Биологиялық зат айналымы дегеніміз қоршаған орта және өсімдіктер мен жануарлар арасындағы қайталанып отыратын заттар және энергия алмасуы. Негізгі белгілері:
· аналық тау жыныстарынан қоректік элементтерді сіңіріп алу;
· биомассаны синтездеу және қоректік элементтерді күрделі, суда ерімейтін органикалық қосылыстарға қосу;
· қалыптасатын топыраққа осы қосылыстарды өлі биомасса қалдықтары (опад) және тамырлары ретінде қайтару.
Бұл процестің негізі нәтижесі – топырақтың тамырлар тараған қабатында қоректік элементтерді жинау.
Табиғатта топырақтың құралуы күрделі жағдайда жүреді. Сондықтан топырақтың құралуын, оның даму кезеңдерін шартты нұсқа (модель) түрінде қарап пайымдауға ғана болады.
Топырактың құралу процесінде келесідей басты буындар бар деп есептеленеді:
- тау жыныстары минералдарының, кейіннен топырақ минералдарының өзгерістерге ұшырауы;
- топырақта органикалық заттардың шоғырлануы және олардың өзгерістерге ұшырауы;
- топырақтағы минералды және органикалық заттардың әрекеттесіп күрделі органикалық- минералды қосылыстар түзуі;
- топырақтың үстіңгі қабатында біршама қоректік заттар мөлшерінің шоғырланып жиналуы;
- топырақ құралуы кезінде пайда болған заттардың ылғалдың әсерімен онын тік бойында және үстіңгі бетінде жылжуы.
Аталып өткен топырақ кұралу процесінің негізгі буындарының жүру карқыны топырақтың пайда болуы, дамуы кезінде әр түрлі болып келеді. Сондықтан топырақтың пайда болуын үш кезеңге бөлуге болады:
Бірінші - топырақ құралуының алғашкы кезеңі.
Екінші - топырақтың даму кезеңі.
Үшінші - топырақтың кемелденіп жетілген кезеңі.
Топырақ құралуының алғашкы кезеңі тау жыныстарынатірі ағзалардың қоныстануынан басталып, топырақ тузілуіне себепкер факторлардың катысуымен жүреді. Осы алғашқы кезеңнің өзінде заттардың биологиялық айналымы қалыптасады. Бірак бұл айналымның көлемі шамалы болады. Өйткені тау жыныстарына ең бірінші қарапайым өсімдіктер (саңырауқұлактар, кыналар, балдырлар), микроорганизмдер қоныстанады. Осы кезеңде физикалык, физикалық-химиялык, химиялық процесстер (заттардын еруі, шөгуі, булану, конденсациялануы, сіңуі т.б.) жүреді. Осы құбылыстардын әсерінен заттардын өзгеруімен козғалып жылжуы байқалады. Биогеохимиялык зат айналымы әлі калыптаспаған болады. Топырак құралуынын алғашкы кезеңі барысында оның қатты бөлігінін көптеген белгілері болмайды. Топырак әлі калыптаспаған, тек оның құралуына дайындықтар жүріп жатқан кезең болып есептелінеді.
Топырақтың даму кезеңінің басталуы жер бетіндегі экожүйелердің биологиялык өнімінің ұлғаю кезеңінен басталады деп есептеуге болады
Осы кезеңде жоғары сатыдағы өсімдіктердің әрекетінің көлемі жоғарылап, биологиялык зат айналымның мөлшері ұлғаяды. Биологиялық зат айналымның әсерінен топырақта жаңа қосылыстар пайда болады және олар ағзалардың келесі тобына тиімділігі жақсы болып, келесі биологиялык айналымның көлемінің тағыда үлғая түсуіне мүмкіндік туғызады. Осы кезеңде топырақта қоректік заттардың жинақталған қоры түзіледі. Биогеохимиялык зат айналымы қалыптасады. Физикалык қасиеттері өзгеріп, топыраққа тән қасиеттер эпайда болып, оның заттық құрамы айқындалады. Сонымен катар осы кезеңде топырақтардың әр типіне тән қасиеттер де пайда болады. Соңғы бұл сатыда топырақ өзіне тән ерекшеліктерінің барлығын өз бойына қалыптастырып, топырак түзілді деп атай аламыз.
Жер бетінде топырақ құралу факторларының өзара қарым-қатынасының алуан түрлі болып үйлесім табуы әсерінен табиғатта түрлі топырақ құралу процестері жүріп түрлі топырактар қалыптасады. Солай бола тұрса да әдемдегі барлык топырақтардың типтері қүұралуы кезінде бір-бірінен аздаған өзгешеліктері бар, бірак жалпы бағыты ұқсас процестер жүреді. Топырақ құралуының некгізін қарама-қарсы бағытталған және бір-бірімен тығыз байланыста болатын биохимиялық, химиялық, физикалык, фюикалық-химиялық процестер тірі организмдердің қоршаған ортадан минералды элементтерді сіңіруі және коршаған ортаға өздерінің, сонымен бірге, өнімдері мен қалдықтарының тигізетін әсері аныктайды. Топырақ кұралу процестері үш топқа бөлінеді. Олар:
- қарапайым микроүрдістер немесе процестер
- топырақ түзілуінің құрамды процестері (элементарные почвенные процессы)
- жалпы макропроцестер.
Қарапайым микропроцестерге қарама-карсы бағытта жүретін келесідей құбылыстар жатады:
- тірі организмдердің топырақтан минералды заттарды сіңіруі және органикалық заттарды синтездеуі. Организмдердің топырақка және атмосфераға органикалық және минералды заттарды бөліп шығаруы;
- органикальж заттардың ыдырауы мен минерализациялануы. Органикалық және минералды заттардың гумусты заттардың пайда болуы;
- топырақ ерітіндісінің кьшқылдануы. Топырақ ерітіндісінің бейтараптануы;
- топырақ түзуші тау жыныстарының бастапқы минералдарының ыдырауы. Туынды минералдардың және органикалық-минералды кешендердің пайда болуы;
- коллоидтардын коагуляцияға ұшырап, тұрақты түйіршіктер құрауы. Коллоидтардың пептизацияға ұшырап, түйіршіктердің бұзылуы;
- минералды қосылыстардың сумен қосылуы. Осы заттардың судан арылуы;
- тотығу құбылыстары. Тотықсыздану құбылыстары; .
- еріген заттардың топырақтың үстіңгі кабаттарына көтеріліп, шоғырлануы. Ерітіндінің топырақтың астынғы қабаттарына жылжып, ерігіш заттардың шайылып кетуі;
- топырақтың газдарды өзіне сіңіруі (адсорбция) және топырақтан газдардың бөлініп шығуы (десорбция);
- топырақтың әр түрлі қабаттарының жіктеліп пайда болуы. Топырақ қабаттарының әр түрлі әсерлер ңәтижесінде бұзылуы.
Қарапайым микропроцестер топырактың белгілі ерекше морфологиялық белгілерін; қасиеттерін қалыптастыра алмайды.
Жалпы макроүрдістер белгілі бір топырақты (типін, типшесін) қалыптастыруға қатысады. Оларға кара топырақ түзілу үрдістері, күлгін топырақ, кебірлер түзілу процестері т.б. жатады. Топырақ типтері (мыфсалы, қара топырақ, күлгін топырақ, немесе кебір) топырақ түзілуінің құрамды процестерінің бірнешеуінің қосарлана жүруі әсерлерінен пайда болады.
Топырақ түзілуінің құрамды процестері-топырақтың пайда болуына басты себебін тигізетін, топырақта үйлесімді, өзара байланысты жүретін биологиялық, химиялық жоне физикалык құбылыстар. Олар топырақтың басты белгілерін қалыптастыруға қатысады. Мысалы: гумусты қабаттың немесс кебірленгеп қабаттың пайда.болуына себепші болатын кұбылыстар, Қазіргі уакытта топырақ түзілу құрамды процестерінің толық тізімі қалыптасқан жоқ. Ғалымдардың осы мәселеге кез карасы әр түрлі болып отыр.
И.П.Герасимов, М.А.Глазовская топырақ түзілуінің құрама процестерін (1960) 10 түрін атап, оларды үш топка бөлді.
I топ – топырактың минералды бөлігінің өзгерістерге ұшырауға қатысты процестер: бастапқы карапайым топырак құралу; топырақтың балшықтануы; латериттену.
II топ – топырақтың органикалық бөлігінің өзгерістерге ұшырауға қатысты процестер: гумус жиналу; шымтезек жиналу.
III топ- топырақта пайда болған минералды және органикалық өнімдердің өзгерістерге ұшырауымен жылжуына қатысты процестер: сортаңдану, кебірлену мен шақаттану; қопалану мен кеңдену; шайылу, күлгіндену.
Достарыңызбен бөлісу: |