Выделяют 3 группы почвенных биологических процессов:

- деятельность высших растений, обусловливающих круговорот химических элементов в системе почвы – растения и синтез органического вещества почвы;

- деятельность почвенных животных, разрушающих и преобразующих мертвое органическое вещество и определяющее физические и химические свойства почвы;  

- деятельность почвенных микроорганизмов, осуществляющих глубокое преобразование органического и частично минерального вещества почвы. 

1. Для оценки динамики органического вещества в системе растение-почва применяются следующие показатели. Биологическая масса (биомасса) – общееколичество живого органического вещества растительных сообществ. Важное значение имеет соотношение органического вещества в надземной и подземной составляющей. Так, например, масса корней трав в почвах степей может быть равна или даже больше надземной массы трав.

Мертвое органическое вещество – это количество органического вещества, содержащегося в отмерших частях растений, а также в накопившихся на почве продуктах опада (лесная подстилка, степной войлок, торфяной горизонт).

Годовой прирост – масса органического вещества, нарастающая в подземных и надземных частях растений за год. 

Опад – количество ежегодно отмирающего органического вещества на единицу площади (обычно в центрах на га), но для научных целей определяется в граммах на определенную площадь. 

Большая часть биомассы лесов сконцентрирована над землей, органическое вещество корней составляет около 20% от всего количества органического вещества. В травянистых сообществах степей, а также в тундровой растительности, наоборот, основная часть биомассы заключена в почве. Корни тундровой растительности составляют 70-83%, степной - 68-85, пустынной - более 80% биомассы (табл.1). Чрезвычайно большое значение имеет годовой прирост. Можно было бы ожидать, что наибольший прирост дают растительные сообщества с наибольшей биомассой - леса. Действительно максимальный прирост приходится на растительность постоянно влажных тропических лесов (325 ц/га), однако прирост лесов умеренного и особенно бореального климата значительно меньше. Весьма велик прирост растительности луговых степей (137 ц/га, или более 50% их биомассы). Наименьшим приростом отличаются пустыни (10 ц/га) и тундра (10—25 ц/га).

Высшие растения являются концентраторами зольных элементов и азота. Основные химические элементы всех органических веществ – углерод, кислород, водород составляют около 90 % массы сухого вещества растений. Эти элементы растения получают из атмосферы и воды.

В составе растений имеются азот, фосфор, калий, кальций, натрий, магний, хлор, сера и многие другие, т. е. почти все известные химические элементы. Они не являются случайными примесями и загрязнениями, а имеют определенное физиологическое значение. В отличие от углерода, кислорода, водорода и азота, большая часть химических элементов, содержащихся в растениях, при сжигании остается в золе, и поэтому называются зольными элементами. Зола, или остаток, получаемый после удаления органических веществ из фитомассы, содержит целый ряд нелетучих оксидов так называемых зольных элементов (калий, кальций, железо, магний, хлор, сера). Зольные элементы извлекаются растениями из почвы и входят в состав органического вещества. При этом значительная часть зольных элементов переходит в формы, доступные для усвоения растениями, и вновь входит в состав нарастающего органического вещества, а часть задерживается в почве или удаляется с фильтрующими водами. В результате происходит закономерная миграция зольных химических элементов в системе почва – растительность – почва, называется биологическим круговоротом.  

Количество химических элементов в биомассе растительности необязательно пропорционально их ежегодному возврату с опадом в почву. Больше всего азота и зольных элементов поступает с опадом тропических лесов (около 1500 кг на га.). Второе место занимают степи. В луговых степях в почву поступает с опадом азота в 3 раза больше, чем в широколиственных, и в 4 раза больше, чем в хвойных лесах. 

В процессе длительной эволюции у различных групп растений выработалась способность поглощать определенные химические элементы, поэтому химический состав золы различных растений имеет существенные различия. Так, например, в золе злаков обнаружено повышенное содержание кремния, в золе зонтичных и бобовых – калия, в золе лебедовых – натрия и хлора. Неодинаковый химический состав золы растений обусловливает различия в составе зольных элементов опада основных растительных сообществ. Зольные элементы в опаде тундровой растительности находятся в меньшем количестве, чем азот, а в золе преобладает кальций и калий. В опаде таежной растительности содержание азота уступает зольным, а именно кальцию, калию и кремнию.  

Как ни важно для почвообразования перераспределение химических элементов в системе биологического круговорота, не меньшую роль растительность играет в регулировании почвенного стока, противодействии эрозии почв. Совершенно особый фактор почвообразования – время. Так как природные условия с течением времени не остаются постоянными, то происходит эволюция почв во времени. Следует отметить, что сложившиеся в настоящее время границы распространения растительных сообществ еще в недавнее геологическое время были другими, а в более отдаленные эпохи состав растительности был совершенно иным. Следовательно, образование современных или близких к ним типов почв можно представить лишь с момента возникновения современных растительных группировок. Это дает основание предполагать относительную молодость почвенного покрова большей части суши земного шара. 

  Появление живых организмов на Земле повлекло засобой глубокое изменение состава наружных оболочек планеты. Основной функцией почвенных животных является измельчение и преобразование органического вещества. Этот процесс осуществляется благодаря сложившимся системам пищевых цепей, Количество зоомассы на Земле значительно меньше количества фитомассы и составляет несколько миллиардов тонн. 

Все почвенные животные делятся на три группы: геобионты – постоянные обитатели почв (дождевые черви, многоножки, ногохвостки); геофилы – живущие в почве лишь на протяжении части жизненного цикла (личинки хрущей и щелкунов); - геоксены – временно укрывающиеся в почве (вредная черепашка, некоторые насекомые).

Размеры почвенных животных также варьируют широко. По размеру особей представителей почвенной фауны делят на следующие группы:

Микрофауна - менее 0,2 мм, это простейшие, нематоды, ризоподы, эхинококки, обитающие во влажной среде внутри агрегатов.

Мезофауна - от 0,2 до 4 мм, самая многочисленная часть почвенных животных, состоящая из видов: микроартроподы, мельчайшие насекомые, некоторые мириаподы и черви, обитающие во внутриагрегатных и межагрегатных влажных порах.   Размеры макрофауны – от 4 до 80 мм, это земляные черви, моллюски, мириаподы, насекомые (муравьи, термиты и др.). Насекомые и их личинки исчисляются тысячами экземпляров на 1 м².  

Мегафауна- это животные размером более 80 мм - крупные насекомые, крабы, скорпионы, кроты, змеи, черепахи, мелкие и крупные грызуны, лисы, барсуки и другие животные, роющие в почвах ходы и норы. составляют менее 1% суммарной зоомассы в силу малочисленности.

В частности, в почвах южной части дальневосточной России обитает 808 различных видов беспозвоночных животных. Основными их представителями являются: кольчатые черви – олигохеты, наземные брюхоногие моллюски, многоножки сапрофитовые (диплоподы) и хищные (литобииды, геофилиды), пауки, кожистокрылые уховертки, насекомые (личинки мух и жуков).

Самые мелкие животные организмы выделяют в особую группу - нанофауну. Нанофауну образуют одноклеточные простейшие, живущие в почвенной воде. Геохимический эффект физиологической деятельности организмов обратно пропорционален размерам, и наиболее значимой оказывается деятельность прокариотов - бактерий и цианобактерий.

Простейшие – это микроскопические одноклеточные организмы, к которым относятся жгутиковые, амебы, корненожки и инфузории. Они питаются бактериями, водорослями и более мелкими видами простейших.

Большинство простейших живут в поверхностном 15-сантиметровом слое в аэробных условиях и участвуют в разложении органического вещества. К примеру, численность инфузорий огромнейшая. Этот класс одноклеточных животных объединяет свыше 3000 видов. По форме они очень многообразны: удлиненные, грушевидные, туфелькообразные, комковидные, кувшинообразные, листовидные, колокольчиковидные и т.д. При неблагоприятных условиях все инфузории округляются, покрываются защитной оболочкой и превращаются в покоящиеся формы-цисты. Свою жизненную способность они могут сохранять очень долго, до нескольких лет.

Инфузории называют геогоидробионтами, поскольку эти маленькие существа построить жилище не могут, а их домом являются разнообразные формы почвенной воды. В различных почвах оптимальное содержание влажности, необходимое для функционирования инфузорий, резко колеблется. Так, в песчаных почвах они более активны при влажности 18 %, в глинистых – от 35 до 40 %. На Дальнем Востоке в осенний период у увеличения влажности численность инфузорий превышает 1500 экз/га.

В водном почвенном доме живет существо, которое не имеет определенной формы. При передвижении оно постоянно меняется и становится то круглым, то лапковидным (по краям появляются разнообразные выступы). Эти обитатели называются амебами, что значит «бесформенные». Как и все живые существа, амеба дышит. Но легких у нее нет. Этот маленький живой комочек поглощает кислород всем телом. Также амеба и питается - водоросль сразу же попадает в ее тело.

Беспозвоночные животные (дождевые черви, членистоногие: клещи, ногохвостки и др.) принимают активное участие в почвообразовании. Дождевые черви улучшают физические свойства почвы: проделывают многочисленные ходы, повышают пористость, аэрацию и водопроницаемость почвы, снижают кислотность. Продукты их жизнедеятельности (копролиты) увеличивают содержание гумуса и емкость поглощения почвы. Даже если червей не очень много (50-150 особей на 1 м²), то и в этом случае они ежегодно выносят на поверхность из нижних горизонтов, обогащенных различными компонентами, 10-30 т почвы с каждого гектара земли.

Черви ведут работу не только в почвах естественного сложения, но и так называемых «запечатанных» - под бетонными, асфальтовыми и другими покрытиями. Когда почва находится в таком изолированном виде, на ее поверхность не поступает необходимого количества органического вещества в виде опада. В связи с этим земные обитатели вынуждены изощряться, чтобы добыть себе пищу. Для этого они затаскивают в свои подземные лабиринты листочки и веточки через зазоры и трещины, существующие в покрытиях. Если поверхность листа шире самой щели, через которую его необходимо втянуть в норку, то червь втаскивает лист черешком вниз. Часто, особенно по утрам, можно наблюдать, как по трещинам строго вертикально, словно приклеенные, стоят опавшие листья. Почвенные частички – это мельчайшие, раздробленные минералы и кусочки пород, которые, попадая в кишечник червя, подвергаются своего рода особому разрушению – «пищеварительному выветриванию». При этом образуются растворимые формы элементов, необходимые для роста и развития растений. Таковыми являются калий, магний, кальций, фосфор. Все компоненты, вышедшие из кишечника червя, обогащены аммиаком. Слизь, которую выделяют черви своей поверхностью, также обогащена аммиаком. В результате взаимодействия этих выделений с окружающей почвой реакция среды приближается к оптимальной для развития корневой системы растений - слабокислой или нейтральной.

Насекомые (жуки, муравьи) разрыхляют почву, улучшают физические свойства, участвуют в переработке растительных остатков и обогащают почву гумусом. 

Позвоночныеживотные (кроты, суслики, мыши) проделывают в земле различные ходы, смешивают растительные остатки с породой и почвой. Растительность, переработанная в пищеварительных органах животных, попадая в почву, превращается в гумус.    

Прекрасных землекопов, населяющих почву, огромное множество, однако равных кроту нет. Кроты, непрерывно работая под землей, практически никогда не покидая ее, с одной стороны, осуществляют поиск пищи, а с другой – рыхлят почву. Излюбленное лакомство крота – дождевые черви, однако главное- это то, что он уничтожает медведок и личинок майского жука. 

Млекопитающие - бобер является с одной стороны замечательным копателем, с другой стороны – мудрым строителем. Подземный вход жилища скрыт под водой и находится так глубоко, насколько необходимо, чтобы он не оказался выше поверхности воды, а также в зимнюю стужу лед не смог заковать входа. Само жилище напоминает снежные иглу эскимосов. Высота дома со сводом достигает без малого 1 м в высоту и около 2 м в ширину. Это обусловлено постоянным укреплением его ветвями.

Ондатра строит жилье по принципу ряда соединенных тоннелей длиной 10-15 м, простирающихся в разных направлениях и поднимающихся к верху и достигающих 1,-1,5 м в высоту. 

Экологические группы почвенных животных выделяются не только своими размерами, но и по типам питания. Среди животных выделяют следующие трофические группы.  

  Фитофаги питаются тканями корней живых растений, нанося ущерб сельскому и лесному хозяйству. Например, личинка майского хруща подгрызает корни молодых сеянцев сосны. Свекловичная нематода внедряется в корни сахарной свеклы до образования корнеплода и вызывает значительные потери урожая. Вирусы, поражающие бактерии, называют бактериофагами. Вирусы, паразитирующие в клетках бактерий, называют фагами (бактериофагами). Особенность вирусов в том, что размножаться они могут только в живых клетках

Зоофаги поедают других животных, являются хищниками или паразитами. Некрофаги используют в пищу трупы животных, выступая в роли санитаров в природных экосистемах. Сапрофаги – наиболее многочисленная и важная по значимости группа почвенных животных. Они перерабатывают мертвые остатки растений, опад как на поверхности почвы в подстилке, так и в зоне корневых систем. К ним относятся черви, многоножки, мокрицы, личинки насекомых. Эта экологическая группировка представляет собой наибольший интерес для изучения роли животных в преобразовании органических веществ в почве. 

 

Вопрос 12. Роль микроорганизмов в почвообразовании. Взаимосвязь факторов почвообразования.

В почве и на ее поверхности находится огромное количество микроорганизмов: бактерий, грибов, актиномицетов, водорослей и лишайников. Оптимальная температура для микроорганизмов составляет 20-25⁰ С. 

Бактерии лучше всего развиваются в нейтральной или слабощелочной среде, грибы – в кислой. Следует учесть, что среди них есть и болезнетворные организмы, вызывающие заболевания сельскохозяйственных животных и человека. Клетки бактерий имеют размеры от 0,2 до 10 мкм. Для бактерий характерен высокий темп размножения: деление происходит каждые 20-30 минут. Огромное количество бактерий содержится в любом гниющем субстрате. В навозе бактерий по массе могут составлять треть сухого вещества. Сапрофитные бактерии играют в природе не только положительную роль, обеспечивая минерализацию органических соединений в общем круговороте веществ в природе, но и отрицательную – вызывая гниение продуктов. Гниение – это разложение азотсодержащих веществ с выделением аммиака. В результате земля очищается от трупов животных, обеспечивая плодородие почв.

Бактерии – наиболее распространенные в почве микроорганизмы размером в несколько микрометров (микрометр – мкм – одна тысячная миллиметра). По форме различают шаровидные (кокки), цилиндрические и извитые, а также переходные между ними. Цилиндрические бактерии, образующие внутри клетки споры, называются бациллами; не образующие спор – собственно бактериями. Среди извитых бактерий различают вибрионы, спириллы и спирохеты. Есть более сложные формы бактерий – нитчатые, миксобактерии. О скорости размножения говорят следующие цифры: в течение 12 часов из 1 бактерии появится уже 17 млн. бактерий.

Среди химических элементов, из которых синтезируется вещество клетки, прежде всего необходимы углерод и азот, содержание которых в белках составляет соответственно около 50 и 20%. Автотрофные бактерии по способу добывания энергии делятся на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие. К фотосинтезирующим относятся цветные, зеленые, пурпурные бактерии. Для превращения углерода в органические соединения своего тела они используют фотосинтез.

К хемосинтезирующим относятся нитрифицирующие бактерии, серобактерии и железобактерии. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиачные соли до нитратов. Определенные группы бактерий обладают способностью поглощать молекулярный азот воздуха. Этот процесс называется фиксацией азота. Азот составляет большую часть атмосферы. Над каждым квадратным километром почвы в воздухе находится около 80 тыс. т. азота, которого часто не хватает в почве. Нехватка азота в почве сдерживает развитие растительности, ограничивает возможности использования почвы. Значение азотфиксирующих бактерий велико, т. к. благодаря их деятельности для всей остальной массы живых организмов становится доступным атмосферный азот. 

Серобактерии окисляют сероводород и серу до серной кислоты, соединяющейся с основаниями с образованием сульфатов, которые затем потребляют растения. Железобактерии превращают закисные соединения железа в оксиды. Этот процесс протекает на заболоченных почвах. 

Гетеротрофные бактерии поглощают необходимый углерод из органических соединений, разлагая сложные соединения на простые. Благодаря их деятельности осуществляется процесс разложения большого количества мертвого органического вещества, ежегодно поступающего в почву и образования гумуса. Только после длительных биохимических превращений азот приобретает форму, доступную для растений.

Грибы – это гетеротрофные, не содержащие хлорофилла, микроорганизмы, питающиеся остатками растений и животных, имеющие черт сходства как с растениями, так и с животными. К грибам относится более 100 000 видов разнообразного строения и образа жизни организмов. Содержание грибов в зональных типах почв возрастает с юга на север. Грибы можно считать всеядными. Большая часть грибов состоит из ветвящихся нитей или гифов, образующих тело гриба, т. е. мицелий. Наиболее распространены плесневые грибы. Грибы разрушают клетчатку и лигнин, участвуют в разложении белков. При этом образуются органические кислоты, увеличивающие почвенную кислотность и влияющие на преобразование минералов. Мицелий грибов часто развивается на корнях и даже в клетках высших зеленых растений. Такой симбиоз высших растений с грибами называется микоризой, и она выполняет функцию всасывающего аппарата. Уничтожая и минерализуя остатки отмерших растений и животных, грибы, наряду с бактериями, выполняют большую санитарную работу по очищению среды.

Азот они усваивают из минеральных и органических соединений. Углерод грибы потребляют из крахмала, клетчатки, лигнина. Им необходимы также минеральные вещества (фосфор, калий, магний, сера, железо, марганец и т, д.). У некоторых древесных пород – дуб, береза, осина, сосна, окончания корней окутаны грибной микоризой. 

Актиномицеты или лучистые грибы, близкая к бактериям группа организмов, широко распространены в почве, воде. В 1 грамме почвы их число может достигать 35 млн. Они разлагают клетчатку, лигнин и активно участвуют в образовании гумуса, синтезируют антибиотики. Содержание актиномицетов в почве увеличивается с севера на юг.

Почвенные водоросли включает две экологические группировки: наземные и собственно почвенные водоросли, микроскопические формы, обитающие на поверхности и в почвенной толще. Водоросли – это низшие автотрофные фотосинтезирующие растения и живущие преимущественно в воде. Насчитывается около 40 000 видов этих растений. В их клетках содержится хлорофилл, с помощью которого происходит фотосинтез. Различают зеленые водоросли, живущие в холодном климате, и сине-зеленые, живущие в теплом климате. Одно из основных условий существования водорослей – наличие света. Водоросли участвуют в процессе выветривании и в первичном почвообразовательном процессе.    Максимальное их количество отмечается во влажные сезоны. На рисовых полях они насыщают воду кислородом, без которого растения риса не развиваются. Количество водорослей в разных типах почв значительно изменяется.

Лишайники не относятся к почвенным микроорганизмам. Они представляют собой сложное симбиотическое образование гриба и водоросли, по некоторым данным тройной симбиоз: гриба, водоросли и азотфиксирующих бактерий. Гриб обеспечивает водоросль водой и минеральными элементами питания, а водоросли синтезируют углеводы, которые потребляет гриб. Лишайники поселяются как на органическом веществе, так и на горных породах. К настоящему времени описано 26 тыс. видов лишайников, сгруппированных в 400 родов, предполагается, что их в два раза больше. Названия лишайникам даются по их грибному компоненту. Лишайники образуют сложные органические кислоты, воздействующие на почвенный субстрат. Наиболее важна пионерная роль лишайников в заселении голых субстратов. Разрушая их, они участвуют в первичном почвообразовании, прокладывая путь высшим растениям. 

Наиболее важной стороной геохимической деятельности живых организмов является перераспределение газов. Основная масса диоксида углерода на суше образуется в результате микробиологических процессов в почве. Разрушая органические остатки, гетеротрофные микроорганизмы выделяют СО_2. Различные почвенные грибы в зависимости от скорости роста продуцируют от 200 до 2000 см³ в сутки СО₂ на 1 г их сухой массы. У бактерий весьма энергично дыхание, которые в пересчете на живую массу, дышат в 200 раз интенсивнее человека. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что наибольшее количество диоксида углерода выделяется почвами лесостепных ландшафтов. Интенсивность дыхания почвы уменьшается как по направлению к югу (в связи с усилением засушливости), так и к северу, из-за недостатка теплоты, переувлажнения и меньшего количества микроорганизмов.

Взаимосвязь факторов почвообразования. Факторы почвообразования оказывают специфическое воздействие на образование почв и не могут быть заменены друг другом. В этом смысле они равно значимы. Каждый из них играет свою роль в процессах обмена материей и энергией между почвой и окружающей ее природной средой. Вместе с тем всю сложную совокупность процессов, характеризующих почвообразовательный процесс как следствие взаимодействия факторов почвообразования, можно объединить в 3 группы: протекающие в результате деятельности живых организмов; развивающиеся за счет продукции жизнедеятельности живых организмов и явления абиотического характера, не связанные непосредственно с первыми двумя. При этом первые две группы охватывают самые существенные стороны процесса почвообразования и именно их следствием являются возникновение и развитие специфического свойства почвы - плодородия. Поэтому в природном почвообразовании биологический фактор следует считать ведущим.

Факторы почвообразования в природе в то же время тесно связаны, и приведенное выше их разделение в известной степени абстрагировано для понимания элементарных явлений почвообразования. На самом деле они сочетаются в природе в экологические комплексы, обусловленные сопряженным развитием их компонентов. Почва образуется в результате взаимодействия факторов почвообразования. При взаимодействии факторов они влияют друг на друга и, как результат этого влияния и взаимодействия, развиваются микро-, мезо- и макропроцессы почвообразования. Под их воздействием формируется почва с набором генетических горизонтов и конкретными свойствами. Выделяют два главных цикла в развитии природных экосистем, ландшафтов, почв - биоклиматический, биогеоморфологический.

Биоклиматический цикл развития обусловлен космическими и общепланетарными явлениями, распределением на поверхности солнечной радиации и динамикой атмосферы; растительность и почвы в этом цикле эволюционируют вместе с климатом.

Биогеоморфологический цикл развития обусловлен геологическими, геоморфологическими и геохимическими процессами; в нем развитие растительности и почвенного покрова связано с формированием рельефа и поверхностных отложений. В последнее время в жизни все большее значение приобретает третий цикл - производственная деятельность человека, который, с одной стороны, приспосабливается к главным циклам, а с другой - очень сильно изменяет их через замену естественной растительности культурной и через преобразование почвенного покрова методами агротехники, мелиорации, рекультивации, а также через создание культурных ландшафтов.

 

Вопрос 13.Почвообразующие породы, время, производственная деятельность человека как фактор почвообразования.

Почвообразующими породами, или материнскими, называются поверхностные горизонты горных пород, из которых формируются почвы. Различия в свойствах почвообразующих горных пород наследуются почвами.

Почвообразующая порода является основой почвы и передаёт ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические и физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются под воздействием почвообразовательного процесса.

Однотипные почвы, образовавшиеся на неодинаковых горных породах, всегда различаются. Особенно велико влияние горных пород на начальных стадиях почвообразовательного процесса. Механические свойства горных пород, их плотность и проницаемость, минералогический состав и химические особенности существенно сказываются на скорости и направлении почвообразовательного процесса. Первоначальный запас в горных породах фосфора, кальция, серы, калия и других элементов в значительной степени определяет уровень и устойчивость естественного плодородия, особенно во влажном климате.

Почвообразующие породы различаются по происхождению (генезису), составу, строению и свойствам.

Горные породы, слагающие земную кору, разделяются на три группы: магматические (массивно-кристаллические), осадочные и метаморфические.

Массивно кристаллическиеили магматические породы представляют собой охлаждённую и затвердевшую магму, которая вышла на поверхность земли или застыла в виде обширных тел на глубинах, эти горные породы имеют очень плотную массивную структуру, кристаллическое или скрытокристаллическое зернистое строение.

По химическому составу они слагаются, главным образом, из соединений кремния, алюминия, железа, щелочей, кальция и магния. В различных горных породах этого типа соотношение названных компонентов значительно варьирует. В зависимости от содержания и соотношения соединений кремния и щелочей с одной стороны, железа, кальция и магния – с другой, различают магматические породы кислые и основные.

Кислые магматические породы включают граниты, гранулиты, пегматиты, риолиты, липариты и другие. Для них характерно высокое содержание кремнезёма (63-77% SiО₂), заметное количество калия (3-5%), натрия и алюминия (4-15%), небольшое количество железа (0,3-1,9%), ничтожное количество кальция и магния (0,3-2,2%), относительно повышенное содержание F и В. Обычно окрашены в светлые и буроватые тона, в них отчётливо различаются кристаллы кварца, полевых шпатов, слюд. Породы содержат повышенное содержание Rb, Ba, Y, Mo, Zr, U, Ra, редких земель и малое количество Cr, Zn, Ni, Co, Cu, Ti.

Они содержат большое количество газов (СО, СО₂, H₂S, CH₃, H, N, Cl, HCl). Продукты выветривания и почвы, образующиеся из кислых магматических пород, особенно на ранних стадиях выветривания, отличаются рыхлостью, песчанистостью, и гравийным характером материала с более или менее достаточным содержанием калия, связанного с минералами группы слюд. Однако, в условиях очень влажного климата почвы, образующиеся из пород кислой магмы, быстро утрачивают плодородие и приобретают повышенную кислотность вследствие интенсивного выщелачивания щелочных и щёлочноземельных металлов атмосферными осадками.

Основные магматические породы, включающие базальт, перидотит, дунит, габбро, характеризуются невысоким содержанием кремнезёма (от40 до 60% SiО₂), связанного в основном в алюмосиликатных минералах. Свободный кремнезём в виде кварца содержится в небольшом количестве. Они, в отличие от кислых магматических пород, богаты соединениями Fe, Mn, Cr, Co, Ni, Zn, Ti, Cu, мало содержат Zr, Y, Ва, Rb, Li, Ra и редких земель. Горные породы щелочной магмы имеют очень тёмную, иногда чёрную окраску, что объясняется отсутствием кварца и преобладающим содержанием тёмноцветных минералов (оливин и другие).

Продукты выветривания и почвообразования на горных породах щелочной магмы обычно быстро приобретают глинистый характер, длительное время сохраняют щелочную и нейтральную реакцию, отличаются повышенным содержанием почвенного гумуса и вторичных, глинистых минералов монтмориллонитового типа. Почвы, образовавшиеся на таких породах, отличаются высоким и относительно устойчивым плодородием даже в условиях влажного тропического климата.

Между двумя основными группами массивно-кристаллических магматических пород – кислыми и основными – существует ряд переходных групп, среди которых некоторые ближе к основным – андезиты и диабазы, а некоторые к кислым – диориты.

Граниты и близкие к ним породы кислой магмы на севере Европы образуют так называемый Фенно-Скандинавский щит. Обширные пространства заняты гранитами и риолитами в Южном Китае, Латинской Америке (особенно в Бразилии) и Африке. В двух последних распространены древние граниты, которые вышли на поверхность в результате длительной эрозии и денудации.

Основные породы – базальт, андезит и вулканическая лава являются субстратом современного почвообразования в Западной Грузии, Армении, Турции. Очень большие территории Центральной Индии (Деканское плато) занято породами этого типа. Именно на переотложенных продуктах выветривания этих пород образовались знаменитые по своему плодородию тёмноокрашенные почвы, так называемые регуры (чёрные хлопковые почвы). Основные изверженные породы часто встречаются на территории Сибири, Японии, Австралии, Эфиопии, Египта, Чили и Мексики, а также на территории областей третичного, четвертичного и современного вулканизма в Латинской Америке, Африке, Азии и особенно на островах Тихого океана (Гавайские, Галапагосские и другие).

Среди массивно-кристаллических пород преобладают кислые (47%), т.е. граниты и близкие к ним породы, андезиты составляют – 24%, а типичные основные породы – базальты – 21%. В общей массе слагающих литосферу пород, магматические породы составляют 95%, однако почвообразующими являются, главным образом, в горных областях.

Метаморфические породы являются как бы переходными между осадочными и массивно-кристаллическими магматическими породами.

Если древние осадочные породы после погружения местности подвергались воздействию высокого давления и особенно высоких температур, то могли приобрести сходство с метаморфическими породами, хотя черты их осадочного происхождения не вполне исчезли. Таковы мрамор, кварциты, сланцы, конгломераты.

В числе метаморфических пород особенно важны сланцы, гнейсы, минералогически и химически близкие к гранитам. Необходимо отметить, что на поверхности земного шара гнейсы и метаморфизированные глинистые сланцы занимают вместе с гранитами, гранулитами и пегматитами огромные поверхности. Однако, их значение в почвообразовании незначительно, и проявляется, в основном, в горных областях.

Осадочные почвообразующие породы покрывают основную часть поверхности суши, и в современную эпоху почвообразовательный процесс происходит, главным образом, на осадочных породах.

Слоистые толщи осадочных пород накапливались на дне океана, морских и озёрных водоёмов, на равнинах, окаймляющих горы, куда выносились ледниковыми, водными и воздушными потоками.

Осадочные породы по объёмному весу значительно легче магматических. Их окраска разнообразнее и светлее; монолитное сложение и кристаллическая структура в них не выражена. Среди осадочных пород важно различать группы морского и континентального происхождения (без участия морских вод).

В числе осадочных пород преобладают глинистые сланцы (77%), песчаники – 11,3%, известняки – 5,9%, на долю солей разного рода приходится 5,8%.

Осадочные породы морского происхождения – известняки, конгломераты, песчаники, глинистые сланцы, глины. Эти породы характеризуются плотной консистенцией, включают остатки морской флоры и фауны, а также имеют примесь извести и легко растворимых солей.

Из осадочных пород морского происхождения наиболее специфичны известняки, песчаники и кварциты. На известняках, которые на 75-95% состоят из углекислого кальция или доломита при выветривании и почвообразовании образуются глинистые структурные почвы нейтральной или слабощелочной реакции, нередко с высоким содержанием почвенного гумуса, с хорошими физическими свойствами и, как правило, с высоким уровнем естественного плодородия.

Кварциты и песчаники, состоящие в основном, из сцементированных масс песка и кварца, при выветривании и почвообразовании дают материал песчанисто-гравийного механического состава, бедный элементами питания и низкого плодородия.

Осадочные породы морского происхождения распространены широко, но на платформах они покрыты континентальными осадками. Горообразовательными процессами и денудацией морские осадочные породы выводятся на поверхность и являются субстратом почвообразования.

Континентальные осадочные породы распространены на равнинных территориях и пологих склонах суши. Это конгломераты, галечники, песчаники, пески, глины и суглинки, соли.

Континентальные осадочные породы закрывают изверженные и древние морские осадочные породы, образуя покровы у подножий горных хребтов, в конусах выноса горных потоков, в древних долинах и дельтах рек. Они переносятся и распределяются на суше в результате движения льдов, текучей воды и воздушных масс, поэтому не содержат остатков морской фауны и флоры и не включают легкорастворимых морских солей. Только, осадочные континентальные породы, которые образовались в условиях жаркого сухого климата, содержат значительное количество солей, химизм которых отличается от морского.

Морские и континентальные осадочные породы могут быть очень древними и молодыми.

Древние осадочные породы, образованные в дочетвертичный период, со временем утратили рыхлость, пористость и являются преимущественно плотными породами.

Древние осадочные породы и массивно-кристаллические продукты разрушения (магматических и метаморфических пород) породы объединяют по возрасту в одну группу дочетвертичных или коренных пород. Наиболее широко они распространены в горных районах.

Молодые осадочные породы сформировались в четвертичный период в результате выветривания коренных пород и переотложения продуктов их разрушения водой, ветром, льдом, их образование продолжается и в настоящее время. Это рыхлые осадочные породы континентального и морского происхождения. В отличие от плотных коренных пород они характер