Істотними факторамиу ґрунтоутворенні є тваринні та рослинні організми - особливі компоненти ґрунту. Їхня роль полягає у величезній геохімічній роботі. Органічні сполукиґрунти формуються в результаті життєдіяльності рослин, тварин і мікроорганізмів У системі «грунт-рослина» відбувається постійний біологічний кругообіг речовин, в якому рослини відіграють активну роль. Початок ґрунтоутворення завжди пов'язаний із поселенням на мінеральному субстраті організмів. У грунті мешкають представники всіх чотирьох царств живої природи – рослини, тварини, гриби, прокаріоти (мікроорганізми – бактерії, актиноміцети та синьо-зелені водорості). Мікроорганізми готують біогенний мілкозем- субстрат для поселення вищих рослин – основних продуцентів органічної речовини.
Основна роль у своїй належить рослинності. Зелені рослини практично єдиними творцямипервинних органічних речовин. Поглинаючи з атмосфери вуглекислий газ, з ґрунту - воду та мінеральні речовини, використовуючи енергію сонячного світла, вони створюють складні органічні сполуки, багаті на енергію.
Фітомаса вищих рослин сильно залежить від типу рослинності та конкретних умов її формування. Біомаса і річна продуктивність деревної рослинності збільшуються в міру просування від високих широт до нижчих, а біомаса і продуктивність трав'янистої рослинності лук і степів помітно знижуються, починаючи від лісостепу і далі до сухих степів і напівпустель.
У гумусовому шарі Землі зосереджено таку ж кількість енергії, як у всій біомасі суші, причому акумулюється енергія, асимільована в рослинах завдяки фотосинтезу. Одна з найбільш продуктивних складових біомаси. опад. У хвойному лісі опад через специфіку його хімічного складу дуже повільно розкладається. Лісовий опад разом із грубим гумусом утворює підстилку типу мор,яка мінералізується переважно грибами. Процес мінералізаціїщорічного опаду переважно відбувається протягом річного циклу. У змішаних і широколистяних лісах у гумусоутворенні більшу участь бере опад трав'янистої рослинності. Основи, що звільняються при мінералізації опаду, нейтралізують кислі продукти грунтоутворення; синтезується більш насичений кальцієм гуматно-фульватний гумус типу модер.Формуються сірі лісові або бурі лісові ґрунти з менш кислою реакцією, ніж у підзолистих ґрунтів та вищим рівнем родючості.
Під пологом трав'янистої степової або лучної рослинності основне джерело утворення гумусу - маса відмираючого коріння. Гідротермічні умови степової зони сприяють швидкому розкладанню органічних залишків.
Найбільшу кількість органічних речовин дають лісові угруповання, особливо в умовах вологих тропіків. Менше органічної речовини створюється за умов тундри, пустель, болотистій місцевості тощо. Рослинність впливає на структуру та характерорганічних речовин ґрунту, його вологість. Ступінь і характер впливу рослинності як ґрунтоутворювального фактора залежить від:
- видового складу рослин,
- густоти їхнього стояння,
- хімізму та багатьох інших факторів
Основна функція тваринних організміву ґрунті - перетворення органічних речовин. У ґрунтоутворенні беруть участь як ґрунтові, так і наземні тварини. У ґрунтовому середовищі тварини представлені головним чином безхребетними та найпростішими. Деяке значення мають також хребетні (наприклад, кроти та ін.), що постійно живуть у ґрунті. Ґрунтові тварини поділяються на дві групи:
- біофагів, що живляться живими організмами або тканинами тваринних організмів,
- сапрофагів, які використовують для харчування органічну речовину.
Головну масу ґрунтових тварин становлять сапрофаги (нематоди, дощові черв'яки та ін.). На 1 га ґрунту припадає понад 1 млн. найпростіших, на 1 м – десятки черв'яків, нематод та інших сапрофагів. Величезна маса сапрофагів, поїдаючи мертві рослинні залишки, викидає у ґрунт екскременти. За підрахунками Ч. Дарвіна, ґрунтова маса протягом кількох років повністю проходить через травний тракт черв'яків. Сапрофаги впливають формування ґрунтового профілю, зміст гумусу, структуру грунту.
Найчисленнішими представниками наземної тваринного світу, які беруть участь у ґрунтоутворенні, є дрібні гризуни(миші-полівки та ін.).
Рослинні та тваринні залишки, потрапляючи в ґрунт, зазнають складних змін. Певна їх частина розпадається до вуглекислоти, води та простих солей (процес мінералізації), інші переходять у нові складні органічні речовини самого ґрунту.
Мікроорганізми(бактерії, актиноміцети, гриби, водорості, найпростіші). У поверхневому горизонті сумарна маса мікроорганізмів – кілька тонн на 1 га, причому ґрунтові мікроорганізми становлять від 0,01 до 0,1 % від усієї біомаси суші. Мікроорганізми воліють селитися на збагачених живильними речовинами екскрементах тварин. Вони беруть участь у гумусоутворенні та розкладають органічні речовини до простих кінцевих продуктів:
- газів (діоксид вуглецю, аміак та ін.),
- води,
- простих мінеральних сполук.
Головна маса мікроорганізмів зосереджена у верхніх 20 см ґрунту. Мікроорганізми (наприклад, бульбочкові бактерії бобових рослин) фіксують азот на 2 / з повітря, накопичуючи його в ґрунтах і підтримуючи азотне харчування рослин без внесення мінеральних добрив. Роль біологічного фактора в ґрунтоутворенні найбільш яскраво проявляється у формуванні гумусу.
Ґрунтоутворюючі породи сильно впливають на швидкість ґрунтоутворювального процесу та його спрямованість. З особливостями грунтоутворювальних порід значною мірою пов'язані склад і властивості грунтів, що формуються на них, оскільки грунти багато в чому успадковують від порід їх хімічний, мінералогічний і гранулометричний склад. Особливо чітко проявляється взаємозв'язок між властивостями ґрунтів та характером ґрунтоутворювальної породи на ранніх стадіях ґрунтоутворення. На пізніших етапах розвитку ґрунту цей взаємозв'язок стає менш виразним через глибоку трансформацію, що зазнається мінеральними компонентами під впливом процесів вивітрювання та ґрунтоутворення. Ґрунти, що формуються в одній біокліматичній обстановці, але на різних породах, мають подібні властивості, проте ці властивості ніколи не повністю збігаються. Навіть в умовах вологих тропіків, де найбільш висока інтенсивність процесів вивітрювання та ґрунтоутворення, відмінності між ґрунтами, що сформувалися на різних породах, повністю не зникають. Так, ґрунти, розвинені на основній і кислій вивержених породах, характеризуються однаковим відносним вмістом одновалентних катіонів і кальцію, але мають різне співвідношення Si02: А1203, що відображає відмінності в складі материнських порід.
Швидкість формування ґрунту за інших рівних умов залежить від того, наскільки порода стійка до впливу біокліматичних факторів. Розвиток ґрунту уповільнюється при підвищеній щільності породи, грубозернистості, високому вмісті кварцу. Відомі випадки, коли ґрунти, що формуються на дуже щільних корінних породах (гранітах, граніто-гнейсах), що звільнилися від льодовика 7...10 тис. років тому, залишаються на стадії примітивних, маючи потужність профілю 10... 15 см. У депресіях і на міжсхилових рівнинах тієї ж території, де в якості ґрунтоутворювальної породи виступають продукти льодовикових відкладень (піски, супіски, легкі та опіщані суглинки), розвинулися повнопрофільні підзолисті ґрунти.
Спрямованість ґрунтоутворювального процесу значною мірою залежить від характеру ґрунтоутворюючих порід. Відмінності у складі та властивостях ґрунтоутворюючих порід у межах однієї біокліматичної області можуть істотно впливати на ґрунтоутворення. Ґрунти, що формуються на таких породах, будуть відноситися до різних ґрунтових типів.
З іншого боку, в певних біокліматичних умовах вплив літології на ґрунтоутворювальний процес може бути настільки суттєвим, що відмінності між ґрунтами, що формуються різними типами ґрунтоутворення, згладжуються, і на перший план виступають особливості, зумовлені генезисом та властивостями материнської породи. Так, наприклад, солонці, осолоделі та солонцюваті чорноземи південного Зауралля, що сформувалися на каолінітовій корі вивітрювання, за найважливішими діагностичними ознаками ближче між собою, ніж кожен з цих ґрунтів з ґрунтом такого ж типу, що сформувався на іншій материнській породі.
Речовий склад і фізичні властивості ґрунтоутворювальної породи значною мірою визначають рівень родючості ґрунтів. Так, на бідних кварцових пісках ніколи не сформуються високородючі ґрунти. Породи, багаті на елементи живлення, передають їх грунтам.
Ґрунти більшою чи меншою мірою успадковують водно-фізичні властивості ґрунтоутворюючих порід. Ґрунти, розвинені на пісках та супесях, мають пухке додавання, високу водопроникність і низьку вологоємність. На лесах і лесовидних породах формуються ґрунти суглинистого гранулометричного складу з оптимальною водопроникністю та вологоємністю. А ґрунти, розвинені на глинах, відрізняються високою щільністю додавання, слабкою водопроникністю і високою вологоємністю.
Ґрунтоутворюючі породи відіграють велику роль у формуванні структури ґрунтового покриву. При однорідній материнській породі на рівнинних слаборозчленованих територіях спостерігається велика одноманітність (однотипність) ґрунтового покриву. В умовах розчленованого рельєфу та високої строкатості материнських порід формуються мікро- та мезокомбінації контрастних ґрунтів – літогенні мозаїки.
На розвиток почвообразовательного процесу безпосередньо впливають ті природні умови, у яких протікає, від цього чи іншого їх поєднання залежать його особливості і той напрям, у якому цей процес розвиватиметься.
Найважливішими з цих природних умов, званих факторами ґрунтоутворення, є такі: материнські (грунтоутворюючі) породи, рослинність, тваринний світ та мікроорганізми, клімат, рельєф місцевості та вік ґрунтів. До цих п'яти основних факторів ґрунтоутворення (які назвав ще Докучаєв) зараз додають дію вод (ґрунтових та ґрунтових) та діяльність людини. Провідне значення завжди має біологічний фактор, інші ж чинники є лише тлом, у якому відбувається розвиток грунтів у природі, проте вони мають великий вплив на характер і напрямок почвообразовательного процесу.
Ґрунтоутворюючі породи.
Всі існуючі ґрунти на Землі походять з гірських порід, тому очевидно, що в процесі ґрунтоутворення вони беруть безпосередню участь. Найбільше значення має хімічний склад гірської породи, оскільки мінеральна частина будь-якого ґрунту містить у собі, в основному, ті елементи, які входили до складу материнської породи. Велике значення мають і фізичні властивості материнської породи, оскільки такі фактори як гранулометричний склад породи, її щільність, пористість, теплопровідність безпосередньо впливають не тільки на інтенсивність, але і на характер протікають грунтоутворювальних процесів.
клімат. грунтоутворення антропогенний фактор грунт
Клімат відіграє величезну роль у процесах ґрунтоутворення, його вплив дуже різноманітний. Основними метеорологічними елементами, що визначають характер та особливості кліматичних умов, є температура та опади. Річна кількість тепла і вологи, що надходить, особливості їх добового і сезонного розподілу обумовлюють цілком певні процеси ґрунтоутворення. Клімат впливає на характер вивітрювання гірських порід, впливає на тепловий та водний режими ґрунту. Рух повітряних мас (вітер) впливає на газообмін ґрунту та захоплює дрібні частинки ґрунту у вигляді пилу. Але клімат впливає на ґрунт не тільки безпосередньо, а й побічно, оскільки існування тієї чи іншої рослинності, проживання тих чи інших тварин, а також інтенсивність мікробіологічної діяльності обумовлена саме кліматичними умовами.
Рослинність, тварини та мікроорганізми.
Рослинність.
Значення рослинності в ґрунтоутворенні надзвичайно велике і різноманітне. Пронизуючи корінням верхній шар ґрунтоутворювальної породи, рослини витягують з її нижніх горизонтів поживні речовини і закріплюють їх у синтезованій органічній речовині. Після мінералізації відмерлих частин рослин укладені в них зольні елементи відкладаються у верхньому горизонті ґрунтоутворювальної породи, створюючи цим сприятливі умови для живлення наступних поколінь рослин. Так, в результаті постійного створення та руйнування органічної речовини у верхніх горизонтах ґрунту, набувається найбільш важлива для неї властивість - накопичення, або концентрація елементів зольної та азотної їжі для рослин. Це називається біологічної поглинальної здатністю грунту.
Внаслідок розкладання рослинних залишків у ґрунті накопичується перегній, що має величезне значення у родючості ґрунту. Рослинні залишки в ґрунті є необхідним поживним субстратом та найважливішою умовою розвитку багатьох ґрунтових мікроорганізмів.
У процесі розпаду органічної речовини ґрунту виділяються кислоти, які, впливаючи на материнську гірську породу, посилюють її вивітрювання.
Самі рослини в процесі своєї життєдіяльності виділяють своїм корінням різні слабкі кислоти, під впливом яких важкорозчинні мінеральні сполуки частково переходять у розчинну, а, отже, у засвоювану рослинами форму.
Крім того, рослинний покрив суттєво змінює мікрокліматичні умови. Наприклад, у лісі, порівняно з безлісими територіями, знижено літню температуру, збільшено вологість повітря та ґрунтів, зменшено силу вітру та випаровування води над ґрунтом, накопичується більше снігу, талих та дощових вод – все це неминуче відбивається на ґрунтоутворювальному процесі.
Мікроорганізми.
Завдяки діяльності мікроорганізмів, що населяють грунт, відбувається розкладання органічних залишків і синтез елементів, що містяться в них, у сполуки, що поглинаються рослинами.
Вищі рослини та мікроорганізми утворюють певні комплекси, під впливом яких формуються різні типи ґрунтів. Кожній рослинній формації відповідає певний тип ґрунтів. Наприклад, під рослинною формацією хвойних лісів ніколи не сформується чорнозем, який утворюється під впливом лугово-степової рослинної формації.
Тваринний світ.
Важливе значення для ґрунтоутворення мають тваринні організми, яких у ґрунті дуже багато. Найбільше значення мають безхребетні тварини, що живуть у верхніх ґрунтових горизонтах та в рослинних рештках на поверхні. У процесі своєї життєдіяльності вони значно прискорюють розкладання органічних речовин і часто роблять дуже глибокі зміни у хімічних та фізичних властивостях ґрунту. Велику роль відіграють і норні тварини, такі як кроти, миші, ховрахи, бабаки та ін. . Також вони збагачують ґрунтову масу продуктами своєї життєдіяльності.
Рослинність служить їжею для різних травоїдних тварин, тому, перш ніж потрапити до ґрунту, значна частина органічних залишків піддається суттєвій переробці в травних органах тварин.
Рельєф.
Рельєф непрямо впливає формування грунтового покриву. Його роль зводиться, в основному, до перерозподілу тепла та зволоження. Значна зміна висоти місцевості спричиняє суттєві зміни температурних умов (з висотою стає холодніше). З цим пов'язане явище вертикальної зональності у горах. Порівняно невеликі зміни висоти позначаються на перерозподілі атмосферних опадів: знижені ділянки, улоговини та западини завжди більшою мірою зволожуються, ніж схили та підвищення. Експозиція схилу визначає кількість сонячної енергії, що надходить на поверхню: південні схили отримують більше світла і тепла, ніж північні. Таким чином, особливості рельєфу змінюють характер впливу клімату на процес ґрунтоутворення. Очевидно, що в різних мікрокліматичних умовах процеси ґрунтоутворення йдуть по-різному. Велике значення у формуванні ґрунтового покриву має і систематичний змив та перерозподіл атмосферними опадами та талими водами дрібноземельних частинок за елементами рельєфу. Велике значення рельєфу за умов рясного випадання опадів: ділянки позбавлені природного стоку зайвої вологи, часто піддаються заболочування.
Біологічний фактор ґрунтоутворення– У ґрунтоутворенні беруть участь три групи організмів – зелені рослини, мікроорганізми та тварини, що складають складні біоценози.
Рослинність. Рослини є єдиним першоджерелом органічних речовин у ґрунті. Основною функцією їх як ґрунтоутворювачів слід вважати біологічний кругообіг речовин - синтез біомаси за рахунок вуглекислого газу атмосфери, сонячної енергії, води та мінеральних сполук, що надходять із ґрунту. Біомаса рослин у вигляді кореневих залишків та наземного опаду повертається у ґрунт. Характер участі зелених рослин у ґрунтоутворенні різний і залежить від типу рослинності та інтенсивності біологічного круговороту (табл. 5.1).
Усі живі організми Землі утворюють біологічні співтовариства (ценози) і біологічні формації, із якими нерозривно пов'язані процеси освіти та розвитку грунтів,
Вчення про рослинні формації з погляду ґрунтознавства було розроблено В. Р. Вільямсом. В якості основних критеріїв для поділу рослинних формацій ним були прийняті такі показники, як склад рослинних угруповань, особливості надходження у ґрунт органічної речовини та характер її розкладання під впливом мікроорганізмів при різному співвідношенні аеробних та анаеробних процесів.
В даний час при вивченні ролі рослинних цінозів у ґрунтоутворенні додатково враховується характер та інтенсивність біологічного круговороту речовин; Це дозволяє розширити вчення про рослинні формації з погляду ґрунтознавства та дати більш детальний їх поділ.
Згідно М. М. Розову, розрізняють такі основні групи рослинних формацій:
- дерев'яниста рослинна формація: тайгові ліси, широколистяні ліси, вологі субтропічні ліси та зливові тропічні ліси;
- перехідна дерев'яно-трав'яниста рослинна формація: ксерофітні ліси, савани;
- трав'яниста рослинна формація: суходольні та заболочені луки, трав'янисті прерії, степи помірного пояса, субтропічні чагарникові степи;
- пустельна рослинна формація: рослинність суббореального, субтропічного та тропічного ґрунтово-кліматичних поясів;
- лишайниково – мохова рослинна формація: тундра, верхові болота.
Лісова рослинність – це багаторічна рослинність, тому її залишки надходять в основному на поверхню ґрунту у вигляді наземного опаду, з якого формується лісова підстилка. Водорозчинні продукти розкладання надходять у мінеральну товщу ґрунту. Особливістю біологічного кругообігу в лісі є тривала консервація значної кількості азоту та зольних елементів живлення рослин у багаторічній біомасі та виключення їх із щорічного біологічного круговороту. У різних природних умовах формуються різні типи лісу, що і визначає характер грунтоутворювального процесу, а отже, і тип грунтів, що формуються.
Трав'яниста рослинність утворює в ґрунті густу мережу тонкого коріння, що переплітає всю верхню частину ґрунтового профілю, біомаса яких зазвичай перевищує біомасу наземної частини. Оскільки наземна частина трав'янистої рослинності відчужується людиною і поїдається тваринами, то основним джерелом органічної речовини у ґрунті під трав'янистою рослинністю є коріння. Кореневі системи та продукти їх гумифікації оструктурують верхню коренеживу частину профілю, в якій поступово формується гумусовий горизонт, багатий на елементи живлення. Інтенсивність процесів визначається природними умовами, оскільки залежно від типу трав'янистих формацій кількість біомаси, що утворюється, і інтенсивність біологічного круговороту різні. Тому в різних природних умовах під трав'янистою рослинністю утворюються різні ґрунти. Мохово – лишайникова рослинність характеризується тим, що при великій вологоємності має малу активність у біологічному кругообігу. Це є причиною консервації рослинних залишків, що відмирають, які при достатній і надмірній вологості перетворюються на торф, а при постійному висушенні легко розвіваються вітром.
Мікроорганізми. (Роль мікроорганізмів у ґрунтоутворенні не менш значна, ніж роль рослин. Незважаючи на малі розміри, вони в силу своєї численності мають величезну сумарну поверхню і тому активно стикаються з ґрунтом. бактерій досягає 5 млн м 2 . Внаслідок короткочасності життєвого циклу і високої розмножуваності мікроорганізми порівняно швидко збагачують ґрунт значною кількістю органічної речовини). (Ця біомаса, багата протеїнами, що містить багато азоту, фосфору, калію, має велике значення для ґрунтоутворення та формування родючості ґрунту.
Мікроорганізми є тим активним фактором, з діяльністю якого пов'язані процеси розкладання органічних речовин та перетворення їх на ґрунтовий перегній. Мікроорганізми здійснюють фіксацію атмосферного азоту. Вони виділяють ферменти, вітаміни, ростові та інші біологічні речовини. Від діяльності мікроорганізмів залежить надходження у ґрунтовий розчин елементів живлення рослин, а отже, родючість ґрунту.
Найбільш поширеним видом мікроорганізмів ґрунтів є бактерії. Їхня кількість коливається від кількох сотень тисяч до мільярдів на 1 г ґрунту. Залежно від способу харчування бактерії поділяють на гетеротрофні та автотрофні.
Гетеротрофні бактеріївикористовують вуглець органічних сполук, розкладаючи органічні залишки до простих мінеральних сполук.
Автотрофні бактеріїзасвоюють вуглець з вуглекислоти повітря та окислюють недоокислені мінеральні сполуки, що утворюються в процесі діяльності гетеротрофів.
За типом дихання бактерії ділять на аеробні, що розвиваються за наявності молекулярного кисню, і анаеробні, які потребують своєї еволюції вільного кисню.
Переважна більшість бактерій найкраще розвивається при нейтральній реакції середовища. У кислому середовищі вони малодіяльні.
Актиноміцети (плесні бактерії, або променисті гриби)містяться у ґрунтах у менших кількостях, ніж інші бактерії; проте вони дуже різноманітні, і їм належить важлива роль у ґрунтоутворювальному процесі. Актиноміцети розкладають клітковину, лігнін, перегнійні речовини ґрунту, беруть участь в утворенні гумусу. Вони краще розвиваються в ґрунтах з нейтральною або слаболужною реакцією, багатих на органічну речовину і добре оброблювані.
Гриби- сапрофіти – гетеротрофні організми. Вони зустрічаються у всіх ґрунтах. Маючи міцелій, що гілкується, гриби густо переплітають органічні залишки в грунті. В аеробних умовах вони розкладають клітковину, лігнін, жири, білки та інші органічні сполуки. Гриби беруть участь у мінералізації гумусу ґрунту.
Гриби здатні вступати в симбіоз із рослинами, утворюючи внутрішню чи зовнішню мікоризу. У цьому симбіозі гриб отримує від рослини вуглецеве харчування, а сам забезпечує рослину азотом, що утворюється при розкладанні азотовмісних органічних сполук ґрунту.
Водоростіпоширені у всіх ґрунтах, головним чином у поверхневому шарі. Містять у своїх клітинах хлорофіл, завдяки якому здатні засвоювати вуглекислий газ та виділяти кисень.
Водорості беруть активну участь у процесах вивітрювання порід та у первинному процесі ґрунтоутворення.
Лишайникиу природі зазвичай розвиваються на бідних ґрунтах, кам'янистих субстратах, у соснових борах, тундрі та пустелі.
Лишайник є симбіозом гриба і водорості. Водорість лишайника синтезує органічну речовину, яка використовує гриб, а гриб забезпечує водорості водою та розчиненими в ній мінеральними речовинами.
Лишайники руйнують породу біохімічно – шляхом розчинення та механічно – за допомогою гіфів та сланіщ (тіло лишайника), що міцно зростаються з поверхнею.
З моменту поселення лишайників на гірських породах починається більш інтенсивне біологічне вивітрювання та первинне ґрунтоутворення.
Найпростішіпредставлені в ґрунті класами корененіжок (амеби), джгутикових та інфузорій. Вони харчуються переважно мікроорганізмами, що населяють ґрунт. Деякі найпростіші містять дифузно розчинений у протоплазмі хлорофіл і здатні асимілювати вуглекислоту та мінеральні солі. Окремі види можуть розкладати білки, вуглеводи, жири і навіть клітковину.
Спалахи діяльності найпростіших у ґрунті супроводжуються зменшенням кількості бактерій. Тому прийнято вважати прояв активності найпростіших як показник негативний для родючості. У той самий час деякі дані свідчать, що у деяких випадках із розвитком амеб у грунті зростає кількість засвоюваних форм азоту.
Мікроорганізми у ґрунті утворюють складний біоценоз, у якому різні їх групи перебувають у певних взаєминах, що змінюються залежно від змін умов ґрунтоутворення.
На характер мікробних біоценозів впливають умови водного, повітряного та теплового режимів ґрунтів, реакція середовища (кислотна або лужна), склад органічних залишків та ін. Так, зі збільшенням вологості ґрунту та погіршенням аерації посилюється діяльність анаеробних мікроорганізмів; зі збільшенням кислотності ґрунтового розчину пригнічуються бактерії та активізуються гриби.
Усі групи мікроорганізмів чуйно реагують зміну зовнішніх умов, тому протягом року їхня діяльність дуже нерівнозначна. При дуже високих та низьких температурах повітря біологічна діяльність у ґрунтах завмирає.
(Регулюючи умови життєдіяльності мікроорганізмів, можна суттєво впливати на родючість ґрунту. Забезпечуючи пухке додавання орного шару та оптимальні умови зволоження, нейтралізуючи кислотність ґрунтів, ми сприяємо розвитку нітрифікації та накопиченню азоту, мобілізації інших елементів живлення та в цілому умови живлення та в цілому умови харчування).
Тварини. Ґрунтова фауна досить численна і різноманітна, вона представлена безхребетними та хребетними тваринами.
Найбільш активні ґрунтоутворювачі з числа безхребетних - дощові черв'яки. Починаючи з Ч. Дарвіна, багато вчених відзначали їх важливу роль у ґрунтоутворювальному процесі.
Дощові черв'яки поширені практично повсюдно як в окультурених, так і в цілинних ґрунтах. Їхня кількість коливається від сотень тисяч до кількох мільйонів на 1 га. Переміщаючись усередині ґрунту та харчуючись рослинними залишками, дощові черв'яки беруть активну участь у переробці та розкладанні органічних залишків, пропускаючи через себе величезну масу ґрунту в процесі травлення.
За даними Н. А. Дімо, на поливних окультурених сіроземах черв'яки викидають щорічно на поверхню площею 1 га до 123 т переробленого ґрунту у вигляді екскрементів (копролітів). Копроліти являють собою добре агреговані грудочки, збагачені бактеріями, органічною речовиною та вуглекислим кальцієм. Дослідженнями С. І. Пономарьової встановлено, що викиди дощових черв'яків на дерново-підзолистому грунті мають нейтральну реакцію, містять на 20 % більше перегною та поглиненого кальцію. Все це говорить про те, що дощові черв'яки покращують фізичні властивості ґрунтів, роблять їх більш рихлими, повітро- та водопроникними, тим самим сприяючи підвищенню їх родючості.
Комахи- мурахи, терміти, джмелі, оси, жуки та їх личинки - також беруть участь у процесі ґрунтоутворення. Проводячи у ґрунті численні ходи, вони розпушують ґрунт і покращують його водно – фізичні властивості. Крім того, харчуючись рослинними залишками, вони перемішують їх із ґрунтом, а відмираючи, самі служать джерелом збагачення ґрунту органічними речовинами.
Хребетні тварини- ящірки, змії, бабаки, миші, ховрахи, кроти - здійснюють велику роботу з перемішування ґрунту. Виробляючи в товщі ґрунту нори, вони викидають на поверхню велику кількість землі. Ходи (кротовини), що утворилися, засипаються масою ґрунту або породи і на ґрунтовому профілі мають округлу форму, що виділяється за фарбуванням і ступенем ущільненості. У степових районах землерийні тварини настільки сильно перемішують верхні та нижні горизонти, що на поверхні утворюється горбковий мікрорельєф, а грунт характеризується як переритий (кротовинний) чорнозем, переритий каштановий грунт або сірозем.
Читайте також
В.В. Докучаєв заклав початок вчення про фактори ґрунтоутворення. Він першим встановив, що формування ґрунту тісно пов'язане з фізико-географічним середовищем.
В.В. Докучаєв виділив п'ять чинників ґрунтоутворення – клімат, ґрунтоутворюючі породи, живі та відмерлі організми, вік та рельєф місцевості. У сучасному ґрунтознавстві до перерахованих факторів додають господарську діяльність людини, ґрунтові води. При вивченні ґрунтів важливо враховувати взаємні зв'язки та вплив усіх факторів ґрунтоутворення.
Функціональну залежність ґрунту від факторів ґрунтоутворення можна показати схематичною формулою:
Ґрунт = f (К+П+О+Р+ХД+ГВ) t,
де f - Функція; К – клімат; П – порода; Про – організми; Р – рельєф;
ХД - господарська діяльність; ГВ – ґрунтові води; t – час.
Функціональна залежність між ґрунтом і факторами ґрунтоутворення настільки складна, що рішення вищенаведеної формули поки не є можливим. Проте В.В. Докучаєв вказував, що труднощі ці тимчасові і є підстави очікувати, що складні залежності між грунтом і чинниками, її утворюючими, буде знайдено. В даний час основою для такого висновку є, по-перше, наростаючі темпи отримання кількісних (цифрових) даних про різні умови і, по-друге, широка комп'ютеризація та використання математичних методів вивчення масових цифрових даних.
Ґрунтоутворюючі породи
Ґрунтоутворюючі породи. Гірські породи, на яких формуються, називають грунтоутворюючими або материнськими. Найпоширенішими є пухкі осадові породи. Мають плейстоценовий (четвертинний) вік. Покривають 90% території позатропічної частини північної півкулі. Осадові породи відрізняються пухким додаванням, пористістю, водопроникністю та іншими сприятливими для ґрунтоутворення властивостями. Потужність їх може досягати понад сотню метрів.Зустрічаються такі генетичні типиосадових порід: елювіальні, делювіальні, алювіальні, морені, водно-льодовикові, озерно-льодовикові, еолові та ін.
Материнська порода є матеріальною основою, субстратом, на якому формується ґрунт. Ґрунт значною мірою успадковує від вихідної породи її гранулометричний, мінералогічний, хімічний склад та властивості. Однак грунтоутворююча порода не є скелет грунту, інертний до процесів, що розвиваються в ній. Вона складається з різноманітних мінеральних компонентів, що по-різному беруть участь у процесі ґрунтоутворення. Серед них є частки, практично інертні до хімічних процесів, але які відіграють важливу роль у освіті фізичних властивостей ґрунту. Інші складові ґрунтоутворюючих порід легко руйнуються і збагачують ґрунт певними хімічними елементами, таким чином, склад і будова ґрунтоутворюючих порід надає надзвичайно сильний вплив на процес ґрунтоутворення.
Так, наприклад, в умовах хвойно-листяних (змішаних) лісів зазвичай формуються ґрунти. Однак, коли в межах лісової зони грунтоутворюючі породи містять підвищену кількість карбонатів кальцію, то утворюються ґрунти, що різко відрізняються від дерново-підзолистих. Але в ландшафтах, де розташовані лесоподібні відкладення, що містять підвищену кількість карбонатів кальцію, формуються своєрідні дерново-карбонатні ґрунти, що різко відрізняються зовнішнім виглядом та властивостями. Таким чином, істотне значення має карбонатність породи, на яких можуть утворюватися ґрунти з добрими фізико-хімічними властивостями. Кращими ґрунтоутворюючими породами є леси та лісоподібні суглинки, а також карбонатні породи – на них утворюються відносно родючі ґрунти.
Рельєфналежить до найважливіших чинників почвообразования. Впливає на ґрунтоутворення головним чином опосередковано, перерозподіляючи воду, тепло та тверді частинки ґрунту. Вплив рельєфу позначається головним чином перерозподілі тепла і води, які надходять поверхню суші. Значна зміна висоти місцевості тягне у себе істотне зміна температурних умов, порівняно незначне зміна висоти позначається перерозподілі атмосферних опадів, експозиція схилу має значення для перерозподілу сонячної енергії, визначає ступінь на грунт грунтових вод.
Роль і значення макро-, мезо- та мікрорельєфу помітно відрізняється. З формами макрорельєфу (рівнини, гори, низини) може бути пов'язана зміна кількості опадів у міру поширення повітряних мас, що їх приносять. Це створює умови для поступової зміни типів рослинності, а отже, і ґрунтів. У горах при зміні висоти місцевості змінюється температура повітря, характер зволоження, що й зумовлює вертикальну зональність клімату, рослинності та ґрунтів.
Елементи мезорельєфу (пагорби, гряди, вододіли, яри) перерозподіляють сонячну енергію та атмосферні опади на обмеженій території. На рівнинних ділянках рельєфу багато атмосферні опади сприймаються грунтом; схили через сток втрачають воду, а в пониженнях вона може зайво накопичуватися, викликаючи заболочування.
Істотно відмінність в інсоляції південних і північних схилів - до 10 ° С, що відбивається на водному режимі та характері рослинності.
Негативні та позитивні елементи рельєфу, що знаходяться поруч, мають, як правило, різний водно-повітряний і харчовий режим, неоднакову реакцію (рН).
Поверхневий та внутрішній стік викликає спрямовану міграцію твердих частинок (розчинених речовин) – встановлюється обмін речовин між формами мезо- та мікрорельєфу. У результаті потужність гумусового горизонту на схилі може в 2-3 рази менше, ніж у зниженні. Сильний стік води з крутих схилів викликає, створює важкі умови для поселення рослин.
Форми мікрорельєфу (дрібні западини, купини, пагорби) сприяють виникненню відмінностей у середовищі проживання рослин, формуванню мікроструктури рослинного покриву та великої різноманітності ґрунтових поєднань та комплексів.
Залежно від положення в рельєфі та ступеня зволоження розрізняють автоморфні (ґрунти вододілів, схилів), напівгідроморфні (заболочувані) та гідроморфні ґрунти. Останні дві групи (ряди) ґрунтів знаходяться у сполученій залежності від автоморфних ґрунтів, тобто ґрунти понижень зазнають впливу поверхневих і ґрунтових вод, збагачених хімічними елементами та сполуками, витягнутими з ґрунтів вище розташованих ділянок. Геохімічна залежність напів- та гідроморфних ґрунтів від автоморфних називається геохімічним поєднанням.
Геохімічний зв'язок в умовах мезорельєфу має односторонню спрямованість.
У разі мікрорельєфу цей зв'язок має двосторонню спрямованість – хімічні елементи, які мігрують з поверхневим стоком в мікрозападини, збагачує їх. Але висушення мікропідвищень викликає капілярне підтягування ґрунтових вод з пониження – деяка частина елементів теж підтягується.
Клімат. Велике впливом геть розвиток почвообразовательных процесів надає клімат. З ним пов'язане забезпечення ґрунту енергією (теплом) та водою. Саме вони визначають гідротермічний режим ґрунту.
Від річної кількості тепла і вологи, що надходить, особливостей їх добового і сезонного розподілу залежить розвиток ґрунтоутворювального процесу. Водний і тепловий режими ґрунту безпосередньо впливають на розвиток та різноманітність організмів, величину їх біомаси, на швидкість та характер розкладання органічних речовин, на утворення гумусу, руйнування мінеральної частини ґрунту. Так, в умовах сухого гарячого клімату великої кількості гумусу у ґрунті не накопичується – утворюється невелика кількість опаду, органічна речовина його швидко мінералізується. У посушливих районах у період відсутності опадів спостерігається уповільнення біологічних та фізико-хімічних процесів. Інша картина спостерігається в умовах холодного, бореального клімату - тут йде сповільнене розпад опаду і може утворюватися навіть торф. Наявність морозного періоду обумовлює промерзання ґрунту, припинення біологічних та різку пригніченість фізико-хімічних процесів.
Гідротермічний режим також обумовлює швидкість та спрямованість процесів переміщення водорозчинних солей за профілем. Так, в умовах помірно холодного вологого клімату відбувається значний винос органічних та мінеральних сполук у нижню частину ґрунтового профілю або у ґрунтові води. Інакше йдуть процеси переміщення солей в умовах гарячого сухого клімату – вода піднімається капілярами з нижніх шарів, що може викликати засолення грунту.
Рух повітряних мас (вітер) впливає на газообмін ґрунту та захоплює дрібні частинки ґрунту у вигляді пилу. Вітер викликає процес фізичного вивітрювання гірських порід. Видмухує з поверхні ґрунту глинисті та пилуваті частинки, опіщає її, обумовлює ерозію. Вітер може також сприяти засоленню грунтів, заносячи солі з поверхні солоних водних басейнів.
Клімат впливає на ґрунт не тільки безпосередньо, а й побічно, впливаючи на біологічні процеси (розподіл вищих рослин, інтенсивність мікробіологічної діяльності).
Кліматичні умови земної кулі закономірно змінюються від екватора до полюсів, а гірських країнах – від підніжжя до вершини. У цьому напрямі закономірне зміна відчуває склад рослинності і тварин. Взаємопов'язані зміни таких важливих факторів ґрунтоутворення впливають на поширення основних типів ґрунтів. Слід підкреслити, що вплив елементів клімату, як і всіх інших чинників почвообразования, проявляється лише у взаємодії коїться з іншими чинниками. Так, наприклад, в умовах високогірної альпійської зони кількість опадів приблизно така ж, як в умовах тайгової зони, однак однакова кількість опадів у першому та другому випадках не обумовлює однаковий тип ґрунтів: в альпійській зоні розвинені гірничо-лугові, а в тайгової – підзолисті ґрунту, завдяки суттєвій відмінності багатьох факторів ґрунтоутворення.
Води. Формування грунтів відбувається під впливом поверхневих та ґрунтових вод. Їхня роль зводиться головним чином до переміщення змучених речовин, розчинених сполук під впливом гравітаційних і капілярних сил, гідролізу ґрунтових мінералів; при застої води розвиваються глеєві та процеси.
Певний вплив на ґрунтоутворення надають ґрунтово-ґрунтові води. Вода є середовищем, в якому протікають численні хімічні та біологічні процеси у ґрунті. Для більшої частини ґрунтів на міжрічних просторах основним джерелом води є атмосферні опади. Однак там, де грунтові води розташовані неглибоко, вони сильно впливають на грунтоутворення. Під їх впливом змінюється водний та повітряний режими ґрунтів. Ґрунтові води збагачують ґрунти хімічними сполуками, які в них містяться, в окремих випадках викликають засолення. У перезволожених ґрунтах міститься недостатня кількість кисню, що зумовлює придушення діяльності деяких груп мікроорганізмів. Внаслідок впливу ґрунтових вод формуються особливі ґрунти.
Біологічний фактор. Є провідним у процесі ґрунтоутворення. Його розвиток став можливим лише після виникнення життя. Без життя не було б ґрунту. Ґрунтоутворення на Землі почалося лише після появи життя. Будь-яка гірська порода, як би глибоко розкладена і вивітрена вона не була, ще не буде ґрунтом. Тільки тривала взаємодія материнських порід з рослинними та тваринними організмами у певних кліматичних умовах створює специфічні якості, що відрізняють ґрунт від гірських порід.
У ґрунтоутворенні беруть участь такі групи організмів: мікроорганізми, зелені рослини та тварини. Діючи сукупно, вони утворюють складні біоценози. Разом про те кожна з цих груп виконує специфічні функції.
Завдяки діяльності мікроорганізміввідбувається розкладання органічних залишків і синтез елементів, що містяться в них, в сполуки, що поглинаються рослинами. До мікроорганізмів відносяться бактерії, актиноміцети, гриби, водорості та найпростіші. Їх кількість в 1 г ґрунту коливається від мільйонів до мільярдів особин. Маса мікроорганізмів становить від 3 до 8 т/га або близько 1–2 т/га сухої речовини. Особливо багато мікроорганізмів у верхніх горизонтах ґрунту, у прикореневій зоні. Мікроорганізми – піонери ґрунтоутворення, вони першими оселяються на матеріальній породі.
Бактерії- Найпоширеніша група мікроорганізмів у ґрунті. Здійснюють різноманітні процеси перетворення органічних та мінеральних сполук. Завдяки їх діяльності здійснюється грандіозний процес переробки колосальної кількості мертвої органічної речовини, яка щорічно надходить у ґрунт. При цьому відбувається вивільнення хімічних елементів, які були міцно пов'язані з органічною речовиною.
Велике значення має діяльність гетеротрофів, які зумовлюють процес амоніфікації – розкладання органічної речовини із утворенням амонійних форм азоту. Корисною є і нітрифікація – діяльність автотрофних аеробних бактерій, що окислюють амонійний азот спочатку азотистої, а потім азотної кислоти. Внаслідок цього рослини отримують такий необхідний їм елемент живлення, як азот. За один рік діяльності бактерій, що нітрифікують, може утворитися до 300 кг солей азотної кислоти на 1 га грунту.
Разом з тим у ґрунті з нестачею кисню може відбуватися денітрифікація – відновлення нітратів ґрунту до молекулярного азоту, що веде до втрати його ґрунтом.
Певні групи бактерій здатні поглинати молекулярний азот повітря та переводити їх у білкову форму. Цією здатністю володіють вільноживучі в грунті і бульбочкові бактерії, які живуть у симбіозі з бобовими рослинами. Після смерті азотфіксуючих бактерій ґрунт збагачується біологічним азотом – до 200 кг/га.
За допомогою бактерій здійснюються процеси окиснення різних речовин. Так, серобактерії окислюють сірководень до сірчаної кислоти – у результаті грунті протягом року накопичується до 200 кг/га сульфатів.
Велика група залізобактерій поглинання вуглецю використовує енергію окислення закисного заліза.
Актиноміцети, або променисті гриби, розкладають клітковину, лігнін, перегнійні речовини ґрунту, беруть участь в утворенні гумусу.
Гриби. Зміст їх вимірюється десятками тисяч екземплярів у одному грамі грунту. Найбільш поширені плісняві гриби, а в лісових ґрунтах – гриб-мукор. Гриби розкладають лігнін, клітковину, білки, дубильні речовини. У цьому утворюються органічні кислоти, здатні перетворити ґрунтові мінерали. Часто гриби вступають у симбіоз із зеленими рослинами, утворюючи при цьому на корінні мікоризу, що покращує азотне харчування рослин.
Водоростірозвиваються на поверхні ґрунту. Максимальна кількість спостерігається у вологі періоди. У лісових ґрунтах переважають діатомові, синьо-зелені водорості. Вони збагачують ґрунт органічною речовиною, беруть активну участь у вивітрюванні гірських порід.
Лишайники- Складне симбіотичне утворення гриба та водорості. Зустрічаються всюди - на ґрунті, на деревах, голих скелях. Руйнують породи, впливаючи на них механічно та хімічно. Органічні залишки лишайників та мінеральні зерна гірської породи є по суті примітивним ґрунтом для поселення на ній вищих організмів.
Вищі рослини. Зеленим рослинам належить головна роль грунтоутворенні. На суші щорічно утворюється 15 10 10 т біомаси, що синтезується зеленими рослинами за рахунок фотосинтезу.
Біомаса – загальна кількість живої органічної речовини рослинної спільноти. Найбільша біоомаса у лісових угрупованнях – 1–4 тис. ц/га. Трав'янисті угруповання утворюють меншу біомасу. Лугові степи – 250 ц/га, сухі степи – 100 ц/га, пустелі – 43 ц/га. Частина біомаси у вигляді кореневих залишків та наземного опаду повертається у ґрунт. Щорічно надходить у ґрунт (опад, коріння): тайговий ліс – 4–6 т/га, лугові степи – близько 14 т/га, агрофітоценоз – 3–8 т/га. Рослини в процесі своєї життєдіяльності синтезують органічну речовину і певним чином розподіляють її у ґрунті у вигляді кореневої маси, а після відмирання надземної частини – у вигляді рослинного опаду. Складові частини опаду після мінералізації надходять у ґрунт, сприяючи накопиченню перегною та придбання характерного темного забарвлення верхнього горизонту ґрунту. Крім того, рослини акумулюють окремі хімічні елементи, які в невеликій кількості містяться в ґрунтоутворюючих породах, але необхідні для нормальної життєдіяльності рослин. Після відмирання рослин та розкладання їх залишків ці хімічні елементи залишаються у ґрунті, поступово її збагачуючи.
Друга важлива функція зелених рослин – концентрація зольних елементів та азоту. До 95 % маси сухої речовини рослин посідає вуглець, кисень, водень і азот. Крім того, в рослинах накопичуються так звані зольні елементи (близько 5%) – кальцій, магній, калій, натрій, сірка, хлор та інше – близько 70 хімічних елементів. Багато хімічних елементів накопичуються у грунті (у складі органічних речовин) з допомогою біогенної акумуляції. Встановлено, що бобові рослини у складі більше накопичують кальцію, магнію, азоту; злаки – фосфору, кремнезему, тобто. має місце вибірковість у поглинанні хімічних елементів.
Лісовий опад хвойних порід, розкладаючись, утворює багато фульвокислот, що сприяє розвитку підзолистого процесу ґрунтоутворення. Під лучною трав'янистою рослинністю розвивається процес ґрунтоутворення. Мохи виділяються високою вологоємністю і тому сприяють заболочуванню ґрунтів.
Вищі рослини та мікроорганізми утворюють певні комплекси, під впливом яких формуються різні типи ґрунтів. Кожній рослинній формації відповідає певний тип ґрунтів. Наприклад, під рослинною формацією хвойних лісів ніколи не сформується, який утворюється під впливом лугово-степової трав'янистої формації.
Тварини(комахи, дощові черв'яки, дрібні хребетні та ін), що мешкають у ґрунті, також беруть участь у ґрунтоутворенні. Їх у ґрунті величезна кількість. Їхня основна роль – перетворення органічної речовини грунту. Важлива і діяльність ґрунтових тварин, що риє.
Зоомаса на Землі менша за фітомасу і становить кілька мільярдів тонн. Найбільшу зоомасу мають широколистяні ліси – 600–2000 кг/га, у тундрі – 90 кг/га.
Дощові черв'яки – найпоширеніша група ґрунтових тварин – на одному гектарі їх тисячі – мільйони особин. Вони становлять 90% зоомаси в тайгових та листяних лісах. За рік переробляють на 1 га 50–380 т ґрунту. При цьому покращується її пористість, фізичні властивості. Ч. Дарвін встановив, що в умовах Англії на кожному гектарі черв'яки щороку пропускають через свій організм 20–26 т ґрунту. Ч. Дарвін вважав, що грунт є результатом діяльності тварин, і навіть рекомендував його іменувати тваринним шаром.
Ґрунтові комахи розпушують ґрунт, переробляють рослинні залишки, збагачують ґрунт рослинною речовиною, елементами мінерального живлення.
Землерої (суслики, кроти, миші та ін.) переривають ґрунт, створюють у ґрунті нори, перемішують ґрунт, тим самим сприяють кращій аерації та найшвидшому розвитку ґрунтотворчого процесу, а також збагачують органічну масу ґрунту продуктами своєї життєдіяльності, змінюють її склад.
Цілком особливий фактор ґрунтоутворення – час. Усі процеси, які у грунті, відбуваються у часі. Щоб позначився вплив зовнішніх умов, щоб відповідно до факторів ґрунтоутворення сформувався ґрунт, потрібен певний час. Оскільки географічні умови залишаються постійними, а змінюються, відбувається еволюція грунтів у часі. Вік ґрунту – тривалість існування ґрунту в часі. Ґрунтоосвітній процес, як і всякий інший, протікає у часі. Кожен новий цикл ґрунтоутворення (сезонний, річний, багаторічний) вносить певні зміни у перетворення мінеральних та органічних речовин у ґрунті. Ступінь накопичення речовин у ґрунті або їх вимивання може визначатися тривалістю цих процесів. Тому фактор часу («вік країни», за В.В. Докучаєвим) має певне значення у формуванні та розвитку ґрунтів.
Дослідженнями встановлено тривалість перебігу окремих процесів ґрунтоутворення. Так, певний рівень накопичення, гумусу у ґрунті встановлюється зі 100–600 років. На молодих гірських моренах, відкладеннях спущених озер досить сформований ґрунт утворюється за 100–300 років.
Розрізняють поняття абсолютного та відносного вікуґрунтів. Абсолютний вік– цей час, що минув від початку формування ґрунту до сучасної стадії його розвитку. Він може вагатися від кількох тисяч до мільйона років.
Ґрунтоосвітній процес розпочався раніше на тих територіях, які швидше звільнилися від водного та льодовикового покриву. Так, на території Білорусі молодими є ґрунти її північної частини (у межах останнього валдайського (поозерського) заледеніння) – їх вік близько 10–12 тис. років; Ґрунти південних територій республіки мають більш зрілий вік. Разом з тим у межах однієї і тієї ж території, одного абсолютного віку ґрунтоутворювальний процес може йти з різною швидкістю. Це зумовлено територіальною неоднорідністю грунтоутворюючої породи, рельєфу та інших. У результаті утворюються грунту з різною мірою розвиненості грунтового профілю – їх відносний вік буде неоднаковим.
Для визначення абсолютного віку ґрунтів та органічної речовини використовують радіоактивний ізотоп 14С та його співвідношення з 12С. Період напіврозпаду 14С становить 5600 років. Ізотоп 12С стабільний. Знаючи радіовуглецеву активність гумусу, можна визначити його вік у межах до 40–50 тис. років.
Господарська діяльність людини – сильний чинник на грунт, особливо у умовах зростаючої інтенсифікації сільського господарства. Від решти факторів різко відрізняється за своїм впливом на грунт. Якщо вплив природних чинників на ґрунт проявляється стихійно, то людина у процесі своєї господарської діяльності діє на ґрунт спрямовано, змінює її відповідно до своїх потреб. З розвитком науки і техніки, з розвитком суспільних відносин використання ґрунту та його перетворення посилюються.
Людина та її озброєність потужними засобами на довкілля, зокрема і грунт (добрива, машини, осушення, зрошення, хімізація та інших.) істотно змінюють природні екологічні системи.
Меліорація земель, вирубування або посадка лісу, створення штучних водойм - все це відповідним чином впливає на водний режим території, а отже, і ґрунтів.
Внесення мінеральних та органічних добрив, вапнування кислих ґрунтів, торфування піщаних та піскування глинистих ґрунтів змінює хімічний склад ґрунтів, їх властивості. Механічна обробка ґрунту викликає зміну комплексу фізичних, хімічних та біологічних властивостей ґрунту.
Систематичне застосування заходів щодо підвищення ґрунту веде до їх окультурення.
Однак неправильна реалізація тих чи інших заходів, нераціональне використання ґрунтів може викликати суттєве їх погіршення – призвести до заболочування, розвитку ерозії, забруднення ґрунтового середовища, різкого погіршення хімічних та фізичних властивостей. Тому вплив людини на ґрунт має бути науково обґрунтовано; спрямовано підвищення її родючості, формування стійких високопродуктивних агроекосистем.
Протягом останніх десятиліть було встановлено, що взаємодія факторів ґрунтоутворення надає руху величезним масам речовини. Внаслідок взаємодії гірських порід та живих організмів відбувається закономірний перерозподіл хімічних елементів, своєрідний обмін речовини. Те саме має місце в системах живі організми - атмосфера, гірські породи - атмосферна вода, що випала, і т.п. У ґрунті ці процеси міграції протікають особливо напружено, тому що в них беруть участь одночасно всі фактори ґрунтоутворення. Спочатку вважали, що рух хімічних елементів здійснюється у вигляді більш менш замкнених кругообігів. Надалі з'ясувалося, що рух речовини у ґрунті різноманітний, але основне значення мають незамкнені цикли міграції. Процеси міграції, що протікають під час ґрунтоутворення, у свою чергу, входять до загальнопланетарних циклів, що охоплюють всю біосферу.
Отже, можна зробити висновок, що грунт – це особлива природна освіта, де процеси циклічної міграції хімічних елементів на поверхні суші, обмін речовин між компонентами ландшафту досягають найвищої напруги. Одночасно з енергійним перерозподілом речовини у ґрунті активно трансформується та акумулюється сонячна енергія..