Эдосфера. Состав и строение

Это «каменная оболочка» Земли, верхняя часть земной коры. Когда рассматривают литосферу как часть биосферы, то имеют ввиду ее поверхностную часть, измельченную в процессе физического, химического и биологического выветривания и содержащую, кроме минерального также и органическое вещество. Эта часть литосферы представляет собой сложное биокосное тело, которое обладает особыми свойствами и функциями и называется почвой или эдафосферой (педосферой). Почва представляет собой сложную полидисперсную трехфазную систему, включающую твердую (минеральные частицы), жидкую (почвенная влага) и газообразную фазы. Состав и размеры минеральных частиц (твердая фаза) определяют механические свойства почвы, по которым различают почвы песчаные, супесчанные, суглинистые, глинистые. Механический состав и структура почв является ведущим фактором формирования их свойств как среды обитания живых организмов: аэрации почв, их влажности и влагоемкости, теплоемкости и термического режима, условий передвижения животных в почве, распределения корней растений и деревьев и т.д. Некоторые животные и растения избирательно поселяются на определенных типах почв, например, псаммофильные растения и животные обитают только на песчаных почвах, петрофильные – на каменистых и т.д. Минеральные частицы занимают 40-70% общего объема почвы, остальное пространство – это система пор, полостей и канальцев, занятых воздухом и водой.

Вода (почвенная влага) может находиться в почве в трех состояниях: гравитационном, капиллярном и прочносвязанном (гигроскопическом). Гравитационная вода заполняет крупные поры и полости в почве и доступна растениям. Это вода, проникшая с поверхности суши в почву в результате атмосферных осадков. Она обладает различными свойствами в зависимости от состава растворенных веществ. рН воды может колебаться от кислого 3-3,5 (сфагновые болота) до 10-11 сильно щелочного (солонцы). Вода, заполняющая поры малого диаметра и под действием сил поверхностного натяжения капиллярого мениска подсасывается вверх на расстояние, обратно пропорциональное диаметру капилляра. На этом механизме основано увлажнение почвы снизу, а также потеря влаги почвой испарением ее с почвенной поверхности, в результате которого может произойти поднятие солевого горизонта, что приводит к засолению почв. Эту часть почвенной влаги называют капиллярной; она образует влажный горизонт почвы. Молекула воды – диполь, поэтому в силу молекулярного притяжения молекулы легко образуют пленки вокруг мелких минеральных и коллоидных частиц в почве. Такая пленка толщиной 2-3 молекулы воды удерживается на поверхности частиц с большой силой, поэтому гигроскопическая (прочносвязанная) влага недоступна растениям. При засухе может возникать явление физиологической сухости почвы, т.е. влага в почве содержится, но только в не извлекаемой растениями, гигроскопической форме. Воздух заполняет поры и полости, свободные от воды. Воздух проникает в почву из атмосферы путем диффузии газов между атмосферой и поверхностными горизонтами почвы по градиенту давления. Почвенный воздух близок по составу атмосферному, т.к. идет непрерывный газообмен между ними. Но в газообразной фазе почвы кислорода меньше, он поглощается в процессе дыхания живых организмов и разложения органических остатков, а СО₂ больше из-за активного выделения ее обитателей. Таким образом, почвенный воздух отличается более широкими колебаниями соотношения различных газов.

Органическое вещество является обязательным компонентом почвы и образуется в результате разложения мертвых организмов. Часть органического вещества формируется в самой почве, значительная часть попадает в почву из наземных экосистем. Они подвергаются процессам разложения с участием беспозвоночных животных, грибов и бактерий. Состав органических веществ многообразен и включает белки, жиры, углеводы и другие вещества.