Поиск

Особенности круговорота минеральных веществ под литофильными растениями
29.10.2015

Литофильные организмы, как показано выше, вовлекают в состав своих тканей и в первичное почвообразование заметные количества минеральных веществ (100—500 кг/га). Дальнейшая судьба поглощаемых литофильной растительностью элементов зависит от их значения в жизни организмов, условий водного режима и растворимости образуемых ими соединений.
Из кристаллической решетки минералов и из состава органических остатков лишайников и мхов большая часть поглощаемых элементов переходит со временем в ионную или коллоидную форму. Это обеспечивает доступность таких элементов для потребления более высокоорганизованными растениями.
Азот, фосфор и сера, входя в белки, в последующем, при минерализации, поступают в почвенный раствор и снова в какой-то мере захватываются организмами. Однако значительная часть соединений азота, фосфора и особенно серы, кальция, натрия, калия, магния выщелачивается в виде растворимых солей и уходит в почвенно-геохимический цикл на суше и затем в океан.
Соединения кремнезема, вовлеченные в ткани растений и диатомовых водорослей, переходят в опаловидную форму, образуя кремневые биолиты, фитолитарии, панцири диатомовых и др. Часть кремнезема, пройдя организмы, осаждается в аморфной форме. Затем опаловидный и аморфный кремнезем растворяется вновь или переходит во вторичный кварц. Вместе с тем большая часть кремнезема, освобождающегося при минерализации литофилов и из алюмосиликатных минералов, уносится поверхностными и подземными водами. Щелочные земли и щелочи частично образуют бикарбонаты и карбонаты, которые подвержены постоянному вымыванию. Однако часть магния и кальция непрерывно задерживается в биологическом круговороте, поглощаясь повторно другими растениями.
Калий, хотя и подвержен вымыванию, относительно задерживается повторным захватом в биологическом круговороте. Удерживается он также в процессе образования слюдоподобных вторичных глинных минералов. Натрий и хлор, являясь типичными экологическими примесями, пройдя транзитом через ткани литофильных организмов, после их разложения уносятся водами поверхностного и подземного стока.
В ходе гумификации при минерализации тканей литофильных растений освобождаются гидроокислы алюминия, железа, марганца и соединения подвижного кремнезема. Эти же компоненты появляются в растворе в результате разрушения кристаллической решетки бактериями, водорослями, литофилами. Оба источника ведут к синтезу вторичных глинных минералов, образующих первичный элювий, который уносится при эрозии и денудации скальных покровов.
Различные минералы, составляющие горные породы, отличаются неодинаковой устойчивостью к разрушающему действию литофильных организмов. Наибольшей устойчивостью в первичном почвообразовательном процессе отличаются кварц, циркон, титанит, эпидот, магнетит. Однако и эти минералы более или менее корродируются с поверхности и подвергаются постепенному разрушению до коллоидно-дисперсной и ионной формы продуктов почвообразования.
Большинство первичных минералов интенсивно и полностью разлагается, особенно при значительной продолжительности первичного почвообразовательного процесса. Относительно легко и полно разрушаются под влиянием литофильной растительности такие минералы изверженных горных пород, как хлорит и плагиоклаз, слюды, ортоклаз, роговая обманка, апатит. Разрушение минералов сопровождается разрушением слагаемых ими горных пород — гранитов, гнейсов, диоритов, диабазов, базальтов, лав.
В первичном лишайниковом и моховом мелкоземе примитивных почв констатируется, по мере развития почвообразовательного процесса, накопление все больших масс и форм вторичных почвенных минералов. Так, по данным Е.И. Парфеновой, в условиях высокогорного Кавказа содержание вторичных минералов составляет в лишайниковом мелкоземе около 35%, в моховом мелкоземе — около 40%, в мелкоземе злаковой дернины — около 50%.
В составе вторичных минералов преобладают минералы глин. Сюда относятся установленные рядом исследователей неопределенные глиноподобные аморфные минералы, глиноподобные минералы типа монтмориллонита, бейделлита, каолинита; гидрослюды; аморфные и окристаллизованные биолиты кремнезема; вторичный кварц минерального и биогенного происхождения (последний из фитолитарий); окислы железа, лимонит, гетит; вавеллит (щавелевокислый кальций), кальцит и арагонит. Перечень почвенных минералов, образующихся в период первичного почвообразовательного процесса, неполон. Вероятно, он будет значительно расширен дальнейшими исследованиями.
Рассмотренные материалы дают представление о грандиозной геологической, геохимической и почвообразующей роли литофильной растительности с момента появления жизни на земном шаре. Стерильное выветривание сменилось выветриванием и почвообразованием под покровом литофильных организмов. В происхождении громадных толщ осадочных пород земного шара, отложенных в разные эпохи, сказалось также и влияние литофильных организмов. Элювиальные (остаточные) коры выветривания образовывались на начальных этапах выветривания обязательно с участием литофильных организмов. Первичный почвенный мелкозем, смываясь со скал поверхностными водами и развеваясь ветром, принимал и принимает участие и поныне в образовании делювия, пролювия, аллювия и рыхлых осадочных отложений, формирующихся на значительном отдалении от мест возникновения.