av den vitala aktiviteten hos mycket olika grupper av mikroorganismer. Ammoniak frigörs under nedbrytningen av proteiner, peptoner, aminosyror, urea, urinsyra och hypursyra.
Typiska representanter för ammonifierande bakterier är Bact. vulgärt, Bact. putidum, Bact. subtilis, Bact. mesentericus och Bact. mycoides.
Det första steget i proteinnedbrytning är hydrolys för att bilda fria aminosyror; några av dem används av mikrober för att bygga kroppen, den andra delen kan genomgå ytterligare nedbrytning med eliminering av kväve i form av ammoniak.
Kemiskt kan denna process uttryckas på följande sätt:
Processen med proteinammonifiering kan fortgå både under aeroba och anaeroba förhållanden. Den hydrolytiska nedbrytningen av urea fortskrider huvudsakligen under aeroba förhållanden under påverkan huvudsakligen av följande bakterier: Micrococcus ureae, Saroina ureae, Urobacterium pasteurii, Urobacillus miqueliioch så vidare.
Schematiskt kan processen för ammoniakjäsning av urea representeras enligt följande:
Det resulterande ammoniumkarbonatet, som ett kemiskt ömtåligt ämne, sönderdelas sedan lätt till koldioxid, vatten och ammoniak:
Mötes i markförhållanden med olika syror, ammoniak reagerar med dem och bildar ammoniumsalter. Så, till exempel, i fallet med interaktionen av ammoniak med svavelsyra, kan ammoniumsulfat bildas:
Kväve i form av ammoniakföreningar är ganska tillgängligt för växtnäring. Eftersom ammonifieringsprocessen utförs av aeroba och anaeroba mikroorganismer kan bildning av ammoniakkväve ske både i välluftade jordar och i packade jordar med svårt gasutbyte.
Det bör noteras att ackumuleringen av ammoniak i jorden och den fortsatta processen för dess oxidation eller nitrifikation äger rum när förhållandet mellan C och N i det nedbrytande materialet är mindre än 20:1; när förhållandet mellan C och N är mer än 20:1, fångas all ammoniak som bildas upp av mikroorganismer som bryter ner kvävefria organiska ämnen och används av dem för att bygga upp sitt plasmaprotein. Närvaron i jorden av en stor mängd oupplöst organiskt material rikt på kolhydrater (till exempel halm) hämmar ackumuleringen av ammoniak i jorden (LN Aleksandrova).
Nedbrytningen av kolhydrater sker under påverkan av smörsyrabakterier. Clostridium pasteurianum, Clostridium butricumoch så vidare.
Smörfermentering åtföljs av bildning av smörsyra, koldioxid och väte:
Cellulosajäsning orsakas av den vitala aktiviteten hos specifika cellulosanedbrytande bakterier, vars typiska representanter är Cytophaga hutchinsonii, Du. omelianskii och så vidare.
Den biokemiska processen för nedbrytning av cellulosa eller fiber sker både under aeroba och anaeroba förhållanden.
Fermentering av pektinämnen, som är intercellulära ämnen i växtvävnader, fortskrider under aeroba och anaeroba förhållanden under påverkan av pektinnedbrytande bakterier. Clostridium pectinovorumoch så vidare.
Den hydrolytiska nedbrytningen av fetter sker under påverkan av mikroorganismer som har enzymet lipas. De mest energiska fettförstörarna är Pseudomonas. fluorescerar och Bact. pyocyaneum.
Mycket vanliga mikroorganismer i jorden är denitrifierande bakterier som orsakar denitrifikationsprocessen - reduktionen av nitrater till fritt kväve.
De mest kraftfulla denitrifierarna är till övervägande del icke-sporbärande bakterier.Pseudomonas fluorescens, Bact. stutzeri, Bact. denitrificans och så vidare.
Denitrifierande bakterier tillhör fakultativa anaerober, som, även om de kan utvecklas i närvaro av atmosfäriskt syre, utvecklas mer intensivt med svår tillgång till luft eller till och med i dess fullständiga frånvaro. Dessa bakterier får inte luftsyre eller tar emot det i begränsad mängd, och tar bort det från nitrater och nitriter och oxiderar kvävefria organiska ämnen med det. En del av kvävet som frigörs i denna process avdunstar oåterkalleligt till atmosfären, medan den andra delen går till att bygga denitrifierarplasman.
För jordbruket är denitrifikation i de flesta fall skadlig, eftersom den är förknippad med förlusten av kväve, det viktigaste näringsämnet för växter. Denna process kan emellertid utvecklas intensivt endast i jordar med dålig luftgenomsläpplighet, komprimerad och vattensjuk. I odlade och välodlade jordar är den vitala aktiviteten hos denitrifierande bakterier starkt hämmad och deras negativa roll manifesteras inte.
Bakterier som assimilerar atmosfäriskt kväve. Av stor betydelse vid ackumulering av kväveföreningar i jordar är processen att fixera eller binda atmosfäriskt kväve.
Kärnan i denna process ligger i det faktum att en viss grupp bakterier, de så kallade kvävefixarna, binder atmosfärens fria kväve och förvandlar det till komplexa föreningar i sin kropp och berikar därmed jordlagret med det. Sålunda, tillsammans med processerna för nedbrytning av komplexa organiska kväveämnen i marken, sker också processerna för skapandet eller syntesen av kväveföreningar på grund av atmosfärens fria kväve.
Observera att reserverna av kväve i atmosfären är praktiskt taget outtömliga. En kolonn av gasformigt kväve som väger 8 ton hänger över varje kvadratmeter av jordens yta.Under tiden är atmosfäriskt kväve helt otillgängligt för högre växter direkt, det kan användas först efter att det tidigare har bundits av speciella kvävefixerande mikroorganismer.
Det finns två grupper av kvävefixerande mikrober i jorden. En av dem, de så kallade knölbakterierna (Bacterium radicicola), kan endast utvecklas på rötterna av olika baljväxter, medan andra lever fritt i markmiljön.
Av de fritt levande mikroberna är vissa aeroba (Azotobacter chroococcum), andra är anaeroba organismer (Clostridium pasteurianum).
Knölbakterier är av största betydelse i jordbruket och från frilevande - AzotobacterNär det gäller bakterier av ett annat slag - Clostridium pasteurianum, då de, eftersom de är anaeroba, vanligen hämmas i odlade, välodlade jordar, varigenom deras roll i ackumuleringen av kväve i jorden är relativt obetydlig.
Knölbakterier, som endast kan leva i symbios med baljväxter, representeras i jordar av flera arter. Varje art av knölbakterier kan utvecklas endast på en specifik art eller på flera arter av baljväxter. Under gynnsamma förhållanden, som observationer visar, kan mängden kväve bundet av knölbakterier nå 100 och till och med 120 kg per hektar och växtsäsong.
Hur är det med frilevande bakterier?Azotobacter), då är det mest nödvändiga villkoret för deras existens närvaron av humusämnen i jorden som en källa till kolföreningar, från vilka dessa organismer hämtar den energi de behöver.
Den totala mängden kväve som kan ackumuleras i marken av Azotobacter under sommaren når i genomsnitt 30-35 kg per hektar. Dessa siffror talar mycket vältaligt om den enorma roll som kvävefixerande bakterier spelar för markens bördighet. Kvävet som ackumuleras i mikroorganismernas kroppar genomgår samma omvandlingar i marken som kvävet från andra organiska föreningar. Efter döden av kvävefixerande bakterier sönderdelas deras kroppar under påverkan av ammonifierings- och nitrifikationsprocesserna, och kvävet som är inneslutet i dem går över i ammonium och sedan till nitratföreningar, som fungerar som mat för växter.
Svampar. Tillsammans med bakterier tar svampar, som är heterotrofa saprofytiska organismer som livnär sig på färdigt organiskt material, en stor del i markbildande processer.
Svampmikrofloran i jordar är mycket varierande och representeras av ett stort antal arter. De vanligaste av dessa är svampar som förökar sig antingen genom bildning av konidier från konidioforer, eller sporangier, på speciella förtjockade celler. Representanter för släktena tillhör gruppen mögelsvampar Penicillium, Trichoderma, Aspergillus, Cladosporium, Rhizopus.
Algsvampar är också utbredda i jordar (Phycomycetes), pungdjur (Ascomycetes), inklusive jästsvampar (Saccharomycetes), och sedan högre (Basidio– myceter) och imperfekta svampar (Svampar imperfekti).
Många arter av svampar kan bilda mykorrhiza på rötterna av gröna växter, vilket orsakar en speciell mykotrofisk typ av rotnäring av växter.
Mykorrhiza brukar kallas för många växters samlevnad med speciella jordsvampar, så kallade mykorrhizasvampar. Det finns ektotrofisk, eller extern, mykorrhiza och endotrofisk, eller intern, mykorrhiza; hyfer av svampen av ektotrofisk mykorrhiza sprider sig huvudsakligen på ytan av roten och bildar runt den, så att säga, en speciell mantel; hyfer av svampen av endotrofisk mykorrhiza penetrerar roten och sprider sig i dess vävnader.
I denna symbios använder mykorrhiza-svampar kolhydrater, särskilt socker, samt vissa hydroxisyror och aminosyror som kommer från bladen till växternas rötter, och förser samtidigt gröna växter med kväve, eftersom svampar kan absorbera näringsämnen, inklusive kväve, direkt från organiska föreningar av jordhumus, skogsströ och halvnedbrutna torvrester.
Mykorrhizasvampar är de mest utbredda bland vedväxter, och varje växtart kännetecknas av en specifik typ av svamp. Ja, svamp. Boletus elegausger mykorrhiza i lärk och finns endast där detta träd växer; Boletus luteussätter sig på tallrötter osv.
All svampmikroflora kännetecknas av ett ganska stort behov av syre, därför är markens ytskikt de rikaste på svampar. De flesta svampar utvecklas vid temperaturer från 5 till 40°C, med ett optimum kring 25-30°C. En väsentlig egenskap hos svamp är att de utvecklas väl i både neutrala och sura miljöer, därför sker nedbrytningen av vedartade rester i skogen, som är sura, huvudsakligen under inverkan av svampmikroflora.
Olika processer för nedbrytning av cellulosa, fetter, lignin, proteiner och andra organiska föreningar är förknippade med den vitala aktiviteten hos svampmikrofloran i jorden. I nedbrytningen av fibrer tar svampar från släktena den största delen Trichoderma, Aspergillus, FusariumÖvrig; från svamp som bryts ner pektin kan kallas Mucor stolonifer, Aspergillus niger, CladosporiumÖvrig; många formar (Oidium lactis, olika typer Aspergillus och Penicillium) sönderdelar fetter kraftigt,
Kolväten med öppen kedja, såväl som aromatiska kolväten, under påverkan av ett antal svampar, oxideras till CO 2 och H 2 O; Många mögel och ofullkomliga svampar orsakar ammonifiering av proteiner. Svampar spelar en särskilt viktig roll vid bildning och nedbrytning av humusämnen, som utgör den mest betydande delen av jorden.
Actinomycetes. Actinomycetes, eller strålande svampar, är utbredda i jordar (Actynomycetes), som är en övergångsform mellan bakterier och svampar (tabell 5).
En karakteristisk egenskap hos aktinomyceter är ett encelligt grenat mycelium, som har två delar: en av dem är nedsänkt i ett näringssubstrat och den andra stiger upp i form av luftmycel, på vilket sporer bildas. Kolonier av aktinomyceter är ofta pigmenterade och färgade i rosa, röda, grönaktiga, bruna och svarta färger.
Alla aktinomyceter är typiska aeroba och utvecklas bäst vid en temperatur på 30-35°C. Bland dem är antagonister brett spridda, som hämmar utvecklingen av bakterier genom att isolera antibiotika.
Aktinomyceternas roll i jordbildande processer är mycket betydelsefull. De deltar aktivt i nedbrytningen av kvävefria och kvävehaltiga organiska ämnen, inklusive de mest beständiga föreningarna som utgör jordhumus, eller humus.
Tång. Alger upptar en betydande plats bland markens mikroflora. De vanligaste flagellatalgerna som finns i jordFlagellatae), grönalger (Kloroficeae), blågrön (Cyanophyceae) och kiselalger (diatomeae). På jordytan, såväl som i åkerskiktet med ett djup av 30 centimeter antalet algceller kan nå 100 tusen på 1 G jord.
Alger är aktivt involverade i processerna för vittring av stenar och mineraler, såsom kaolinit, och sönderdelas till fria oxider av kisel och aluminium.
Eftersom de är organismer som innehåller klorofyll, kan de fotosyntes och, under sin utveckling, berika jordlagret med en viss mängd organiskt material.
Blågröna alger (Nostoc, Phormidium) är kapabla att assimilera kvävgas. I detta avseende är de av intresse för jordbruket. Samtidigt berikar den rikliga utvecklingen av alger marken med kolhydrater och stimulerar utvecklingen av kvävefixerande bakterier som Azotobacter i den.
Lavar. Tillsammans med bakterier, svampar och alger tar lavar, som är komplexa symbiotiska organismer bestående av en svamp och alger, en betydande del i markbildande processer.
Lavar kan växa direkt på stenar och stenar, så de är vanligtvis pionjärerna inom växtlivet på exponerade stenytor. De vanligaste av dem är fjäll, eller knaprig, sedan blad- och fruktlavar. De flesta lavar har förmågan att tränga in i bergmassan med hjälp av svamphyfer och orsaka aktiv förstörelse av alla bergarter som kommer upp till ytan. De tillhör Rhizocarpon geographicum, olika sorter Lecarona, Aspicilia, Halmatommaoch andra Lavar av släktena Cladonia, Alectoriaoch andra i tundran, i skogszonen och högbergsområden.
Utvecklas på magmatiska, särskilt på kiselrika bergarter, bildar lavar på sin yta mycket karakteristiska, brokiga täcken av rött, gult, svart, grått, brunt och andra färger.
Lavar avger koldioxid och specifika lavsyror som orsakar förstörelse av mineraler; många lavar bildar antibiotika som hämmar utvecklingen av bakterier.
Som ett resultat av lavars vitala aktivitet bildas ett tunt lager av primitiv jord på ytan av stenar, där en viss mängd humus, såväl som fosfor, kalium, svavel och andra element ackumuleras. På denna primitiva jord sätter sig stenmossa och senare några högre gröna växter.
Protozoer ( Protozoer). Representanter för de enklaste djurorganismerna, som fick det allmänna namnet Protozoer. Dessa inkluderar rötter
( rhizopoda), flagella (Flagellata) och ciliär, eller ciliater (Ciliata). De flesta protozoer är aeroba och endast ett fåtal är anaeroba.
De mest gynnsamma temperaturförhållandena för deras utveckling ligger i intervallet 18-22 °, den bästa reaktionen är neutral, men en god utveckling av protozoer observeras också med en sur reaktion. Näringsmässigt är protozoer mestadels heterotrofer; de livnär sig huvudsakligen på andra organismer - bakterier, alger, såväl som svampbakterier och andra mikroorganismer.
Bland protozoerna finns saprofytiska organismer, särskilt flagellater och vissa ciliater, som livnär sig på lösliga organiska ämnen. Bland flagellerna finns autotrofa protozoer. Vissa representanter för protozoer lever i symbios med gröna alger. Protozoer är fördelade huvudsakligen i ytan 15-cm jordlagret. I 1 G deras jordar är upp till 1,5 miljoner Ju rikare marken är på organiskt material, desto fler protozoer innehåller den, särskilt amöbor.
I processen av vital aktivitet omvandlar protozoer komplexa organiska föreningar till enklare och bidrar därmed till en ökning av tillgången på ämnen som är mer tillgängliga för högre växter i jorden. Ofta, i jordar rika på amöbor, finns mer lösliga kväveföreningar än i liknande jordar som är mindre befolkade av amöbor.
Djur och deras roll i markbildningen. V jorden lever ett stort antal ryggradslösa djur och ryggradsdjur som ständigt och aktivt är involverade i markbildande processer.
I detta avseende är representanter för ryggradslösa djur i första hand av betydelse - larverna av olika insekter, myror och särskilt daggmaskar, som, malning av organiska rester och passerar dem tillsammans med mineraljordpartiklar genom matsmältningsapparaten, ofta producerar mycket djupgående förändringar i kemiska och fysiska egenskaper jordarter.
Betydelsen av att olika sorters djur lever i marken i markbildningsprocessen indikeras vältaligt, till exempel av det faktum att daggmaskar ensamma kan passera flera ton jordmassa årligen genom sina kroppar i område 1 ha. Av detta följer att den långt före odlingen av jorden med jordbruksredskap kontinuerligt "plöjdes" av maskar. Dessa lågorganiserade varelser spelar en viktig roll i utvecklingen av jordar. I odlade bevattnade grå jordar kastas daggmaskar, enligt forskning från N. A. Dimo, årligen till ytan 1 ha cirka 123 T bearbetad jord.
Maskavföring, eller koproliter, är vällimmade, vattenbeständiga jordklumpar berikade med mikroorganismer, organiskt material, kväve, kalcium och andra element. Således förbättrar daggmaskar inte bara de fysiska egenskaperna hos jorden - porositet, luftning, vattengenomsläpplighet, utan till viss del dess kemiska sammansättning.
Andra djur gör också ett betydande arbete i detta avseende. Mullvadar, möss, hamstrar, markekorrar och andra, som gör olika rörelser i jorden - mullvadshögar - och blandar organiska ämnen med mineraler, ökar markant markens vatten- och luftpermeabilitet, vilket utan tvekan förbättrar och påskyndar nedbrytningen av växtrester, och skapar en slags tuberkulär mikrorelief, mycket karakteristisk för stäppregioner.
Grävande och grävande djur lossnar, blandar och flyttar ständigt jorden, vilket utan tvekan mest märkbart påverkar intensifieringen av processerna för nedbrytning av organiska rester, såväl som vittringen av dess mineraldel.
Idén om djurens deltagande i nedbrytningen av organiskt material kommer att bli ännu mer komplett om vi tar hänsyn till att växtligheten tjänar som föda för olika växtätare och att en betydande del av de organiska resterna genomgår innan de hamnar i jorden. betydande bearbetning i matsmältningsorganen hos djur.
Gröna växter och deras roll i jordbildningen. Mainrollen i bildningen av marken tillhör gröna växter, som med hjälp av solenergi syntetiserar organiskt material genom att assimilera koldioxid från luften, vattnet, kväveföreningar och aska i marken. Rester av döda växter som kommer in i jorden blir föda för mikroorganismer, som under livets gång syntetiserar jordhumus och bildar mineral- och organo-mineralföreningar, som i sin tur fungerar som födokälla för nya generationer gröna växter.
Uppdelningen av markprofilen i horisonter är nära relaterad till vegetationen.
På grund av förmågan att frigöra koldioxid och ett antal organiska syror genom sina rötter, förstärker växter vittringsprocessen av svårlösliga mineraler och bidrar därmed till bildandet av lättrörliga föreningar i jordlagret.
Vegetationstäcke är också av stor betydelse som en faktor som kan förändra klimatförhållandena i de minsta utrymmena och i stor utsträckning hindra utvecklingen av erosionsprocesser, d.v.s. jorderosion och blåsning.
Sålunda, som ett resultat av den vitala aktiviteten hos grön vegetation på jordens kontinenter, utvecklas jordar som innehåller humus, eller humus, mineraler och organiska mineralföreningar.
Gröna växter delas in i vedartade och örtartade.
Vedartade växter är fleråriga, deras förväntade livslängd mäts ofta i tiotals år, och ibland i många århundraden.
Utmärkande för vedväxter är att endast en del av den organiska massan som bildas under sommaren dör av i dem varje år. Den andra delen, ofta mer betydelsefull, finns kvar i en levande växt, som är materialet för tillväxten av stam, grenar och rötter. Döda rester i form av löv, barr och grenar deponeras huvudsakligen på markytan och bildar ett lager av skogsskräp. I jordlagret lämnar träd en relativt liten del av det döda organiska materialet, eftersom deras rotsystem är flerårigt.
Örtartad vegetation har ett stort nätverk av tunna, tätt inträngande rötter, efter vilkas död jordmassan berikas med en betydande mängd organiskt material. Hos ettåriga örtartade växter finns vanligtvis alla vegetativa organ bara ett år, växterna dör helt ut varje år, med undantag för endast mogna frön.
Döende växter avsätter dött organiskt material både på markytan och i dess massa på olika djup. På grund av detta sker nedbrytningsprocesser direkt i jordkolonnen, och jorden berikas årligen med humus och inslag av aska och kvävemat.
Mossor, som i stor utsträckning förekommer under skogstak och i träsk, spelar en egendomlig roll vid jordbildningen. Mossor har inget rotsystem och assimilerar näringsämnen med hela organytan, fäster till substratet med fibrösa formationer eller rhizoider.
Mossor har en enorm fuktkapacitet. Där de sätter sig skapas anaerobios, nedbrytningsprocesserna av organiska rester saktar ner, och myrning och ansamling av torv börjar.
De övervägda egenskaperna som är inneboende i en eller annan grupp av gröna växter påverkar direkt den jordbildande processen, och följaktligen naturen och kvaliteten på de resulterande jordarna.
Men oavsett hur olika individuella grupper av gröna växter skiljer sig åt på ett eller annat sätt, kommer deras huvudsakliga betydelse i jordbildningen alltid ner på syntesen av organiskt material från mineralföreningar. Organiskt material, som spelar en viktig roll för markens bördighet, kan bara skapas av gröna växter.
Nedbrytningen av organiska rester från olika växtformationer utförs av olika mikroorganismer. I ett fall orsakas denna process huvudsakligen av svampens vitala aktivitet, i det andra - av bakterier.
Sålunda bryts vedrester i skogen ned främst med dominerande deltagande av mögelsvampar. Bakterier utvecklas här något svagare på grund av att trämassan innehåller tanniner och har en sur reaktion. Bakterier ingår vanligtvis i processen för nedbrytning av trärester efter att svamparna bryter ner de tanniner som fördröjer utvecklingen av många grupper av bakterier. Förhållandena är gynnsamma för svampnedbrytning i skogen, eftersom elastiska vedartade rester ligger på markytan och luftflödet till dem inte är begränsat.
Ett väsentligt inslag i svampnedbrytningen av vedartade växtrester är att här bildas en betydande mängd fulvinsyror, som spelar en viktig roll i utvecklingen av soddy-podzoliska jordar.
De organiska resterna av ängsörtartig vegetation bryts ner huvudsakligen av anaeroba bakterier i frånvaro av luftning. Endast i de övre delarna av jorden, där syre tränger in, sker aeroba nedbrytningsprocesser.
Anaerob nedbrytning sker mycket långsamt. Detta förklarar det faktum att på ängar under örtartad vegetation mycket ofta bildas en ganska kraftfull, sammanflätad med rötter, något nedbruten gräsmatta.
På exakt samma sätt, under inverkan av anaeroba mikroorganismer, bildas gradvis betydande ansamlingar av torv i träsk och på sumpiga jordar, som är utbredda i de norra och centrala delarna av vårt land.
Till skillnad från ängar och sumpiga områden bryts alla döda rester av stäppväxter ner till största delen av aeroba bakterier.
Detta förklaras för det första av att stäppvegetationen dör bort på sommaren, då jorden är som torrast och välluftad; för det andra bildar den på sommaren döende örtvegetationen i stäppen inte en sammanhängande tät filt utan ligger vanligen i ett löst lager, som inte heller kan tjäna som hinder för syres inträngning i jorden.
Processen med aerob nedbrytning av alla organiska ämnen fortskrider mycket snabbt och fullständigt; detta förklarar situationen att från växter av stäppbildningen, särskilt under förhållandena i den torra stäppen, efter deras död, förblir vanligtvis inte stora avlagringar av humus i jorden.
- En källa-
Garkusha, I.F. Markvetenskap / I.F. Garkusha - L .: Förlag för jordbrukslitteratur, tidskrifter och affischer, 1962. - 448 sid.
Visningar av inlägg: 1 513
De stenar som jorden bildas av kallas jordbildande, eller förälder.
Jordbildande bergarter kännetecknas av sitt ursprung, sammansättning, struktur och egenskaper. Den jordbildande bergarten är markens materiella grund och överför till den dess mekaniska, mineralogiska och kemiska sammansättning, samt fysikaliska och kemiska egenskaper, som i framtiden förändras gradvis i varierande grad under inverkan av den jordbildande processen.
Egenskaperna och sammansättningen av förälderstenar påverkar sammansättningen av den sedimenterande vegetationen, dess produktivitet, nedbrytningshastigheten för organiska rester, kvaliteten på den resulterande humusen, egenskaperna hos interaktionen av organiska ämnen med mineraler och andra aspekter av jorden -formningsprocess.
De huvudsakliga jordbildande bergarterna är lösa sedimentära.
Sedimentär stenar - avlagringar av vittringsprodukter av massivt kristallina stenar eller rester av olika organismer. De är uppdelade i detritala, kemiska och biogena sediment.
De vanligaste sedimentära bergarterna inkluderar kontinentala kvartära avlagringar: glaciala, vattenglaciala, löss- och lössliknande lerjordar, eluviala, alluviala, deluviala, proluviala, eoliska, lakustrina, marina är mindre vanliga. De skiljer sig åt i karaktären av sammansättning, fuktkapacitet, vattenpermeabilitet, porositet, vilket bestämmer vatten-luft och termiska regimer.
Biologisk faktor för jordbildning
Den biologiska faktorn för markbildning förstås som det mångsidiga deltagandet av levande organismer och deras metaboliska produkter i markbildningsprocessen.
Den mest kraftfulla faktorn som påverkar riktningen för den jordbildande processen är levande organismer. Början av jordbildning är alltid förknippad med bosättningen av organismer på ett mineralsubstrat. Representanter för alla fyra riken av levande natur lever i jorden - växter, djur, svampar, prokaryoter. Pionjärer inom utveckling och omvandling av inert mineralmaterial i marken är olika typer av mikroorganismer, lavar, alger. De skapar ännu inte jord, de förbereder biogen fin jord - ett substrat för bosättning av högre växter - de viktigaste producenterna av organiskt material. Det är de, de högre växterna, som de huvudsakliga ackumulatorerna av materia och energi i biosfären, som spelar den ledande rollen i processerna för jordbildning.
Rollen för träd- och örtartad, skog och stäpp- eller ängsvegetation i processerna för jordbildning är väsentligt annorlunda.
Under skogen kommer ströet, som är huvudkällan till humus, främst till markytan. I mindre utsträckning är rötterna av vedartad vegetation involverade i humusbildning.
I en barrskog utsätts skräp mycket långsamt för nedbrytningsprocesser på grund av dess kemiska sammansättning och höga mekaniska hållfasthet. Skogsströ bildar tillsammans med grov humus en "mor"-typ strö av en eller annan tjocklek. Nedbrytningsprocessen i ströet utförs huvudsakligen av svampar; humus har en fulvic karaktär.
I blandskogar och särskilt i ädellövskogar är lövströ mjukare, innehåller en hög mängd baser och är rik på kväve. Processen för mineralisering av det årliga ströet utförs huvudsakligen under årscykeln. I skogar av denna typ tar ströet av örtartad vegetation stor del i humusbildningen. Baserna som frigörs under mineraliseringen av ströet neutraliserar de sura produkterna från jordbildningen, och mer kalciummättad humus av typen humat-fulvat syntetiseras.
En annan karaktär av tillförseln av organiska rester och kemiska element i jorden observeras under baldakinen av örtartad stäpp eller ängsvegetation. Den huvudsakliga källan till humusbildning är massan av döende rotsystem och, i mycket mindre utsträckning, den ovanjordiska massan (stäppfilt, växtfrön etc.). Detta förklaras av det faktum att rotbiomassan från örtartad vegetation (i motsats till vedvegetation) vanligtvis avsevärt dominerar över biomassa ovanjord. Ströet av örtartad vegetation kännetecknas, till skillnad från ströet av trädslag, av en finare struktur, lägre mekanisk styrka, hög askhalt och rikedom på kväve och baser.
Den jordbildande process som sker under inverkan av örtväxtlighet kallas sod process.
Tillsammans med högre vegetation påverkas jordbildningsprocesser i hög grad av många representanter för markfaunan - ryggradslösa djur och ryggradsdjur, som bor i olika markhorisonter och lever på dess yta.
Funktionerna hos ryggradslösa djur och ryggradsdjur är viktiga och varierande; en av dem är destruktion, malning och ätning av organiska rester på markytan och inuti den.
Jorddjurens andra funktion uttrycks i ackumuleringen av näringsämnen i deras kroppar och främst i syntesen av kvävehaltiga proteinföreningar. Efter fullbordandet av ett djurs livscykel sker vävnadsförfall och de ämnen och energi som ackumulerats i djurkropparna återgår till jorden.
Grävande djurs aktivitet har stort inflytande på rörelsen av jord och jordmassor, på bildandet av ett slags mikro- och nanorelief. I vissa fall når jordgrävning och utsläpp till ytan sådana proportioner att det blir nödvändigt att införa särskilda definitioner i nomenklaturen för jordar (till exempel kalkhaltig grävd chernozem). Profilen av sådana jordar har en lös, kavernös struktur, jordhorisonter förskjuts ofta och förvandlas.
Tre grupper av organismer deltar alltså i markbildningen - gröna växter, mikroorganismer och djur som bildar komplexa biocenoser på land. Samtidigt är var och en av dessa gruppers funktioner som jordbildare olika.
Gröna växter är den enda primära källan till organiskt material i jorden, och deras huvudsakliga funktion som jordbildare bör betraktas som den biologiska cykeln av ämnen - tillförseln av näringsämnen och vatten från jorden, syntesen av organiskt material och dess återgång till jorden. mark efter livscykelns slut.
Huvudfunktionerna hos mikroorganismer som jordbildare är nedbrytningen av växtrester och jordhumus till enkla salter som används av växter, deltagande i bildningen av humusämnen, i förstörelsen och nybildningen av jordmineraler.
Jorddjurens huvudsakliga funktioner är att lossa jorden och förbättra dess fysiska egenskaper och vattenegenskaper, berika jorden med humus och mineraler.
Föreläsningskurs "Soil Science"
FÖRELÄSNING 3. Markens egenskaper och dess struktur
1. Morfologiska egenskaper hos jordar 34
1.1. Markstruktur 34
1.2 Jordfärgning 38
1.3 Jordens granulometriska sammansättning och dess agronomiska betydelse 40
2. Organiska och organo-mineraliska ämnen i jordar 43
2.1 Inverkan av jordbildningsförhållanden på humusbildning 43
2.2 Humussammansättning 44
2.3. Humusstatus för jordar 48
Kort sammanfattning Föreläsningar 3 49
1. Morfologiska egenskaper hos jordar
I processen med jordbildning får berget en morfologisk organisation på flera nivåer. Det finns morfoner av 1,2, 3, 4,5 beställningar. För att isolera morfoner finns det ett system av morfologiska egenskaper hos jorden.
Morfologiska egenskaper hos jorden - ett system av indikatorer som gör att du kan skilja morfologiska element från varandra.
Externa morfologiska egenskaper inkluderar:
strukturera,
profilens tjocklek och individuella horisonter,
betygssättning,
strukturera,
tillägg,
neoplasmer,
inneslutningar.
1.1 Markens struktur
Vilken jord som helst är ett system för att successivt ersätta varandra vertikalt. genetiska horisonter- lager i vilka originalet moderrock i färd med att bilda jord.
Denna vertikala sekvens av horisonter kallas markprofil.
En jordprofil är en viss vertikal sekvens av genetiska horisonter inom en jordindivid, specifik för varje typ av jordbildning.
Markprofilen representerar den första nivån av den morfologiska organisationen av marken som en naturlig kropp, markhorisonten är den andra.
Markprofilen kännetecknar förändringen av dess egenskaper längs vertikalen, förknippad med påverkan av den jordbildande processen på moderberget. Huvudfaktorerna för bildandet av en markprofil, d.v.s. differentieringen av den ursprungliga jordbildande bergarten till genetiska horisonter, är
dessa är för det första vertikala flöden av materia och energi (fallande eller stigande beroende på typen av jordbildning och dess årliga, säsongsbetonade eller långsiktiga cyklicitet)
och för det andra den vertikala fördelningen av levande materia (rotsystem hos växter, mikroorganismer, jordlevande djur).
Jordprofilens struktur, d.v.s. naturen och sekvensen av dess ingående genetiska horisonter, är specifik för varje typ av jord och fungerar som dess huvudsakliga diagnostiska egenskap. Detta innebär att alla horisonter i profilen är ömsesidigt sammankopplade och betingade.
Jordhorisonten är i sin tur inte heller homogen och består av morfologiska element från den tredje nivån - morfoner, som förstås som intra-horisont morfologiska element.
På den fjärde nivån av morfologisk organisation, jordaggregat, i vilken jorden naturligt bryts ner inom genetiska horisonter.
Nästa, femte nivå av jordmorfologisk organisation kan endast upptäckas med hjälp av ett mikroskop. Detta är markens mikrostruktur, studerad inom ramen för markens mikromorfologi.
Vegetation (högre och lägre) skapar ett biologiskt kretslopp av askämnen i naturen och berikar jorden med organiska rester. Det är huvudfaktorn i jordbildningen.
Kärnan i processen med jordbildning manifesteras i naturen genom växtformationer. Växtformationer är kombinationer av högre och lägre växter som interagerar under vissa miljöförhållanden.
På Rysslands territorium särskiljs följande grupper av växtformationer (N. N. Rozov): 1) woody (taiga-skogar, bredbladiga skogar, skogar i fuktiga subtroper); övergångsvis träig-örtartad (xerofytskogar); örtartade (torra och sumpiga ängar, tempererade stäpper, subtropiska buskstäpper); 4) öken; 5) lavmossa (tundra, högmossar).
Varje grupp av växtformationer kännetecknas av sina egna egenskaper.: sammansättningen av organiska ämnen, egenskaperna hos deras inträde i jorden och sönderdelning, såväl som interaktionen av sönderfallsprodukter med den mineraliska delen av jorden.
Skillnader i växtformationer- den främsta orsaken till mångfalden av jordar i naturen. Under samma förhållanden i taiga-skogszonen utvecklas podzoliska jordar under barrskogar, och soddy jordar bildas på ängar.
Beroende på de biologiska egenskaperna när det gäller kvantiteten och kvaliteten på den genererade biomassan, påverkan på markbildningsprocessen, delas gröna växter in i vedartade och örtartade.
vedartade växter(träd, buskar, halvbuskar) - perenn, lever tiotals och hundratals år. Varje år dör endast en del av markmassan (nålar, löv, grenar, frukter) och den avsätts på markytan i form av strö eller skogsströ. Vedartade växter kännetecknas av skapandet av en enorm biomassa, huvudsakligen landjord, men deras årliga strö är mindre än tillväxten, och därför återgår en relativt liten mängd askelement och kväve till jorden med ströet. Trädströet, särskilt barrträd, innehåller mycket fibrer, lignin, tanniner och hartser. Nedbrytningsprodukterna från skogsströet interagerar med jorden i lösning när jorden sköljs ut genom nederbörd.
Livslängd för örtartade växter sträcker sig från några veckor (ephemera) till 1-2 år (spannmål) och 3-5 år (baljväxter). Däremot lever rötter och rhizomer upp till 7-15 år eller mer.
I markbildningsprocesser är effekten av örtartade växter större än den hos vedartade, även om mängden biomassa som skapas av örtartade föreningar är mindre. Detta beror på den korta livslängden för örtartade växter och den snabba omsättningen av alla komponenter som är involverade av dem i den biologiska cykeln i växt-jordsystemet. Jorden berikas årligen med organiska rester av gräs i form av markmassa (förutsatt att den inte alieneras) och rötter. Rotrester, i motsats till markmassan, sönderdelas direkt på plats, i jorden, och produkterna av deras nedbrytning interagerar med dess mineraldel.
Rester av örtartade växter jämfört med skogsskräp innehåller de mindre fibrer, mer proteiner, askelement och kväve. Örtarter kännetecknas av en neutral eller svagt alkalisk reaktion.
mossor- växtorganismer som saknar rotsystem och assimilerar näringsämnen över hela organens yta. De finns allmänt under skogstak och i träsk. Mossor är fästa vid vilket substrat som helst av rhizoider. De kan absorbera och behålla en stor mängd fukt, så processen för nedbrytning av växtrester fortsätter långsamt, med en gradvis ackumulering av torv och vattenförsämring. Vid bildandet av högmossar bör sphagnum (vita) mossors roll särskilt noteras.
Mikroorganismer. Av mikroorganismerna i jorden är bakterier, svampar, aktinomyceter, alger och protozoer brett representerade. Det största antalet mikroorganismer finns i dess övre lager, där huvuddelen av organiskt material och rötter från levande växter är koncentrerade.
Mikroorganismer bidrar till nedbrytningen av organiska rester i marken.
I förhållande till luft är mikroorganismer aeroba och anaeroba. Aerobic - dessa är organismer som förbrukar syre i livets process; anaerober - lever och utvecklas i en syrefri miljö. De får den energi som behövs för livet som ett resultat av kopplade redoxreaktioner. Nedbrytnings- och syntesreaktionerna som sker i marken påverkas av olika enzymer som produceras av mikroorganismer. Beroende på typ av jord, graden av deras odling, kan det totala antalet mikroorganismer i 1 g soddy-podzoliska jordar nå 0,6-2,0 miljarder, chernozems - 2-3 miljarder.
bakterie- den vanligaste typen av markmikroorganismer. Beroende på hur de äter delas de in i autotrofa, assimilerande kol från koldioxid och heterotrofa, med hjälp av kol från organiska föreningar.
Aeroba bakterier oxiderar olika organiska ämnen i jorden, inklusive ammonifieringsprocessen - nedbrytning av kvävehaltiga organiska ämnen till ammoniak, oxidation av cellulosa, lignin, etc.
Nedbrytning av organiska rester heterotrofa anaeroba bakterier kallas för jäsningsprocessen (jäsning av kolhydrater, pektiner etc.). Tillsammans med jäsning under anaeroba förhållanden sker denitrifikation - reduktionen av nitrater till molekylärt kväve, vilket kan leda till betydande förluster av kväve i jordar med dålig luftning.
gröna växter
Olika grupper av växter bestämmer det ojämna förloppet av den biologiska cykeln. Lägre växter har en kort livslängd och bestämmer därför den snabba cirkulationen av element i den biologiska cykeln. . högre växter har ett utvecklat rotsystem som ger en stor kontaktyta av organismen med jorden. Cirkulationen utförs inom ett år i örtartad vegetation och under flera år (tiotals, hundratals, tusentals) i träig vegetation. Samtidigt hålls inte olika grundämnen kvar av växtorganismer under samma tid. I naturen observeras ofta en kombination av de övervägda grupperna av växter. Följande grupper särskiljs:
lav-mossa formationer upptar tundran och träsk;
trädformationer är taiga- och lövskogar, fuktiga subtropiska skogar och tropiska (regn)skogar;
xerofytiska skogar tillhör gruppen av övergångsskogar-örtartade formationer, denna grupp av växter är typiska för skogs-steppen och savannen;
gruppen av örtartade formationer inkluderar torra och sumpiga ängar, prärier, stäppar i den tempererade zonen, subtropiska busksstäpper;
ökenformationen är uppdelad i sin tur i subboreala, subtropiska, tropiska.
Varje formation kännetecknas av sin egen speciella sammansättning och egenskaper hos organiskt material, organiska nedbrytningsprocesser. Biomassan för varje växtbildning har också sina egna skillnader, vilket återspeglas i sammansättningen av markens organiska material.
Tång fördelade i alla jordar, i deras ytskikt. Kiselalger, blågröna och gröna alger är vanliga i jorden. Deras antal beror på markfuktigheten. De är alla autotrofer. Syntetisera organiskt material genom fotosyntes. Alger, när de dör, berikar jorden med organiskt material, som lätt bryts ned av mikroorganismer. Delta i processerna för vittring av stenar.
Mikroorganismer delta i omvandlingen av organiska rester, omvandla dem till antingen humus eller förstöra organiskt material till slutprodukter, medan komplexa organiska föreningar bryts ner till mineralsalter tillgängliga för vegetationen . bakterie assimilera atmosfäriskt kväve och leverera det till högre växter, syntetisera komplexa organiska föreningar, bygga sin kropp från dem. De deltar i redoxprocesser i jorden, vilket förändrar graden av oxidation av olika organiska och mineraliska föreningar. Sålunda är nästan alla länkar i den jordbildande processen förknippade med den vitala aktiviteten hos mikroorganismer. Alla dessa processer utförs av mikroorganismer med hjälp av enzymer.
Svamparär saprofytiska heterotrofa organismer. Det bör noteras svamparnas stora roll, som utvecklas bättre i jordar med låga pH-värden. Dessa organismer har ett brett utbud av hydrolytiska enzymer, genom vilka de bryter ner alla typer av organiska ämnen. Bland annat bryter de ner föreningar som är resistenta mot hydrolys och oxidation som lignin, fenoler, kinoner, aromatiska kolväten, växer.
Maskarnas roll i jordbildningen är stor, såväl som däggdjur som lever i jorden, gör passager i jorden med en diameter på flera millimeter till 4 till 12 cm, blandar jorden till olika djup, främst till ett djup av 1 meter, frigör enzymer, organiska syror, ökar jorden biomassa när man dör.
Den ledande rollen i markbildningen och bildandet av markens bördighet tillhör tre
grupper av levande organismer - landväxter, mikroorganismer och jorddjur. Var och en av dessa grupper
organismer fyller sin roll, men först med sin gemensamma aktivitet förvandlas den jordbildande stenen till jord. Den dominerande ställningen i markbildningen tillhör gröna växter, som utvinner askelement och kväve ur berget, syntetiserar organiskt material under fotosyntesen, som tillsammans med askelement kommer in i jorden genom ströet. Olika vegetationstypers roll skiljer sig avsevärt, och detta är huvudorsaken till mångfalden av jordar i naturen. Mikroorganismer (bakterier, svampar, alger och lavar) är de första som slår sig ner på berget och deltar aktivt i dess biologiska vittring. De spelar huvudrollen i processerna för nedbrytning av växtrester av gröna växter och deras mineralisering till enkla salter tillgängliga för växter. De deltar i processerna för humifiering och mineralisering av humus, i förstörelsen och jordbildningen av jordmineraler, påverkar sammansättningen av markluften och reglerar förhållandet mellan O 2 och CO 2 i den.
Antalet, artsammansättningen och aktiviteten hos mikroorganismer beror på markens bördighet och hydrotermiska förhållanden. De vanligaste bakterierna i jorden, vars antal kan nå upp till 3 miljarder bitar. i 1 g jord. Jorddjur deltar också i markbildningen, representerade av nematoder, insekter, daggmaskar, myror, mullvadar, gnagare etc. Alla använder organiska rester i form av mat, bidrar till dess nedbrytning, påskyndar humifieringen av växtrester och förbättrar markens fysiska egenskaper. Ryggradslösa djur (nematoder, insekter, maskar etc.) dominerar bland jordens fauna. En speciell roll spelas av daggmaskar, som passerar genom sig själva upp till 600 ton finjord per år. Det har fastställts att många jordar är 50, ibland 89% sammansatta av förfallna aggregat skapade av maskar.
Markbildningsprocess- processen för jordbildning, vars essens är interaktionen mellan organismer och deras förfallsprodukter med stenar och deras vittringsprodukter.
Sålunda sker den jordbildande processen vid kontakten mellan litosfären och biosfären som ett resultat av deras inbördes penetration. Tillsammans med litosfären och biosfären är källan till ämnen som är involverade i den jordbildande processen atmosfären och hydrosfären. Den huvudsakliga energikällan för den jordbildande processen är solenergi, både direkt och kondenserad i resterna av organismer, vatten som sipprar genom jorden etc. Den jordbildande processen är mycket komplex, den innefattar en mängd olika kemiska, fysikaliska och biologiska fenomen som inträffar samtidigt och i olika riktningar. Dessa fenomen kan grupperas i 3 grupper - sönderdelning, syntes och rörelse. I marken finns ett förfall av växt- och djurorganismer, olika mineraler och fragment av stenar; det syntetiserar speciella former av organiskt material (humus) och olika sekundära mineraler (främst lermineraler, oxidmineraler och enkla salter); produkter av sönderdelning och syntes i form av sanna och kolloidala lösningar, såväl som suspensioner, rör sig nedför profilen, och i fallet med en nära förekomst av jord och grundvatten, rör de sig uppåt med sina kapillär- och filmströmmar. Dessa huvudgrupper av processer är i sin tur olika.
