Материал: GOSY-1_vmeste

Лимонит Fe203-H20 nH20, гематит Fe203, магнетит.

Лимонит —— преобладающая группа минералов водных окислов железа, широко распространенных в корах выветривания и почвах. Водные окислы железа придаютпочвам бурые, темно-бурые, коричневые, оранжевые и красные тона. Они образуют почвенные конкреции, плиты, панцири (с примесью- минералов марганца) и рудные скопления железа.

Минералы окислов железа — важный фактор структурообразования почв, прошедших грунтовое увлажнение. Очень важную роль играют эти минералы в желтоземах, красноземах, латеритных почвах. Они способствуют также необменному поглощению анионов фосфорной кислоты и органических кислот.

Пиролюзит-Mn02.

Корунд—А1203— безводный кристаллический глинозем, встречается в бокситах, подвергшихся воздействию факторов метаморфизма (давление, высокие температуры). Корунд образуется, по-видимому, при дегидратации диаспора.

Аморфный окислы кремния- Опал — Si02*nH2O, Халцедон — Si02.

Минералы-соли:

Встречаются главным образом в почвах аридных и семиаридных зон. Значительная часть минералов-солей при высокой влажности почвы растворяется, насыщая почвенный раствор, а при высыхании они опять выпадают в осадок, формируя твердую фазу почв.

Наиболее широко распространенными минералами-солями в почвах являются карбонаты: кальцит, люблинит, арагонит — СаСО₃; доломит — СаСО₃•MgCO₃; сода — Na₂CO₃•10Н₂О; трона— NaHCO₃•Na₂CO₃•2H₂O. Среди сульфатов - гипс — CaS0₄•2H₂0, полугидрат — CaSO₄•0,5H₂O, ангидрит — CaS0₄, мирабиллит—Na₂SO₄•10H₂O, тенардит — Na₂SO₄. Среди хлоридов преобладает галит — NaCl, хотя встречаются и СаС1₂ и MgCl₂. Большое количество солей характерно для соленосных почвообразующих пород (приморские отложения, древние морские осадки) и засоленных почв. В постоянно переувлажненных болотных и маршевых почвах могут присутствовать сульфиды железа и других тяжелых металлов, которые после дренирования и окисления переходят в сульфаты и карбонаты.

Аллофаны. Они образуют самостоятельную группу вторичных минералов Формирование обусловлено взаимодействием кремнекислоты и гидроксидов алюминия, высвободившихся при разрушении первичных и вторичных минералов, а также из золы растительных остатков. Присутствие в почве аллофанов повышает емкость ее поглощения, но увеличивает гидрофильность, липкость, набухаемость почв.

. Наличие гетеровалентного изоморфизма при замещении ионов Si в тетраэдрической сетке на А1, что приводит к возникновению высокого положительного заряда. Слюды – самые высокозарядные трехслойным силикаты.

Бывают диоктаэдрические и триоктаэдрические структуры. Мусковиты(KAl2(OH)2[AlSi3O]0])- диоктаэдрические слюды-с Аl в октаэдрических пустотах. Триоктаэдрические слюды-биотит (самый железистый),и самый магнезиальный— флогопитом (K(Mg,Fe2+)3(OH)2[AlSi3O10]). В слюдах заряд, возникший за счет гетеровалентного изоморфизма в тетраэдрической сетке, компенсируется катионом, который располагается в межпакетных позициях. Чаще всего таким катионом является

калий. В формулах слюд на первом месте- межпакетный К, на втором месте — октаэдриче-

ские катионы- А1 в диоктаэдрических структурах и Mg в изоморфной смеси с Fe2+ в триоктаэдрических слюдах. Далее гидроксильные группах в тех вершинах октаэдров, через которые не осуществляется сочленение с тетраэдрической сеткой.

• средняя ЕКО-20-30мг-экв на 100г.

• жесткая решетка

• Слюды находятся в составе пылеватых фракций и представлены отдельными кристаллами, расслаивающимися.

• слюды неспособны к межпакетной сорбции вещества,

пониженными величинами водоудерживающей способности и набухаемости.

Органическое в-во почв

Орг в-во почв – совокуп-ть живой биомассы и орг-х остатков растений, животных, микроорганизмов, продуктов их метаболизма и специфических новообразованных орг-х в-в почвы - гумуса.

Источники орг в-ва:

Потенциальные: все комп-ты биоценоза, которые попадают на пов-ть почв или в толщу почвенного профиля и участвуют в пр-х почвообраз-я

Основной ист-к орг в-ва – остатки растит. происх-я (остатки отмерших орг-мов, находящихся на разных стадиях разлож-я + живые клетки микроорг-ов + почвенная фауна). 97-98% - биомасса растений; 2-3 % - животных

Первичное орг в-во: орг остатки отмерших растений (наземный и корневой опад).

Вторичное орг в-во: продукты их микробиологической трансформации, остатки животных.

Пути поступления орг в-ва в почву:

1)наземный (разложение с последующем перемещением) 20%

2)подземный - при отмирании корней (поступление в органическую толщу) 80%

•Лесные экосистемы: доминирует наземный - основная биомасса сосредоточена в надземном ярусе и большая часть ежегодной продукции отмирает и поступает на пов-ть почвы.

Важные факторы – кол-во, кач-венный состав опада и обогащенность его эл-тами питания микроорган-ов и мезофауны, в частности N и биофильными эл-тами. =>2 этапа пр гумусонакопления:

1 – частичное разлож-е и гумиф-я растит опада (орг в-ва) в подстилке, поступление в минер толщу.

2 – окончательная гумификация орг в-ва в минер толще и закрепление его в ней.

•Травяные экосистемы: доминирует подземный – 70-80% до 90% подземной части биомассы =>

1 этап пр гумусонакопления: в минер толще корни отмирают, разлагаются, гумиф-ся, закрепляются.

Увелич. кол-во опада от тундры к тропикам. Min – сухие степи, пустыни. Max – тропич. влажные леса. Много в луговых степях, широколиственных лесах.

Кол-во опада в биогеоценозах разных природных зон

Пр поступл-я отмерших остатков биоты сущ-ет в любой почве: без него не существует почвы.

Разложение орг остатков в почве

Распад орг в-ва – пр частичного или полного превращения сложноорганизованных стр-р и м-л в более простые, в т.ч. и в продукты полной минерализации (СО2, NН3, Н2O). Это сложный и длительный пр, включает мех или физ разрушение, биолог-ю или биохим-ю трансформацию и хим пр.

Исслед-я пр-ов распада орг остатков развивались по 3 направлениям:

1)главное внимание уделяли изменению химизма растит-х остатков как главного источ-ка орг в-ва (Тюрин, Ваксман, Кононова, Александрова, Фокин).

2)исследовали морфологию и скорость трансформации опада и подстилок, гл. образом лесных (Мюллер, Раманн, Mорозов, Ремезов, Соколов, Чертов, Шумаков).

3)Выявляли организмы, участвующие в разложении растит-х остатков, и изучали их сукцессии (Костычев, Частухин, Мирчинк, Чернова, Стрианова).

Влияние внешних усл-й на пр.трансформации орг в-ва:

1.Группы организмов:

•Бактерии: разлагают почти все орг соед-я; с помощью своих экзоферментов как ист-к пищи и энергии активно исп-ют белок, простые сахара, крахмал, орг к-ты, спирты, альдегиды, разлагают клетчатку и имеют преимущество в разложении углеводов. Имеют узкий спектр ферментов, как бы специализируются в обл-ти узкого пр. и разрушение ведут с большой v.

•Актиномицеты: менее конкурентоспособные, сущ-ют в почве длительное время как покоящиеся споры и растут тогда, когда появляются доступная пища, t 5-10°С, W 91,5-99%; исп-ют любые углеводы, активно разрушают маннаны, ксиланы, пектиновые в-ва, целлюлозу, кератин, хитин, могут разрывать длинные цепи жирных к-т и уУВ. Рода Nocardia с помощью фермента фенолоксидазы разлагают гумус с утилизацией N гетероциклов.

•Грибы: обладают большим спектром ферментов, совершают многие пр трансформации орг в-ва, но, с меньшей v, чем бактерии. Разлож-е ароматич- соед-й ведут активнее, чем бактерии; расщепление лигнина и танинов идет преимущественно под их воздей-ем. Разлагают гумус. Ф-ции грибов опред-ся стадией сукцессии, изменения видового сос-ва микробоценоза, зависящей от способности орг-ов, его составляющих, к переработке и исп-ю тех или иных комп-ов субстрата. Грибы-сахаролитики выступают пионерами в пр распада орг в-ва. Первичные сапрофиты разрушают флоэму растит-х клеток, вторичные - эпидермис клеток. Медленнее всего разрушение целлюлозы и лигнина.

•Почвообитающие водоросли: автотрофы; участвуют в создании орг в-ва почв (его запасы 0,05-0,2% от общего в верхнем почвенном гор-те). Основная масса на пов-ти, на глубине 10-20 см - мало. Клетки водорослей активно поедаются амебами, инфузориями, клещами, нематодами. Прижизненные выделения, их слизевые чехлы - пища грибов и бактерий. Выделяют биолог. активные в-ва.

•Почвенные беспозвоночные животные: осуществляют физ (мех) раздробление и измельчение растит-х остатков, увеличивая в сотни и тыс. р. их пов-ть, делая их доступными для дальнейшего разрушения грибами и бактериями. В их ротовой полости идет мацерация растит-х тканей, что вызывает распад клеточных стр-р. Затаскивают растит-е остатки в глубь почвы и способствуют ее оструктуриванию и аэрации, гомогенизации и образ-ю органоминер-х соед-й. Разлагают хим комп-ты растит-х остатков благодаря симбиозу с микроорг-ми и широкому спектру ферментов в пищеварительном тракте, что ускоряет пр. трансформации орг в-ва. Экскременты их образ-т локусы повышенной биолог-й активности, где пр. в почвах идут быстрее и многообразнее.