Жер – бүкіл адамзаттың байлығы. Ал біз тек планета туралы ғана емес, оның бетіндегі топырақ қоры туралы да айтып отырмыз. Оларсыз мұндай алуан түрлі флора болмас еді және гетеротрофтар (оның ішінде кез келген жануар мен адам бар) негізінен пайда болуы мүмкін емес еді. Жер бетінде топырақ қалай пайда болды? Бұған топырақ түзілу факторы «кінәлі». Дәлірек айтқанда, олардың толық тобы.
Негізгі классификация
Б. В. Докучаев бес топырақ түзуші факторды ажырату керек деп есептеді:
- Аналық тұқым.
- Климаттық параметрлер. Жалпы алғанда, климатты топырақ түзілу факторы ретінде көптеген ғалымдар шешуші позициядан қарастырады, өйткені оның рөлі өте әсерлі.
- Флора.
- Фауна.
- Жер бедері және өткен шақ.
Бірақ бұл барлық топырақ түзілудің негізгі факторлары емес. Бүгінде ғалымдар бұл тізімді қамту керек деп есептейдітағы екі позицияны қосыңыз: судың әрекеті (жауын-шашын) және адам әрекеті. Енді біз олардың сипаттамаларын талқылай отырып, барлық факторларды толығырақ қарастырамыз. Сонымен, топырақ түзілудің ең маңызды факторы – топырақты түзген зат.
Аналық тұқымдар
Түсінгеніңіздей, бұлар бір кездері құнарлы (немесе онша емес) топырақ пайда болған және әлі де қалыптасып келе жатқан минералдар. Топырақтың механикалық, физикалық, химиялық және басқа қасиеттері бастапқы тау жынысына байланысты. Осылайша, бастапқыда, мысалы, граниттен және соған ұқсас тау жыныстарынан пайда болған топырақ туфтар мен пемзадан шыққан топыраққа тең болмауы мүмкін.
Аналық тұқымдары қандай? Олар магмалық, шөгінді және метаморфтық. Айтпақшы, гранит те, туфты пемза да магмалық жыныстар, бірақ олардан шыққан топырақтар әртүрлі. Ол неге байланысты, себебі топырақ түзілу факторы бірдей?
Топырақ қасиеттері шығу тегіне қалай тәуелді?
Топырақ қабатының қасиеттерінде тек тау жынысына ғана емес, сонымен қатар оның пайда болу аймағына байланысты химиялық және минералогиялық құрамы үлкен рөл атқарады. Сонымен, егер минерал карбонатты болса, сілтілі реакцияға ие болса (немесе бейтарапқа жақын), онда оның негізінде пайда болған топырақ тез арада қарашірік жинай бастайды және жоғары құнарлылыққа ие болады. Осылайша, топырақ түзілудің негізгі факторлары өте маңызды, өйткені болашақта әлеуетті дақылдардың мөлшері оларға тікелей байланысты.
Тас қышқыл болса, ондаБұл процестердің барлығы бірнеше есе баяу. Минералдың құрамында суда еритін тұздардың көп мөлшері болған жағдайда, топырақ шамадан тыс тұзды болып шығады. Сонымен қатар, механикалық құрамның маңызы зор, өйткені оған белгілі бір аумақтағы топырақтың құнарлылығына тікелей әсер ететін жылу сыйымдылығы, ылғал сыйымдылығы және басқа да маңызды көрсеткіштер байланысты.
Рельеф
Топырақ түзілудің бұл факторы сирек есте қалады, бірақ бекер. Өйткені, күн радиациясының, жауын-шашынның және басқа факторлардың тау жыныстарының бетінде таралуына әсер ететін рельеф, яғни, түптеп келгенде, «шығыс» болып шығатын топырақтың сипаттамасы осыған байланысты болады.
Ең бастысы, бұл қысымның төмендеуі, жарықтандыру және күрт әртүрлі температура жағдайлары бар таулы аймақтарда көрінеді. Мұнда ауа массаларының және олардың конвекциясының үлкен маңызы бар, соның нәтижесінде таулы беткейлерде температуралары әртүрлі ауаның орасан зор көлемі үнемі соғып тұрады. Топырақ түзілу факторы ретінде рельеф көп жағдайда аймақтың климаттық ерекшеліктеріне де байланысты, өйткені осы екі жағдайды біріктірмей топырақ түзілмейді.
Ауаның ылғалдылығы да әр түрлі, тау сілемдері арқылы «ауыстырғаннан» кейін ол күрт төмендейді. Нәтижесінде тау жынысы әртүрлі дәрежеде үгітіледі, тұзданады, әртүрлі мөлшердегі фракциялардың пайда болуымен жойылады.
Ең бастысы жарықтандыру мен күн радиациясының әсері болуы мүмкін,әр түрлі климаттық белдеулерде шама ретімен ерекшеленеді. Сонымен, Қиыр Солтүстік аймағында топырақ аз, олар өте тапшы, ал тау жыныстары тамаша жағдайда сақталған. Мұны тау жыныстары әлдеқашан біртекті кварц құмының күйіне дейін ұсақталған шөлді аймақтармен салыстырыңыз. Орынбор өлкесіндегі топырақ түзілудің негізгі факторларына қарасаңыз, рельефтің маңыздылығы бұдан да айқынырақ болады.
Ол аймақта сырлар деп аталатын, яғни салыстырмалы түрде аласа жоталар үлкен рөл атқарады. Тегіс рельефпен үйлескенде мұндай рельеф аналық жыныстардың бетіндегі ауа массасының қозғалысының жоғары жылдамдығын алдын ала анықтайды, бұл олардың салыстырмалы түрде тез ыдырауына және кейіннен жойылуына әкеледі.
Бұл жағдайларда қарашіріктің жиналу жылдамдығы (және органикалық заттардың өзі), нәтижесінде пайда болған топырақтың фракциясы мен химиялық құрамы күрт өзгереді. Сәйкесінше, оның құнарлылығы әртүрлі болады.
Рельефтің айырмашылығына байланысты топырақ түрлері
Қазіргі таңда табиғи процестердің нәтижесінде топырақтың үш түрі пайда болуы мүмкін екендігі жалпы қабылданған, оларды «ылғалды горизонт» деп те атайды:
- Автоморфты сорттар. Олардың пайда болуы жер үсті суларының еркін ағуы және топырақ ылғалдылығының терең пайда болуы жағдайында жүреді. Бұл кезде топырақ түзілудің биологиялық факторы басым рөл атқара бастайды.
- Жартылай гидроморфты. Мұндай топырақтардың пайда болуы жер үсті ылғалдылығы ата-аналық топырақтың бетінде біраз уақыт тұрып қалуы мүмкін болған кезде пайда болады.тау жыныстары мен топырақ көздері алты метрден аспайтын тереңдікте жатыр.
- Гидроморфты топырақтар. Сәйкесінше, мұндай топырақ жер бетіндегі су ұзақ уақыт бойы тау жыныстарының бетінде тұрып қалуы мүмкін, ал топырақ ылғалдылығы үш метрден аспайтын тереңдікте жатқан жағдайларда пайда болады.
Осы жағдайлардың барлығында топырақ түзілудің антропогендік факторы да айтарлықтай маңызға ие болуы мүмкін. Адам өзінің шаруашылық қызметі барысында жер бетінің үлкен аумақтарын жиі құрғатады немесе су басқарады, бұл топырақ түзілу ерекшеліктеріне қатты әсер етеді.
Эрозиялық процестер
Егер бетінің еңісі 30 градус немесе одан да көп болса, онда рельеф ерекше маңызды болады. Осылайша, мұндай жағдайларда су эрозиясы кең таралған. Ол тегіс рельефі бар немесе бетінің еңісі өте аз болған жерлерде жиі кездесетін жел сортына қарағанда әлдеқайда күштірек әрекет етеді. Орынбор облысындағы топырақ түзілудің негізгі факторларына қарасаңыз, мұны оңай аңғаруға болады. Бұл бөліктерде минералды жыныстардың беткі қабатының «тозуында» басты рөлді жел өте жоғары жылдамдыққа жете алады.
Рельеф белгілі бір аумақта флора дамуының эволюциялық процесінде де маңызды рөл атқарады. Бұл өзен арнасы өзгергенде немесе теңіздер кеткенде (немесе керісінше аймақтарды су басқан кезде) айқын көрінеді. Бұл топырақ суы деңгейінің жоғарылауына немесе төмендеуіне, топырақтың даму циклінің өзгеруіне әкеледі (автоморфты түрігидроморфты немесе керісінше).
Биосфераның әсері
Әр топырақтың пайда болуында биологиялық фактор жетекші орын алады. Құрлықта алғашқы тірі микроорганизмдер пайда болғаннан кейін ғана ол негізінен дами алды. Негізінде топырақ түзілу процесінің өзін тірі (микроорганизмдер) және жансыз (жойылған тау жыныстары) табиғаттың терең өзара әрекеттесуі ретінде қарастыруға болады. Бұл процесс барысында аналық жыныстың өзі айтарлықтай өзгеріске ұшырайды. Топырақ түзілудің үздіксіздігін қамтамасыз ететін негізгі шарт – күн сәулесінің радиациялық энергиясының планета бетіне түсуі.
Атмосфералық газдар, өсімдіктер мен жануарлар дүниесі, олардың зат алмасу өнімдері – осы факторлар мен топырақ түзілу жағдайларының бәрі бүгінде біздің табанымыздың астында құнарлы жерлердің бар екендігіне «әкелді», ол жерде адамзат өзіне азық және азық-түлік өсіреді. ауыл шаруашылығы жануарлары.
Тағы бір рет қайталаймыз, «энергия есептегіштің» бір түрі – түсетін күн энергиясының мөлшері. Планетаның бетінде ол минералдардың (яғни жансыз табиғаттың) тіріге өтуіне көмектеседі. Сіз болжағандай, біз фотосинтез процесі туралы айтып отырмыз. Сонымен қатар, күн энергиясы өсімдіктердің өлі бөліктерін қайтадан жансыз заттардың құрамына көшіруге көмектеседі. Мыңдаған және миллиондаған жылдар бойы жалғасып келе жатқан үздіксіз процестің арқасында біздің планета өсімдік биомассасының құнарлылығы мен көбеюінің кілті болып табылатын бірегей «топырақ қабығына» ие болды.
Топырақ түзілудің тағы қандай факторларын атап өткен жөн? Эссе,Тіпті орта мектеп оқушысы жазған шығарма флораны оның қарашірік жинақтау процесіндегі маңызды рөлі контекстінде сөзсіз қарастырады. Және бұл өте дұрыс!
Өсімдік массасының рөлі
Бүкіл топырақ үшін орасан зор биомассаның негізгі «жеткізушісі» өсімдіктер болып табылады. Сонымен қатар, олар күн энергиясын (9,33 ккал / грамм) жинақтайды. Бір гектар жерде орта есеппен он тоннаға дейін өсімдік ағзалары өсетіндіктен, бұл аумақта шамамен 9,33107 ккал энергия жиналады. Оның мұндай орасан зор мөлшері топырақ түзілудің барлық процестерінде маңызды рөл атқарып қана қоймайды, сонымен қатар адамдар оны сәтті пайдалана алады. Сонымен, өсімдіктер тек топырақ түзу факторлары ғана емес, сонымен қатар құнды энергия ресурсы! Керемет қорлары 19 ғасырда адам қарқынды түрде пайдаланыла бастаған көмір тамаша мысал болып табылады.
Автотрофтар өздеріне қажетті барлық минералдарды аналық жыныстан алады, содан кейін оны ең күрделі органикалық қосылыстарға ауыстырады, одан кейін қарашірік алынады. Ішінара бұл қосылыстар өлі өсімдік қалдықтарынан сумен жуылғанда қайта оралады. Бұл маңызды факторлар мен топырақ түзілу процестері, басқалармен қатар, қалған негізгі тау жыныстары мен органикалық заттардың біркелкі араласуына ықпал етеді.
Өсімдік биомассасының шоғырлану орындары
Өсімдік биомассасының ең көп шоғырлануы ормандарда болатыны табиғи нәрсе. Бірақ бұл мүлдем дәл әсер емес, өйткені бұл өте үлкенөсу барлық жинақталған органикалық заттардың кем дегенде 85% қайтадан топыраққа оралатын далалық аймақта ғана болады. Сондықтан далада соңғысы ормандарға қарағанда әлдеқайда құнарлы, мұнда топырақтың осыған байланысты сипаттамалары тым «көрнекті» емес. Яғни, топырақ түзілу факторлары, қысқасы, сырттай ұқсас болғанымен, айтарлықтай ерекшеленеді.
Неге бұлай болып жатыр? Қарашірік мөлшері төмен топырақ қабатындағы ормандарда атмосфералық ылғалдың әсерінен көптеген минералды және органикалық заттар жай ғана жуылады. Шөпті биоценоздарда өсімдік қалдықтары тығыз қысылып, массивті топырақ горизонттарын құрайды. Дәл осындай жағдайлар шымтезектің пайда болуына ықпал етеді, өйткені төменгі қабаттарда ыдырау процестерін ынталандыратын ылғал көп және аз оттегі бар. Топырақ түзуші факторлардың тағы қандай сипаттамасы бар?
Топырақ күлі
Өсімдік қалдықтарының ыдырау процесі көп жағдайда соңғысының химиялық құрамына байланысты. Сонымен, инелердің күлділігі (яғни қалған минералды бөлігінің мөлшері) 1-2% -дан аспайды, ал жапырақты ормандарда бұл көрсеткіш 4% -ға дейін артады. Далаларда өсімдік қалдықтарының күлділік дәрежесі бірден 5-6% жетуі мүмкін, ал тұзды шөлдерде бұл көрсеткіш жалпы алғанда 14% дейін артады! Рас, соңғы жағдайда бұл маңызды емес, өйткені минералды бөліктің 90% натрий, кальций және калий хлориді болып табылады, олар тұзды батпақтардың өзінде көп кездеседі.
Өсімдіктерге тәнминералды құрамы әртүрлі топырақтар, олар өсу мен даму үшін шынымен қажет тұздар мен қосылыстардың дәл мөлшерін алады. Мысалы, дәнді дақылдар мен диатомдарда негізінен тек кремний диоксиділеріне тән элементтердің концентрациясы өте жоғары. Осы нақты аймақтың топырағында бұл қосылыстардың концентрациясы шамалы болуы мүмкін. Шөл өсімдіктері бұл мәлімдеменің ең жарқын мысалы болып табылады, өйткені олардың құрамында минералды тұздар көп.
Бұл қосылыстар оларға не үшін қажет? Қарапайым – бұл автотрофтар өсетін құмда өз ағзасында сақталуы керек өсімдіктерге қажетті барлық элементтер өте тапшы.
Жануарлар әлемінің рөлі
Бірақ мектепте немесе басқа оқу орындарында сізге «Топырақ түзілу факторларын атаңыз» деген сұрақ қойылса, фаунаның үлкен рөлін айтуды ұмытпаңыз. Құнарлы топырақтың қалыптасуында жануарлардың да рөлі зор. Бұл жерде топырақтың өзі алуан түрлі жануарлар мен микроорганизмдердің мыңдаған түрлерінің мекені екендігі маңызды рөл атқарады. Олар өсімдік массасын ұсақтау және өңдеу және оны кейіннен топырақтың астындағы горизонттармен араластыру «міндетіне» ие.
Сүтқоректілер және барлық басқа омыртқалылар жердің қалыңдығында індері мен ұяларын жасайды. Меңдер, моль егеуқұйрықтары, тиіндер және басқа да қазғыштар жартастың төменгі бөліктерін жоғары көтереді. Дәл осы жануарлар көп болатын жерлерде (далаларда) қаныққан қара топырақтар кездеседі. Жауын құрттары мен дернәсілдері де көп жұмыс істейдітопырақтың органикалық компонентінің гумусқа айналуы туралы. Сонымен қатар омыртқасыздар органикалық және бейорганикалық заттарды араластырады. Топырақ түзілудің барлық табиғи факторлары сияқты олар органикалық заттардың жиналуын жеделдетуге ықпал етеді.
Әрине, жануарлар дүниесінің таралуы және оның әртүрлілігі толығымен географиялық және климаттық факторларға байланысты. Флора мен фауна неғұрлым әртүрлі болса, топырақ соғұрлым жақсы және «сапалы» болып, құрамында органикалық заттар көп және құнарлылығы жоғары болады.
Климаттық факторлар
Соңында климатты топырақ түзілу факторы ретінде қарастырайық. Көп нәрсе географиялық және климаттық жағдайларға байланысты: Қазақстан мен Гоби шөлін қараңыз. Жер бетіне түсетін сәулелік энергияның жалпы мөлшері де орналасқан жеріне байланысты. Тиісінше, ол экваторда максимум, полюсте минимум болады. Екі жағдай да топырақ түзілу процестеріне кері әсер етеді. Топырақ қалай түзіледі? Топырақ түзілу факторлары ауа райына да қатты тәуелді.
Көбінесе ауа-райы мен климат аймақтың теңіз деңгейінен биіктігіне байланысты. Климаттың екі формасы бар екенін түсіну керек: макро және микро. Топырақ түзілудің көп бөлігін жел мен жауын-шашынның әртүрлі түрлері алады. Климат неғұрлым әртүрлі болса, шығудағы топырақ соғұрлым «алуан» болып шығады. Бір жолмен немесе басқаша, бірақ жылу режимі топырақтың жылу сыйымдылығында маңызды рөл атқарады. Бұл әсіресе таулы жерлерде, беткейлері әртүрлі беткейлерде байқалады.
