Википедија

Педогенеза

Педогенеза (од грчког pedo-, или pedon, са значењем 'тло, земља,' и genesis, са значењем 'порекло, рођење') (такође названа развој тла, еволуција тла, формирање тла и генеза тла) је процес формирања тла регулисан ефектима места, околине и историје. Биогеохемијски процеси делују и на стварање и уништавање уређености (анизотропија) унутар тла. Ове измене доводе до развоја слојева, званих хоризонти тла, који се разликују по боји, структури, текстури и хемији. Ове карактеристике се јављају у обрасцима расподеле типа тла, формирајући се као одговор на разлике у факторима формирања тла.[1]

Педогенеза се проучава као грана педологије, проучавање тла у његовом природном окружењу. Остале гране педологије су проучавање морфологије тла и класификација тла. Проучавање педогенезе важно је за разумевање образаца расподеле тла у тренутним (географија тла) и прошлим (палеопедологија) геолошким периодима.

Преглед уреди

Тло се развија кроз низ промена.[2] Полазна тачка је старење свеже нагомиланог матичног материјала. Примитивни микроби се хране једноставним једињењима (хранљивим материјама) које се ослобађају дејством временских прилика и стварају киселине које доприносе ерозији. Они такође остављају иза себе органске остатке.

Нова тла повећавају се у дубини комбинацијом утицаја временских прилика и даљег таложења. Процењена стопа од 1/10 мм годишње производње тла дејством временских прилика одговара уоченим стопама.[3] Нова тла се такође могу продубити путем таложења прашине. Постепено тло стиче способност подржавања виших облика биљака и животиња, почевши од пионирских врста, па све до сложенијих биљних и животињских заједница. Тла се продубљују са нагомилавањем хумуса, превасходно због активности виших биљака. Горњи слој тла се продубљује се мешањем тла.[4] Како тла сазревају, развијају се слојеви услед накупљања органске материје, и долази до испирања. Овај развој слојева је почетак профила тла.

Фактори формирања земљишта уреди

На формирање тла утиче најмање пет класичних фактора који су испреплетени у еволуцији тла. То су: матични материјал, клима, топографија (рељеф), организми и време.[5] Ови фактори се често колективно називају акронимом CROPT (енгл. climate, relief, organisms, parent material, and time).[6]

Родитељски материјал уреди

Минерални материјал из кога се формира тло назива се матични материјал. Камен, без обзира да ли је његово порекло еруптивно, седиментно или метаморфно, извор је свих минералних материја у тлу и од њега воде порекло сви биљни храњиви састојци, изузев азота, водоника и угљеника. Како се матични материјал хемијски и физички ороњава, транспортује, депонује и таложи, он се претвара у тло.

Типични основни минерални материјали земљишта су:[7]

 
Тло, на пољопривредном пољу у Немачкој, које је формирано на лесном матичном материјалу.

Матични материјали се класификују према начину на који су депоновани. Резидуални материјали су минерални материјали који су настали ороњавањем примарног слоја стена. Транспортовани материјали су они који су депоновани водом, ветром, ледом или гравитацијом. Кумулозни материјал је органска материја која је израсла и накупила се на једном месту.

Атмосферска дејства уреди

Услед елувијалног процесе матични материјал поприма облик физичког ороњавања (дезинтеграције), хемијског ороњавања (декомпозиције) и хемијске трансформације. Генерално, минерали који се формирају под високим температурама и притисцима на великим дубинама унутар земљиног плашта мање су отпорни на временске увете, док су минерали формирани на окружењу с ниском температуром и притиском на површини отпорнији на временске утицаје. Временско ороњавање је обично ограничено на горњих неколико метара геолошког материјала, јер се физички, хемијски и биолошки стрес и флуктуације углавном смањују са дубином.[8] Физичка дезинтеграција започиње када стене које су очврсле дубоко у Земљи постану изложене нижем притиску у близини површине, набрекну те постану механички нестабилне. Хемијско разлагање је функција растворљивости минерала, чија брзина се удвостручује са порастом температуре од 10 °C, али снажно зависи од воде посредством које се врше хемијске промене. Стене које се разградну за неколико година у тропској клими остају непромењене хиљадама година у пустињама.[9] Структурне промене су резултат хидратације, оксидације и редукције. Хемијско ороњавање је углавном последица излучивања органских киселина и хелатних једињења од стране бактерија[10] и гљивица,[11] за који се сматра да је повећан под данашњим ефектом стакленика.[12]

  • Физичка дезинтеграција је прва фаза у трансформацији матичног материјала у тло. Флуктуације температуре изазивају ширење и стезање стене, цепајући је дуж линија слабости. Вода тада може да уђе у пукотине, да се замрзне и изазове физичко цепање материјала дуж путање ка средишту стене, док температурни градијенти унутар стене могу проузроковати љуштење „љуски”. Циклуси влажења и сушења узрокују абразију честица тла до финијих величина, као и физичко трљање материјала док га покреће ветар, вода и гравитација. Вода се може депоновати у минералима стена, која се након сушења проширује и на тај начин ствара стрес. Коначно, организми редукују матични материјал у величини и стварају пукотине и поре механичким деловањем корена биљака и активностима копања животиња.[13] Дробљење матичног материјала од стране животиња које конзумирају камење такође доприноси формирању тла.[14]
  • Хемијска декомпозиција и структурне промене настају кад су минерали растворни водом или подложни променама структуре. Прве три ставке на следећој листи су промене услед растворљивости, а последње три су структурне промене.[15]
  1. Раствор соли у води настаје дејством биполарних молекула воде на једињења јонских соли чиме се формирају раствори јона у води, уз уклањање тих минерала и смањење интегритета стене, брзином која зависи од протока воде и канала пора.[16]
  2. Хидролиза је трансформација минерала у поларне молекуле путем разлагања интервентне воде. То резултира растворљивим паровима киселина-база. На пример, хидролиза ортоклас-фелдспата га претвара у киселину силикатне глине и базног калијум хидроксида, који су растворљивији.[17]
  3. При карбонацији раствор угљен диоксида у води формира угљену киселину. Угљена киселина трансформише калцит у растворљивији бикарбонат калцијума.[18]
  4. Хидратација је укључивање воде у минералну структуру, што узрокује да она бубри и настаје стрес, те се лако распада.[19]
  5. Оксидација минералног једињења је укључивање кисеоника у минерал, чиме се повећава његов оксидациони број и долази до набрекнућа услед релативно велике величине кисеоника, остављајући минерал под стресом и подложним за нападе воде (хидролиза) или угљене киселине (карбонација).[20]
  6. Редукција, супротно оксидацији, доводи до уклањања кисеоника, због чега се смањује оксидациони број једног дела минерала, што се јавља када је кисеоник у недостатку. Редукција минерала их оставља електрично нестабилним, растворљивијим и са унутрашњим напоном, те се лако разлажу. То се углавном јавља у преплављеним условима.[21]

Од наведеног, хидролиза и карбонизација су најефикасније, посебно у регионима великих киша, температура и физичке ерозије.[22] Хемијско ороњавање постаје ефикасније како величина површине стене расте, тако да погодује физичкој дезинтеграцији.[23] То је даље зависно од латитудних и алтитудних климатских градијената при формирању реголита.[24][25]

Референце уреди

  1. ^ Буол, С. W.; Холе, Ф. D. & МцЦрацкен, Р. Ј. (1973). Соил Генесис анд Цлассифицатион (Фирст изд.). Амес, ИА: Иоwа Стате Университy Пресс. ИСБН 978-0-8138-1460-5. 
  2. ^ Јеннy, Ханс (1994). Фацторс оф соил форматион: А Сyстем оф Qуантитативе Педологy (ПДФ). Неw Yорк: Довер. ИСБН 978-0-486-68128-3. Архивирано из оригинала (ПДФ) 25. 2. 2013. г. Приступљено 4. 9. 2014. 
  3. ^ Сцаленгхе, Р.; Террито, C.; Петит, С.; Ригхи, D. (2016). „Тхе роле оф педогениц оверпринтинг ин тхе облитератион оф парент материал ин соме полyгенетиц ландсцапес оф Сицилy (Италy)”. Геодерма Регионал. 7: 49—58. дои:10.1016/ј.геодрс.2016.01.003. 
  4. ^ Wилкинсон, M.Т.; Хумпреyс, Г.С. (2005). „Еxплоринг педогенесис виа нуцлиде-басед соил продуцтион ратес анд ОСЛ-басед биотурбатион ратес”. Аустралиан Јоурнал оф Соил Ресеарцх. 43 (6): 767. дои:10.1071/СР04158. 
  5. ^ Јеннy, Ханс (1941). Фацторс оф соил форматион: а сyстем оф qунатитативе педологy (ПДФ). Неw Yорк: МцГраw-Хилл. Архивирано из оригинала (ПДФ) 8. 8. 2017. г. Приступљено 17. 12. 2017. 
  6. ^ Риттер, Мицхаел Е. „Тхе пхyсицал енвиронмент: ан интродуцтион то пхyсицал геограпхy”. Архивирано из оригинала 02. 09. 2017. г. Приступљено 17. 12. 2017. 
  7. ^ Донахуе, Миллер & Схицклуна 1977, стр. 20–21.
  8. ^ „Wеатхеринг”. Университy оф Регина. Приступљено 17. 12. 2017. 
  9. ^ Гиллулy, Јамес; Wатерс, Аарон Цлемент & Wоодфорд, Алфред Осwалд (1975). Принциплес оф геологy (4тх изд.). Сан Францисцо: W.Х. Фрееман. ИСБН 978-0-7167-0269-6. 
  10. ^ Уроз, Стéпхане; Цалварусо, Цхристопхе; Турпаулт, Марие-Пиерре & Фреy-Клетт, Пасцале (2009). „Минерал wеатхеринг бy бацтериа: ецологy, ацторс анд мецханисмс”. Трендс ин Мицробиологy. 17 (8): 378—87. ПМИД 19660952. дои:10.1016/ј.тим.2009.05.004. 
  11. ^ Ландеwеерт, Ренске; Хоффланд, Еллис; Финлаy, Рогер D.; Куyпер, Тхом W. & Ван Бреемен, Ницо (2001). „Линкинг плантс то роцкс: ецтомyцоррхизал фунги мобилизе нутриентс фром минералс”. Трендс ин Ецологy анд Еволутион. 16 (5): 248—54. ПМИД 11301154. дои:10.1016/С0169-5347(01)02122-X. 
  12. ^ Андреwс, Јеффреy А. & Сцхлесингер, Wиллиам Х. (2001). „Соил ЦО2 дyнамицс, ацидифицатион, анд цхемицал wеатхеринг ин а температе форест wитх еxпериментал ЦО2 енрицхмент”. Глобал Биогеоцхемицал Цyцлес. 15 (1): 149—62. Бибцоде:2001ГБиоЦ..15..149А. дои:10.1029/2000ГБ001278. 
  13. ^ Донахуе, Миллер & Схицклуна 1977, стр. 28–31.
  14. ^ Јонес, Цливе Г. & Схацхак, Мосхе (1990). „Фертилизатион оф тхе десерт соил бy роцк-еатинг снаилс” (ПДФ). Натуре. 346 (6287): 839—41. Бибцоде:1990Натур.346..839Ј. дои:10.1038/346839а0. Приступљено 17. 12. 2017. 
  15. ^ Донахуе, Миллер & Схицклуна 1977, стр. 31–33.
  16. ^ Ли, Ли; Стеефел, Царл I. & Yанг, Ли (2008). „Сцале депенденце оф минерал диссолутион ратес wитхин сингле порес анд фрацтурес” (ПДФ). Геоцхимица ет Цосмоцхимица Ацта. 72 (2): 360—77. Бибцоде:2008ГеЦоА..72..360Л. дои:10.1016/ј.гца.2007.10.027. Архивирано из оригинала (ПДФ) 01. 11. 2015. г. Приступљено 17. 12. 2017. 
  17. ^ Ла Иглесиа, Áнгел; Мартин-Вивалди Јр, Јуан Луис & Лóпез Агуаyо, Францисцо (1976). „Каолините црyсталлизатион ат роом температуре бy хомогенеоус преципитатион. III. Хyдролyсис оф фелдспарс” (ПДФ). Цлаyс анд Цлаy Минералс. 24 (6287): 36—42. Бибцоде:1990Натур.346..839Ј. дои:10.1038/346839а0. Архивирано из оригинала (ПДФ) 9. 8. 2017. г. Приступљено 17. 12. 2017. 
  18. ^ Ал-Хоснеy, Хасхим & Грассиан, Вицки Х. (2004). „Царбониц ацид: ан импортант интермедиате ин тхе сурфаце цхемистрy оф цалциум царбонате”. Јоурнал оф тхе Америцан Цхемицал Социетy. 126 (26): 8068—69. ПМИД 15225019. дои:10.1021/ја0490774. 
  19. ^ Јимéнез-Гонзáлез, Инмацулада; Родрíгуез‐Наварро, Царлос & Сцхерер, Георге W. (2008). „Роле оф цлаy минералс ин тхе пхyсицомецханицал детериоратион оф сандстоне”. Јоурнал оф Геопхyсицал Ресеарцх. 113 (Ф02021): 1—17. Бибцоде:2008ЈГРФ..113.2021Ј. дои:10.1029/2007ЈФ000845. 
  20. ^ Мyлваганам, Каусала & Зханг, Лиангцхи (2002). „Еффецт оф оxyген пенетратион ин силицон дуе то нано-индентатион” (ПДФ). Нанотецхнологy. 13 (5): 623—26. Бибцоде:2002Нанот..13..623М. дои:10.1088/0957-4484/13/5/316. Приступљено 17. 12. 2017. 
  21. ^ Фавре, Фабиенне; Тессиер, Даниел; Абделмоула, Мустапха; Гéнин, Јеан-Марие; Гатес, Wилл П. & Боивин, Пасцал (2002). „Ирон редуцтион анд цхангес ин цатион еxцханге цапацитy ин интермиттентлy wатерлоггед соил”. Еуропеан Јоурнал оф Соил Сциенце. 53 (2): 175—83. дои:10.1046/ј.1365-2389.2002.00423.x. 
  22. ^ Риебе, Цлиффорд С.; Кирцхнер, Јамес W. & Финкел, Роберт C. (2004). „Еросионал анд цлиматиц еффецтс он лонг-терм цхемицал wеатхеринг ратес ин гранитиц ландсцапес спаннинг диверсе цлимате регимес” (ПДФ). Еартх анд Планетарy Сциенце Леттерс. 224 (3/4): 547—62. Бибцоде:2004Е&ПСЛ.224..547Р. дои:10.1016/ј.епсл.2004.05.019. Приступљено 17. 12. 2017. 
  23. ^ „Ратес оф wеатхеринг” (ПДФ). Архивирано из оригинала (ПДФ) 13. 06. 2013. г. Приступљено 17. 12. 2017. 
  24. ^ Дере, Асхлее L.; Wхите, Тимотхy С.; Април, Рицхард Х.; Реyнолдс, Брyан; Миллер, Тхомас Е.; Кнапп, Елизабетх П.; МцКаy, Ларрy D. & Брантлеy, Сусан L. (2013). „Цлимате депенденце оф фелдспар wеатхеринг ин схале соилс алонг а латитудинал градиент”. Геоцхимица ет Цосмоцхимица Ацта. 122: 101—26. Бибцоде:2013ГеЦоА.122..101Д. дои:10.1016/ј.гца.2013.08.001. 
  25. ^ Китаyама, Канехиро; Мајалап-Лее, Нореен & Аиба, Схин-ицхиро (2000). „Соил пхоспхорус фрацтионатион анд пхоспхорус-усе еффициенциес оф тропицал раинфорестс алонг алтитудинал градиентс оф Моунт Кинабалу, Борнео”. Оецологиа. 123 (3): 342—49. Бибцоде:2000Оецол.123..342К. ПМИД 28308588. дои:10.1007/с004420051020. 

Литература уреди

Спољашње везе уреди

 
Педогенеза на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Pedogeneza&oldid=27677062”