1 год назад
Нету коментариев

Можно подумать, что модели, представленные на рис. 12, 13, дают числовой ряд мощностей почвенных профилей без раскрытия их физического содержания. Однако этот ряд, характеризующий геометрическую структуру почвенного пространства, имеет рациональ­ный смысл: за ним скрывается упорядоченность водно-физического и геохимического состояния почв. Леонардо да Винчи писал: «Пропорция обретается не толь­ко в числах и мерах, но также и в звуках, тяжестях, временах и положениях, и в любой силе, какая бы она ни была» (1933, с. 37). Данные таблицы подтверждают его слова. Они показывают, что в основании числовых рядов лежит идея взаимосвязи геометрии почвенного пространства с его вещественным составом.

Модель структуры почвенной поясности в пределах Евразии

Модель структуры почвенной поясности в пределах Евразии

Иллюстрация закона "почвенных октав"

Иллюстрация закона «почвенных октав»

В таблице приведены те же типы и подтипы почв, что и в модели (см. рис. 12). Оценка их элементов плодородия дана по литературным материалам, кото­рые были подвергнуты статистической обработке (Пе­тербургский и др., 1985). Как видно, величины элемен­тов почвенного плодородия: калий, фосфор, азот — образуют зеркально-симметричный ряд. Максимальные их значения приурочены к центру модели — к черно­зему. К северу и к югу от него они убывают в после­довательности, подчиняющейся закону масштабной симметрии, с интервалами 1,6 и 1,3.

T_001

Другие свойства почв также имеют подобные соот­ношения. Так, отражательная способность почв обра­зует ряд чисел Фибоначчи: 3% — чернозем мощный, 5% — чернозем обыкновенный, 8% — темно-каштано­вая, 13% — светло-каштановая, 21% — бурая полупу­стынная, 34% — серо-бурая, 55% — такырная пустын­ная (светлозем). Затраты энергии на почвообразование как в горизонтальном ряду поясности, так и по глуби­не профиля также соответствуют ряду чисел Фибо­наччи.

Что же лежит в основе этой фундаментальной за­кономерности, которая так близка к закону периоди­ческой повторяемости элементов? Следует обратить внимание на относительное преобладание характерных химических элементов в следующих почвах: Na и К в пустынных, Mg и Са в полупустынных, С в чернозе­мах, N, Р в лесных, S в подзолистых, С1 в арктических пустынях. И хотя многое еще в этом спорно, но зако­номерное распределение почв и указанных химических элементов можно, вероятно, связать с периодическим изменением количественного отношения атомов в гид­ридах: число присоединенных атомов водорода оказы­вается равным номеру группы элемента в таблице Менделеева (или 8 минус номер группы). Как видим, металлы составляют левое крыло модели (см. рис.13), а неметаллы — правое.

Видимо, периодичность свойств почв в ряду горизонтальной (и вертикальной) поясности можно объяс­нить тем, что через определенные интервалы повторя­ются сходные виды электронных конфигураций атомов. Ведь число электронов в атоме определяет его поведе­ние при почвенных реакциях: последнее зависит от энергии, необходимой для отрыва электронов от атома. Значит, возникающие в почве электрические заряды связаны с валентностью атомов. Вероятно, информация о будущих микро-, макроагрегатах, горизонтах и про­филях кодируется в структуре электронных оболочек характерных для каждой почвы химических элементов. Гидриды правой части модели (см. рис. 13) — это молекулы, где число атомов водорода определяется числом не ионных, как в левой части, а ковалентных связей. Здесь формируются первичные элементарные ячейки, аналогичные ячейкам левой части модели, яв­ляясь их зазеркальными двойниками, или изомерами. Так, известен факт сходства морфологии и химическо­го состава тундровых (правая часть) и пустынных (левая часть) почв; затраты энергии на почвообразо­вание у них также одинаковые.

Видимо, существует пока еще не выясненная сим­метрия почвенных законов — инвариантность по отно­шению к зеркальному отражению. При отражении в зеркале (по середине модели) каждый почвенный про­филь левой части превращается в соответствующий по геометрической структуре и вещественному составу профиль правой части, но с другим знаком. Можно полагать, что вещественные свойства первичных ячеек, передающиеся ячейкам других уровней организации почв, вплоть до макроагрегатов, находятся в периоди­ческой зависимости от числа валентных электронов ха­рактерного для каждой почвы химического элемента и образуемых им электромагнитных полей.

Именно на атомарном и молекулярном уровнях начинают образовываться специфические первичные вещества, структура и свойства которых отличают почву от непочвенных тел, например от горных пород (Ковалева и др., 1984). Действительно, несмотря на значительные изменения среды в ряду горизонтальной поясности, специфика почвообразования: формирова­ние гумусового профиля, горизонтов, агрегатов — со­храняется неизменной. Это значит, что в любой почве Земли отношения между ее морфологическими и физи­ко-химическими свойствами остаются постоянными. Вероятно, сущность почвообразования обусловлена внутренними причинами, связанными с гравитацией и электромагнетизмом, перераспределяющими массу и заряды живого и неживого. Гравитационные и электро­магнитные поля, пронизывающие иерархическую структуру почвенных тел, создают внутрипочвенный механизм, который управляет всеми свойствами почв. Итак, одномерные модели сыграли свою положи­тельную роль в развитии почвоведения. За ними со­храняется будущее, ибо с моделированием связаны са­мые общие и строгие законы почвоведения. Но одно­мерные модели ограничивают возможности научного поиска, тогда как двумерные снимают эти ограничения, позволяют шире рассматривать окружающие нас поч­венные формы. Однако в двумерном мире почв обна­руживают себя другие ограничения разнообразий, другие законы природы. Посмотрим, как они прояв­ляются.

comments powered by HyperComments