Життєдіяльність всіх організмів, що населяють грунт (мікроорганізми, рослини, тварини), та продукти їх життєдіяльності здійснюють найважливіші елементарні процеси ґрунтоутворення – синтез і розкладання органічної речовини, руйнування і новоутворення мінералів, перерозподіл і акумуляцію речовин тощо. Все це визначає загальний хід процесу ґрунтоутворення і формування родючості ґрунту.
Грунт одночасно населяють представники всіх чотирьох царств живої природи – прокаріоти, гриби, рослини, тварини. Проте функції організмів кожного царства в ґрунтоутворенні різні.
Мікроорганізми, які населяють грунт, дуже різноманітні за складом і за характером біологічної діяльності. Тому їх роль у формуванні ґрунтів надзвичайно складна і різноманітна. Мікроорганізми існують на Землі мільярд років, вони є найстародавнішими ґрунтоутворювачами, бо з'явились на землі задовго до появи вищих рослин і тварин. Крім ґрунтоутворення їх діяльність значною мірою визначає властивості осадових порід, склад атмосфери і природних вод, геохімічну історію багатьох елементів (C, O, H, N, P, S та ін.). В біосфері вони здійснюють такі процеси, як фіксація атмосферного азоту, окислення аміаку і сірководню, відновлення сульфатів і нітратів, акумуляцію сполук заліза і марганцю, синтез в ґрунтах біологічно активних речовин – ферментів, вітамінів, амінокислот тощо. Мікроорганізми беруть безпосередньо участь в руйнуванні мінералів і гірських порід в процесі біологічного вивітрювання.
Проте основною функцією мікроорганізмів в ґрунтоутворенні є розкладання органічних решток рослинного і тваринного походження до гумусоутворення і повної мінералізації.
Основна маса мікроорганізмів зосереджена в горизонті поширення кореневих систем на глибині 10-20 см. Їх чисельність в 1г ґрунту десятки і сотні мільйонів штук. Загальна маса мікроорганізмів орного горизонту (25-30см) становить 10 т/га. Високородючі окультурені ґрунти містять найбільше мікроорганізмів.
У процесі ґрунтоутворення беруть участь бактерії, водорості, лишайники, амеби, мікронематоди, джгутикові, війчасті, гриби і актиноміцети. Є дані про присутність в ґрунтах неклітинних форм мікроорганізмів (вірусів, бактеріофагів).
Вищі рослини. Ознайомлення з роллю мікроорганізмів у ґрунтоутворенні свідчить про те, що вони самі по собі ще не створюють грунт. Формування ґрунту можливе лише при поселенні на материнській породі продуцентів органічної речовини. Такими продуцентами на Земній кулі є вищі рослини. Саме цим організмам і належить провідна роль у процесах ґрунтоутворення. Відмерлі рештки вищих рослин, перетворені мікроорганізмами і тваринами, становлять основну масу органічної частини ґрунту. Отже, зелені рослини – основне джерело органічних речовин для ґрунтоутворення.
Зелені рослини суші щороку продукують близько 5.3×1011 т біомаси. Частина цієї біомаси у вигляді відмерлих решток коренів і надземних органів щорічно надходить у грунт. Кількість біологічної маси, яка надходить у грунт, залежить від типу рослинності і кліматичних умов. Частина рослинного опаду розкладається мікроорганізмами, а друга частина накопичується у вигляді лісової підстилки і степової повсті.
Засвоєння хімічних елементів ґрунту корінням вищих рослин, синтез органічних речовин, повернення їх у грунт і розкладання їх мікроорганізмами є основними ланками біологічного кругообігу речовин. З раніше зазначеного видно, що зелені рослини – основний агент біологічного кругообігу, а грунт виступає його ареною. В цьому полягає друга функція рослин як ґрунтоутворювачів.
У процесі життєдіяльності рослини здійснюють біогенну міграцію хімічних елементів в системі грунт-рослина-грунт. При цьому значна частина зольних елементів, а також азоту акумулюється у верхньому горизонті грунту. В цьому разі рослини виступають як концентратори хімічних елементів.Це третя функція рослин у ґрунтоутворенні.
Тварини. У процесах ґрунтоутворення беруть участь представники таких типів тварин: найпростіші, черви, молюски, членистоногі і ссавці. За розмірами ґрунтову фауну поділяють на чотири групи: нано-, мікро-, мезо- і макрофауну. Кожна група тварин пристосована до певних умов життя, до певної взаємодії з навколишнім середовищем. Загальні запаси зоомаси в ґрунтах щодо фітомаси незначні – в середньому 1-2%.
Головною функцією тварин в біосфері і ґрунтоутворенні є споживання, первинне і вторинне руйнування органічних речовин, перерозподіл запасу енергії і перетворення її на теплову, механічну і хімічну.
Серед тварин, що населяють грунт, переважають безхребетні. Їх сумарна біомаса в 1000 разів перевищує загальну біомасу хребетних. В ґрунтах живуть дощові черви, енхітреїди, кліщі, ногохвостки та ін. Поїдаючи рослинні рештки, вони значно прискорюють біологічний кругообіг речовин.
Серед безхребетних особливо важливу роль у ґрунтоутворенні відіграють дощові черви. Вони поширені в ґрунтах різних ґрунтово-кліматичних зон. Їх кількість на 1 га ґрунту може досягати кількох мільйонів особин.
Діяльність дощових червів в ґрунтоутворенні різноманітна, вони утворюють у ґрунті густу мережу ходів, що поліпшує його фізичні властивості: пористість, аерацію, вологоємкість. Продукти життєдіяльності дощових червів – капроліти поліпшують структурність ґрунту і підвищують водоміцність структурних агрегатів. Грунт, багатий на дощових червів, має низьку кислотність, високий вміст гумусу та інші позитивні властивості. Підраховано, що дощові черви перемішують весь поверхневий горизонт ґрунту за 50 років.
У ґрунтах живе значна кількість личинок різних комах, терміти, мурашки та ін. Вони також інтенсивно перемішують ґрунтову масу, утворюють в ній велику кількість ходів і цим самим поліпшують водні і фізичні властивості ґрунту.
Серед хребетних тварин активну участь у процесах ґрунтоутворення беруть степові гризуни (полівки, бабаки, кроти, ховрахи та ін.). Вони будують глибокі нори і довгі ходи в ґрунті. Об'єм ґрунту, який вони перемішують, досягає кількох сотень кубічних метрів на 1 га. Інтенсивне перемішування ґрунтової маси землерийними тваринами зумовлює не лише фізичні, а й глибокі хімічні зміни. Ґрунтова маса, внесена з глибин на поверхню, змінює хімічний склад верхніх горизонтів ґрунту.
Клімат є один з основних факторів ґрунтоутворення і географічного поширення грантів. Про різнобічний вплив його на ґрунтоутворення зазначав ще В.В.Докучаєв. Тепер відомо, що клімат впливає на ґрунтоутворення як прямо (визначає гідротермічний режим ґрунту), так і опосередковано – через рослинність, мікроорганізми і тварин.
Основними кліматичними факторами, які впливають на процеси ґрунтоутворення, є сонячна радіація, атмосферні опади і вітер.
Сонячна радіація.Сонячне світло, яке приносить теплову енергію на поверхню Земної кулі, є основним джерелом енергії для життя і ґрунтоутворення. Сонячна енергія, увібрана ґрунтом, витрачається на такі процеси, як нагрівання, випарування, транспірація, фотосинтез, синтез гумусу тощо.
Теплові умови ґрунтоутворення на нашій планеті дуже різноманітні, але в загальних рисах вони зумовлені величинами радіаційного балансу, які корелюють з такими показниками , як середньорічна температура і сума активних температур (табл.1).
Високі середньорічні температури (+32; +35°С) характерні для тропіків, найнижчі – для полярних областей. Різниця середньорічних температур на Землі досягає 60-70°С.
Сума активних температур використовується для агрономічної і ґрунтової оцінки територіального термічного режиму. Для трав'янистої рослинності активними є температури вище +5°С, для лісової – вище +10°С.
Таблиця 1
| Пояс | Середньорічнатемператураповітря, °С | Радіаційнийбаланс,кДж/(см2·рік) | Сума активних температур, °С,за рік на південній межі поясів |
| Полярий | - 23 - 15 | 21 - 42 | 400 – 500 |
| Бореальний | - 4 + 4 | 42 - 84 | 2400 |
| Суббореальний | + 10 | 84 - 210 | 4000 |
| Субтропічний | + 15 | 210 - 252 | 6000 – 8000 |
| Тропічний | + 32 | 252 - 336 | 8000 - 10000 |
Середньорічна температура, величина радіаційного балансу і сума активних температур за рік збільшуються від полярних областей до тропічних. Природно, що в цьому ж напрямку збільшуються інтенсивність вивітрювання, синтез органічної маси, активізується життєдіяльність тварин і мікроорганізмів. У тому ж напрямку підвищується інтенсивність ґрунтоутворюючих процесів: руйнування мінералів, розкладання органічних решток, синтез гумусних кислот тощо. За високих середньорічних температур утворюється більше глинистих часток як продукту інтенсивного вивітрювання.
Температура ґрунту впливає на швидкість хімічних реакцій. Згідно з правилом Вант-Гоффа, при підвищенні температури на 10°С швидкість хімічних реакцій збільшується у 2-3 рази. Тому в районах з високою середньорічною температурою геохімічні процеси відбуваються значно швидше, ніж у широтах з холодним кліматом. Це зумовлює річну швидкість вивітрювання, формування різних кір вивітрювання і, як наслідок, різноманітний хімічний склад грунтів. Крім того, від температури залежить ступінь дисоціації хімічних сполук у водних розчинах. При підвищенні температури від 0°С до 50°С дисоціація збільшується у 8 разів.