Biomant gleby - Soil biomantle
Biomantle gleby mogą być opisane i określone w różny sposób. Najprościej rzecz ujmując, biomantem gleby jest bogata w organiczne bioturbacje górna część gleby, w tym wierzchnia warstwa gleby, na której żyje, rozmnaża się, obumiera i zasymiluje większość fauny i flory. Biomantel jest więc górną strefą gleby, która jest przeważnie produktem aktywności organicznej i obszarem, na którym dominuje bioturbacja . Bioturbacja gleby składa się głównie z trzech podzbiorów: faunalturbation ( norowanie zwierząt), kwiatostan (wzrost korzeni, wyrywanie drzew) i fungiturbation ( wzrost grzybni ). Wszystkie trzy procesy sprzyjają destryfikacji materiału macierzystego gleby, mieszaniu i często sortowaniu według wielkości cząstek, prowadząc wraz z innymi procesami do tworzenia gleby i jej poziomów. Podczas gdy ogólny termin bioturbacja odnosi się głównie do tych trzech procesów mieszania, o ile nie określono inaczej, jest powszechnie używany jako synonim faunalturbation (norowanie zwierząt).
Biomantle jedno- i dwuwarstwowe, układarki gleby (linie kamienia)
Biomantle obejmuje wierzchnią warstwę gleby lub poziom A gleb, a także wszelkie leżące poniżej warstwy o jaśniejszym kolorze (E), które mogą występować. Dla midlatitude i subtropikalnych gleb, które mają typowe horyzontów AEBC i profile The biomantle jest zwykle ta część nad horyzontem B . W żwirowych materiałach macierzystych, w których biosortowanie cząstek gleby przez zwierzęta doprowadziło do powstania warstwy kamienistej (SL), podstawa warstwy kamiennej (SL) określa podstawę biomanty. Biomantle z podstawowymi warstwami kamienia to dwuwarstwowe biomantle, które tworzą się w materiałach macierzystych o niejednorodnych rozmiarach cząstek (mieszanina miałów i żwiru); te, którym brakuje warstw kamieni, są jednowarstwowymi biomantami, które tworzą jednorodne materiały (albo piaski, lessy lub żwir o mniej więcej jednakowej wielkości). W przypadku warstw dwuwarstwowych, notacje profilu glebowego na średnich szerokościach geograficznych i niektórych glebach subtropikalnych to: AE-SL-BC, gdzie poziomy AE-SL stanowią biomantę.
Ponieważ w glebach tropikalnych często brakuje horyzontów typu Bt (argilicznych) średnich szerokości geograficznych z powodu dużej liczby aktywnych i głębokich bioturbatorów, które przenoszą duże objętości gleby na powierzchnię ( mrówki , termity , robaki itp.), Zapisy horyzontu to: M-SL -W, gdzie M to gleba mineralna (wydłużona wierzchnia warstwa gleby), SL to warstwa kamienista, a W to leżąca poniżej zwietrzelina lub saprolit . W tym układzie gleb tropikalnych horyzont M jest głównym biomantem, a horyzont SL stanowi jego podstawę. Stonelayers zajmują podstawę biomantli na wielu, jeśli nie większości, glebach tropikalnych i wielu glebach umiarkowanych szerokości geograficznych. Tam, gdzie występują, często pełnią funkcję podpowierzchniowych „ kanalizacji francuskiej ” do przemieszczania i magazynowania gleby i wody.
Biomantle i procesy hydropedologiczne
Ponieważ biomantel gleby jest główną strefą bioturbacji, jest niezmiennie przepuszczalny i ma małą gęstość. Odgrywa zatem kilka istotnych ról hydropedologicznych w środowisku. Na przykład promuje przesączanie się w dół wody deszczowej i topniejącego śniegu przez często obfite biokanały i połączone biopory. Biomantel promuje również ruchy wody glebowej w dół zbocza (przepływ, przepływ między przepływami), jeśli jest formowany powyżej poziomu Bt (gliniastego) wzbogaconego w glinę lub nad jakimś innym gęstym poziomem podłoża gruntowego (np. Duripan, fragipan itp.) Lub podłożem skalnym - wszystko z których ogólnie funkcjonują jako akwitardy lub akweny wodne do pionowego przepływu wody w glebie. W takich przypadkach układarka kamieniarska, jeśli występuje, może faktycznie pełnić funkcję warstwy wodonośnej zapewniającej swobodny przepływ wody. W związku z tym nierzadko obserwuje się przesączanie się wody glebowej ponad poziomami Bt na zboczach, na których występują odsłonięcia warstw kamieni. Doładowanie wód gruntowych może nastąpić poprzez dowolny z tych procesów związanych z biomantami. Doładowanie może oczywiście nastąpić również wtedy, gdy gleba znacznie wysycha i kurczy się, jak podczas suszy, co pozwala na tymczasowy przeciek pionowy natychmiast po ulewnych deszczach.
Pedosfera, strefa krytyczna, wzajemne zależności biomantle
Pedosfera , lub gleby, to interfejs planetarny gdzie współdziałają pięć wielkich globalnych „sfer” Ziemi. Są to atmosfera, biosfera, hydrosfera, litosfera i pedosfera. „ Strefa krytyczna ”, najnowsze ramy koncepcyjne, obejmuje zewnętrzną warstwę Ziemi, w której działa większość powierzchniowych i przypowierzchniowych procesów podtrzymujących życie. W praktyce i teorii strefa krytyczna jest zasadniczo równa pedosferze, podczas gdy „biomantle” zajmuje się najwyższą strefą krytyczną, czyli pedosferą, obejmującą jej warstwę naskórkową (gdzie żyje większość flory i fauny).
Różnice podłużne w grubości biomantle
Na glebach umiarkowanych szerokości geograficznych, gdzie większość bioturbacji jest stosunkowo płytka, sezonowa i bez wielu bioturbatorów, biomantle jest stosunkowo cienkie, często poniżej 1–2 m grubości. Jednak w wilgotnych regionach tropikalnych i subtropikalnych stabilnych erozjalnie, gdzie zarówno większe objętości gleby są poddawane biotransferze, jak i głębsze bioturbacje - a bioturbacja trwa przez cały rok i jest wykonywana przez więcej zwierząt bezkręgowych (termity, mrówki, robaki itp.), Biomantle jest często grubsze, czasami 5-6 m lub więcej. Tam, gdzie takie gleby powstają w połączeniu z produkcją saprolitu, biomantą jest strefa bioturbowana powyżej strukturyzowanego (niezbioturbowanego) saprolitu, którego podstawa jest zwykle definiowana przez warstwę kamienia. W większości subtropikalnych i tropikalnych obszarów, gdzie zamieszkują głębokie i duże bioturbatory, a także na niektórych środkowych szerokościach geograficznych, takich jak RPA, takie grube, dwuwarstwowe biomantle (te z warstwami kamienia) powyżej strukturyzowanego saprolitu są bardzo powszechne.
Biomanty z całej gleby
Na niektórych glebach pustynnych, w wielu glebach górskich o umiarkowanych do stromych zboczach, na wielu glebach skalistych, które niedawno uległy erozji, oraz w różnych innych glebach biomantel stanowi całość gleby. Oznacza to, że ani poziomy glebowe, ani strefy wietrzenia nie leżą u podstaw biomanty. Takie biomantle to biomanty z całej gleby .
Biofabrykat z biomantli
Jak pierwotnie określono, biomantel musi wykazywać co najmniej 50% materiału biologicznego . Kryterium to określa małe, często granulowane mikrobiotkaniny i mezobiowłókniny produkowane przez bezkręgowce (mrówki, robaki, termity), zwykle obserwowane pod soczewką dłoni lub w większym powiększeniu (cienkie skrawki gleby). Kryterium staje się jednak wątpliwe i nieistotne w przypadku megabateriałów produkowanych w niektórych biomantach - a mianowicie zbrylonych i masywnych hałd powierzchniowych wytwarzanych przez małe i duże kręgowce kopiące w ziemi (gryzonie, borsuki, mrówki, słonie) oraz przez wyrywanie drzew. .
Biomanty glebowe i archeologia
Poza kilkoma uwarstwionymi jaskiniami - i tymi rzadkimi stanowiskami na wolnym powietrzu, na których materiały archeologiczne były osadzane tak szybko, że bioturbacja i wynikająca z niej destratyfikacja nie dotrzymały kroku osadzaniu, większość prehistorycznych materiałów kulturowych na świecie znajduje się w biomancie gleby. Takie materiały są więc mieszane i technicznie i teoretycznie poza ich pierwotnym kontekstem. Ponieważ wiele materiałów kulturowych (tasaki, kamienie rdzeniowe siekaczy, metate, mano, tłuczki itp.) Jest niezmiennie większych niż średnica nor większości kluczowych bioturbatorów w takich miejscach (małe gryzonie, mrówki, termity, robaki), osiadają one w dół i tworzą warstwę kamienia, a tym samym stają się częścią dwuwarstwowej biomanty. Mniejsze artefakty (płatki, debitage) często są homogenizowane w górnej biomantyce i są powszechnie obserwowane w ostatnich bioturbacyjnych hałdach urobku, takich jak te wytwarzane przez susły kieszonkowe, krety i kretoszczury. Począwszy od Darwina , dżdżownica została uznana za kluczowy bioturbator biomantali gleby i artefaktów ludzkich na wielu kontynentach i wyspach.
Starożytne biomanty glebowe (Paleobiomantles)
Biomanty i gleby formowały się od czasu, gdy życie zaczęło zasiedlać ziemię. Chociaż niewiele prac formalnych poświęcono temu interesującemu tematowi, podejmowane są ważne pierwsze kroki.
Dynamiczna denudacja, bioturbacja i tworzenie biomanteli glebowej
Biomantel to bogata w organiczne warstwa przypowierzchniowa, w której dominującym procesem jest bioturbacja, przy czym wszystkie inne biologiczne i bardziej tradycyjne procesy glebowe są zwykle drugorzędne (np. Produkcja materii organicznej, eluviacja-iluzja, wietrzenie i przemiany biochemiczne, wiatr i woda) erozje-osady, zamrażanie-rozmrażanie, dylatacje-skurcze, skurcz-pęcznienie, ruchy grawitacyjne, geochemiczno-kapilarne zacieki i opady, itp.). Wyrażenie „ dynamiczna denudacja” to suma wszystkich tych procesów, przy czym powszechnie dominują bioturbacje i wpływy organiczne.
Rola roślin w kształtowaniu gleby jest niewątpliwie ogromna, zarówno pod względem rolniczym, jak i leśnym, i jest dobrze doceniana i dość dobrze rozumiana przez geomorfologów, pedologów, gleboznawców, rolników, ogrodników i innych. Jednak rola zwierząt w tworzeniu gleby, w tworzeniu gleb i horyzontów glebowych oraz tworzeniu różnych bytów glebowo-krajobrazowych (biomantle, kopce Mima , linie kamienne itp.) do niedawna było słabo rozumiane.
Wilkinson i Humphreys dostarczają dowodów, że „bioturbacja wydaje się być najbardziej aktywnym procesem pedogenicznym występującym w wielu glebach”. Chociaż prawdopodobnie blisko do kreski, badania na wielu dziesięcioleci silnie wskazuje, że bioturbacja jest dominującym procesem w górnej części większości gleb, wyjątki będące ewentualnie vertisols i cryosols , gdzie termokurczliwą puchnąć i zamrażania i rozmrażania procesów, odpowiednio, pojawiają się dominujący.
Trzy znaczące podprocesy bioturbacji i związane z nimi rozdrabnianie cząstek
Bioturbacje gleby składają się z trzech dezorganizujących i organizujących podprocesy w górnej warstwie gleby, które mogą na siebie zachodzić i które łącznie sprzyjają ścieraniu się cząstek i zmniejszaniu ich wielkości, określane jako „ rozdrabnianie cząstek ”. Trzy podprocesy bioturbacji to biomiksowanie , biotransfery i biosortowanie .
Biomixing odnosi się do rodzaju bioturbacji gleby, które są typowo powodowane przez kręgowce powierzchniowe, płytkie i pośrednie, takie jak gryzonie (susły kieszonkowe, tuco-tucos, kretoszczury), owadożerne (krety), łasicowate (borsuki), psowate (wilki, kojoty, lisy), torbacze (krety torbacze, wombaty), aardvarks, armadillos, świnie i inne podobne organizmy. Chociaż dominują bioturbacje zwierzęce, wyrywanie drzew jest nadal ważnym procesem.
Biotransfery odnoszą się do przenoszenia gleby przez zwierzęta, kręgowce lub bezkręgowce na powierzchnię, w biomantle lub z niższych poziomów. Biotransfery mogą być dokonywane przez każde kopiące zwierzę, ale termin ten jest najbardziej odpowiedni dla głęboko zakopujących się tak zwanych zwierząt przenośnikowych, takich jak mrówki, termity i robaki. Na przykład termity mogą zakopywać się w dół na wiele metrów w zwietrzałym i niezwietrzonym materiale rodzicielskim, aby zebrać wilgotną ziemię do budowy ich powierzchniowych kopców (termitaria). Mrówki, zwłaszcza mrówki tnące liście , mogą również przenosić ogromne ilości gleby na powierzchnię w procesie wykopywania swoich niezliczonych, wielofunkcyjnych komór podziemnych. Ogromne ilości gleby i osadów są corocznie przenoszone na krajobrazy tropikalno-subtropikalne w tym procesie, a nawet na niektóre krajobrazy umiarkowanych szerokości geograficznych (np. Teksas, Luizjana), w wyniku czego powstają szczególnie grube biomanty na stabilnych (o niskim nachyleniu) powierzchniach.
Biosortowanie odnosi się do sortowania cząstek, zwykle w glebach żwirowych (z cząstkami mieszanymi), które prowadzi do powstania warstwy kamiennej (SL) u podstawy biomantyli, co daje w wyniku biomantę dwuwarstwową. Proces zaczyna się, gdy zwierzęta zakopują się i przemieszczane są tylko cząstki gleby mniejsze niż średnica ich nor; większe cząstki opadają w dół, gdy mniejsze są przemieszczane do góry spod nich. Stonelayer (SL) tworzy się z szybkością mniej więcej proporcjonalną do liczby bioturbatorów oraz intensywności i stylu kopania. Bezkręgowce glebowe z przenośnikiem taśmowym (mrówki, termity, robaki itp.) Są głównymi biosortami w większości gleb tropikalnych, subtropikalnych i niektórych średnich szerokości geograficznych, a zatem często wytwarzają głębokie, dwuwarstwowe biomantle, jeśli gleby zawierają żwir, jak wielu. Z drugiej strony małe kręgowce fossorial ( susły kieszonkowe , krety , tuco tucos itp.) Wydają się dominować na wielu glebach umiarkowanych szerokości geograficznych, zwłaszcza na pustyniach , preriach i stepach . Na bardziej wilgotnych obszarach, takich jak północno-wschodnia część Stanów Zjednoczonych i zachodnia Europa, prawdopodobnie dominują lub współdominują mrówki i robaki taśmociągów.