Факторы почвообразования сущность действия каждого из них. Как образовалась почва? Образование почвы: условия, факторы и процесс

Из всего изложенного видно, что почвообразовательный процесс слагается из многих частных процессов, взаимно обусловленных и противоречивых.

В почве происходит:

Разрушение минеральных и органических веществ, - как тех, которые были в материнской породе, так и тех, которые вносятся в почву во время её существования и развития.
Перемещение первоначальных веществ почвы и продуктов их разрушения.
Накопление этих перемещаемых веществ в разных частях почвы вследствие выпадения из растворов и коагуляции.
Образование новых соединений как результат взаимодействия перемещаемых веществ друг с другом и с исходными веществами материнской породы.
Обмен веществ между растением и почвой, обусловливающий непрерывный переход органического вещества в минеральное и минерального в органическое.

Если эти процессы длятся некоторое время, почва приобретает определённый профиль, делится на горизонты, причём устойчивость каждого горизонта и степень его выраженности обусловлена балансом определённых соединений. Генетический горизонт - это нечто непрерывно изменяющееся. Почвообразовательный процесс во времени непрерывен. В своём развитии он проходит через ряд стадий, причём каждой стадии отвечает определённый тип почвы.

Нетрудно прийти к заключению, что в почвообразовании принимают участие следующие факторы.

Горные породы . Они служат источником образования минеральной части почвы, а также источником связанной с ними энергии (химической, поверхностной, тепловой), принимающей участие в почвообразовании. Их состав, несомненно, оказывает влияние на характер почвы. Характер и степень выраженности почвообразовательного процесса в тех или иных гидротермических условиях в известной мере предопределяется химическим и механическим составом горных пород. Однако при одинаковых прочих факторах почвообразования на разных материнских породах образуются почвы одного и того же типа, и, наоборот, при различии почвообразователей из одной и той же горной породы образуются различные почвы.

Организмы . Роль растительности в почвообразовании колоссальна, так как отмершие растения или их части служат основным источником почвенного перегноя, живые растения извлекают из почвы минеральные вещества, концентрируют рассеянные соединения и превращают их в органическое вещество своего тела. Посредниками между живыми и мёртвыми деятелями почвообразования служат микробы. Они минерализуют органические вещества, делая их вновь доступными для растений. В отсутствии микроорганизмов разложение происходило бы очень медленно. Гораздо меньшее значение в жизни почвы имеют животные, но их деятельность тоже нельзя игнорировать: землерои перемешивают почву и, проделывая в ней ходы, облегчают туда доступ влаги и воздуха; черви, заглатывая почву и затем, пропустив её через пищевой тракт, извергая наружу, тем самым увеличивают количество органического вещества в почве. Почвенное «население», состоящее из муравьёв, улиток, клещей, паучков, мокриц, многоножек, дождевых червей и других беспозвоночных, если взять только верхний слой почвы мощностью 20-25 см, колеблется, в зависимости от условий, от 3,5 до 38 млн. особей на каждый гектар.

Климат - один из важнейших факторов почвообразования, влияющий на весь процесс и прямо, и косвенно. Он влияет на характер и интенсивность выветривания, значит - на создание того или иного типа минеральной почвенной массы. Он влияет на жизнедеятельность микроорганизмов, значит, на создание того или иного качества и количества органической массы почвы. Он определяет в значительной мере влажность и водный режим почвы, т. е. управляет перемещением веществ и дифференцировкой почвы на горизонты. Наконец, от климата зависит большее или меньшее богатство данного района растительностью и характер этой растительности.

Рельеф . Характер рельефа сказывается на почвообразовании, так как от высоты форм рельефа зависит распределение климатов и растительности, от крутизны склонов - степень проникновения влаги в почву (или её скатывания вниз по склону), от экспозиции - условия освещения и нагревания.

Человек сознательно и активно вмешивается в процесс почвообразования путём орошения почв или их осушения, насаждения или уничтожения растительности, механической обработки почв и введения в них различных удобрений и т. п. На земном шаре под влиянием человека в населённых местах возникают особые культурные почвы.

Почва со временем изменяется, проходя через определённые стадии. Формирование почвы следует считать довольно быстрым процессом. При раскопках курганов в степи между Изюмом и Артёмовском было установлено, что мощность чернозёма в целинной степи (0,75 м) вдвое больше, чем мощность под курганами (0,33-0,40 м). Так как курганы здесь стоят около 6 тыс. лет, то легко подсчитать, что мощность чернозёма увеличивалась на 5-6 мм в столетие, а начало чернозёмообразования имело место около 12 тыс. лет назад. Вместе с тем скорость образования того или иного типа почвы не следует смешивать с возрастом почвенного покрова данной местности, который может быть продуктом длительной закономерной эволюции почвенного покрова в течение предшествующих геологических периодов.

Приобретая в процессе развития известные особенности и свойства, почва активно реагирует на всякие внешние воздействия, изменяя их и преломляя в себе. В зависимости от своей окраски, структуры, водопроницаемости, механического состава и пр. почва, несмотря на обилие влаги, может остаться относительно сухой или, наоборот, быть относительно влажной в сухом климате; несмотря на большое количество получаемого тепла, может остаться сравнительно холодной, так как, например, светлые почвы много отражают солнечных лучей, влажные много тратят тепла на испарение и т. п. Следовательно, говоря о значении климата, мы должны помнить, что для процесса почвообразования имеет значение не атмосферный климат, но климат почвы, который, хотя всегда зависит от климата атмосферного, в то же время всегда от него чрезвычайно сильно отличается.

Для почвообразования важна вся совокупность перечисленных выше факторов, весь комплекс их. В результате взаимодействия и борьбы этих факторов процесс почвообразования приобретает то или иное реальное направление. Сущность почвообразовательного процесса заключается в разрешении противоречий, создаваемых совместным существованием и взаимодействием различных факторов.

Обратимся теперь к конкретному анализу отдельных главнейших типов почв и условий, наиболее благоприятствующих их возникновению.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

В почве происходит:

Разрушение минеральных и органических веществ, - как тех, которые были в материнской породе, так и тех, которые вносятся в почву во время её существования и развития.
Перемещение первоначальных веществ почвы и продуктов их разрушения.
Накопление этих перемещаемых веществ в разных частях почвы вследствие выпадения из растворов и коагуляции.
Образование новых соединений как результат взаимодействия перемещаемых веществ друг с другом и с исходными веществами материнской породы.
Обмен веществ между растением и почвой, обусловливающий непрерывный переход органического вещества в минеральное и минерального в органическое.

Нетрудно прийти к заключению, что в почвообразовании принимают участие следующие факторы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вконтакте

Одноклассники

Почвообразование представляет собой сложный естественный процесс почвообразования из горных пород под влиянием факторов почвообразования в биогеосфере Земли.

Почвообразование является важным звеном в процессе геологической и биологической циркуляции веществ и энергии. Геологический цикл Это процесс переноса материи с суши на океан и обратно. Биологическая циркуляция Это комбинация процессов обмена веществ и энергии между почвой, родительскими камнями, атмосферой и биотой.

Почвообразование — это особый процесс биосферы, в результате которого земля приобретает ряд специфических характеристик, которые отсутствуют в материнских породах, почвенные формы и почва отличаются от всех других компонентов биосферы.

Среди наиболее важных из этих характеристик — наличие в почве определенного органического вещества — гумус для почвы и биофильного элементы. Элементы биопленки — это элементы, которые живые организмы поглощают из геохимической среды организмами и используют их в жизнеустойчивых процессах. К ним относятся макрохронил-N, C, O, N, Ca, Mg, Na, K, P, S, C, Si, Fe и микроэлементы — Cu, Co, Mn, Zn, V, Ni, Mo, Sr, B, Se, F, Br, I.

Почва приобретает определенную структуру из-за образования почвы.

Профиль почвы — это система горизонты , более или менее параллельно суточной поверхности, происхождение которой обусловлено механизмами почвообразования.

Основные факторы почвообразования

Процесс почвообразования осуществляется под воздействием природных условий вне факторов почвообразования.

Факторы почвообразования должны быть разделены на два типа: природные (природные) и искусственные (искусственные).

Природные (природные) факторы.

Существует шесть природных факторов почвообразования:

1. Родители или почвообразующая почва;

2. климат;

3. облегчение;

4. растения и живые организмы;

5. Масса земли

Все природные факторы эквивалентны.

Каждое из них оказывает особое влияние на формирование почвы и без сотрудничества ни с одним из них, образование почвы невозможно.

Каменный пол является основой, из которой формируется почва. Минеральная часть в большей части почвы составляет 90-95% от массы почвы.

приписывать две основные функции Массовая шкала в формировании почв: формирование почвенного состава массы и каменного камня. Состав пород определяет химический, минералогический, гранулометрический состав будущей почвы (рис.

2.2). Например, самая богатая почва образуется на карбонатной глине, но песок хуже, но теплее и лучше вентилируется. Порода в значительной степени определяет степень почвообразования. Матерью-породами на территории России являются преимущественно четвертичные осадочные смешанные породы.

Рисунок 2.2.

Функции и роль почвы, образующей почву в образовании почвы.

Климатический фактор определяет наличие почвообразования с влажностью (атмосферными осадками) и энергией (солнечная радиация — свет и тепло).

Климат в разных широтах отличается. Существуют арктические, субарктические, умеренные, субтропические и тропические климатические условия. В зависимости от климатических условий зоны растений различаются в зависимости от количества растительного органического вещества и, следовательно, от скорости и продолжительности биологического цикла, а также от типа процесса формирования почвы.

Приятный для жизни гидротермальные условия обеспечивают поток в почвенных процессах, влияют на сообщество растительных и животных организмов, повышают их продуктивность, что в конечном итоге влияет на интенсивность почвообразования.

Известно, что при повышении температуры на 10 ° С скорость химических реакций возрастает в 2-4 раза (правило Ванта Хоффа) (табл. 1).

Таблица 2.1. Активная температура в разных географических зонах

* Количество активной температуры — мера количества тепла и количества, выраженная среднесуточная температура воздуха или почвы, превышающая определенный порог: 0, 5, 10 ° C или биологическая минимальная температура, необходимая для развития растений.

Например, потребность в некоторых культурах в жару: яровая пшеница 1200-1700; овец -1000 ÷ 1600; проза — 1410 ÷ 1950; гречка — 1200 ÷ 1400; кукуруза — 1100 ÷ 2900; картофель — 1200 ÷ 1800.

Водный режим географических полос определяет соотношение между среднегодовым количеством осадков и годовой волатильностью — так называемым коэффициентом влажности (CG).

Высоцкий Н.Н.. Иванова. Это самый объективный показатель атмосферной влаги. С CU >1 смачивание является чрезмерным (видно на высоких широтах — около севера и юга от 50-й параллели) и с CU<1 — недостаточная влажность (например, в пустыне, КУ практически приближается к нулю).

рельеф зависит от характера обмена низкими и возвышенными поверхностями суши.

Существует три типа рельефа: микрорельеф (колебание до нескольких метров); мезорельеф (высота до нескольких десятков метров); макрорельеф (колебания высоты от нескольких десятков до нескольких сотен метров). Эффект рельефа связан с количеством света, тепла и влаги, поступающих на поверхность почвы. На уровень освещенности и потепления почвы влияет наклон рельефа, экспозиция склона и склон (на южном склоне больше тепла, чем на северном склоне).

Рельеф перераспределяет воду из атмосферы. Большая часть воды поступает в нижнюю часть рельефа. Все шаги на земле являются положительными элементами рельефа, они имеют наименьшую влажность. Обычно верхняя мягкая скала (валуны, камень, гравий) снизу до тонкого и тонкого механического состава (глина, глина).

Положительные элементы рельефа не участвуют в процессах почвообразования из подземных вод, а также задействованы отрицательные элементы. Рельеф влияет на климатические условия и, следовательно, на жизнь растений, животных, микроорганизмов, перераспределение тепла и влаги, что в целом влияет на процессы почвообразования.

Кроме того, рельеф заставляет массу почвы двигаться по склонам из-за процессов эрозии и накопления.

черты растения и живые организмы в почве очень разнообразны. Почвообразование — это биогенный процесс, который начинается с появления растений и живых организмов на огромных кристаллических или осадочных породах.

Овощные и живые организмы являются единственным источником органического вещества, которое служит материалом для образования гумусовой почвы. Другая важная функция организмов основана на способности живого вещества избирательно поглощать элементы из почвы.

Из-за этого организмы во многом определяют химический состав почвы. 2.2. растений и живых организмов, без которых процесс почвообразования невозможен.

Зеленые более низкие растения в процессе роста используют энергию солнечного излучения, которая в биологическом цикле включает огромное количество химических элементов, которые ежегодно генерируют около 233 миллиардов.

т органического вещества на поверхности и в почве. Корни растений концентрируются, механически ослабляют почву, повышают проницаемость горных пород и воды, изменяют свойства родительского тушения, что способствует развитию микроорганизмов.

Микроорганизмы, выделяемые ферментами, разрушают органическое вещество и образуют органоминеральные соединения — гумус.

Согласно E.N. Мишустин (Mishustin, 1987) отличает количество микроорганизмов от сотен г 1 г натриол-подзолистой почвы до 3 миллиардов черноземных почв. Масса микроорганизмов может составлять от 3 до 8 т / га в чернозем.

Грибы разрушают целлюлозу, лигнин и другие органические вещества в почве и способствуют образованию гумуса.

Дождевые черви (обитающие на глубинах до 12 м), дующие в землю, вентиляция и рыхление, что способствует развитию корневой системы растений, кроме того, рециркуляция органических отходов в гумус.

В течение года черви, которые живут на 1 га, могут перерабатывать до 100 тонн органических остатков и смешивать ~ 120 тонн почвы.

Насекомые и животные также активно разрушают органическое вещество, минерализуют его и, таким образом, действуют как посредники в обмене между почвой, атмосферой, которая обеспечивает циркуляцию питательных веществ.

Земная гравитация. А. А.

Родос и В. Н. Смирнов считают, что гравитационное поле Земли является фактором, определяющим уменьшение процесса движения жидкости и твердых тел.

время . Возраст почв рассчитывается с начала процесса почвообразования.

Земля, естественно, естественное тело, которое постоянно меняется. Предполагается, что форма, которая сегодня является всей существующей Земной Землей, является только одной фазой в длинной и непрерывной цепочке развития, а некоторые из сегодняшних почвообразований, в прошлом представляющих другие формы в будущем, могут иметь серьезные преобразования даже без резкого изменения внешнего условия.

отлично абсолютно и относительный возраст земля. Абсолютный возраст почвы называемый интервалом времени, прошедшим с момента создания страны до нынешнего этапа ее развития.

Почва была сформирована, когда на поверхности появился зародышевый камень и начал происходить в процессах почвообразования. Например, в Северной Европе процесс современного почвообразования начал развиваться после окончания последнего ледникового периода.

Но в разных частях земли, которые одновременно были освобождены водой или ледниковым покровом, почва во все времена не всегда будет иметь такую же степень развития.

Это может быть связано с различиями в составе почвы, почвообразовании, рельефе, растительности и других обстоятельствах. Относительный возраст почв назвал разницу в стадиях развития почв в одной общей области, которая имеет тот же абсолютный возраст.

Разработка зрелого почвенного профиля для различных условий составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.

(По данным Л. Александровского, увеличение толщины гумусового горизонта примерно до 15 см происходит около 100 лет). Возраст земли в целом и, в частности, почва и изменения условий почвообразования во время их развития оказывают значительное влияние на структуру, свойства и состав почвы. В подобных географических условиях почвообразования почвы с разным возрастом и историей могут значительно отличаться и относиться к разным классификационным группам.

Таким образом, можно сказать, что все природные факторы почвообразования взаимосвязаны и функционируют одновременно, что влияет не только на интенсивность биологического цикла и образование почвы, но и между собой.

Таким образом, изменение условий микроклимата может привести к изменению растительного покрова и почвы. Почвы могут влиять на изменение растительности и изменять среду микроклимата

Антропогенные (искусственные) факторы . Влияние экономической активности человека на формирование почвы приводит к регулированию состава и природы растительности, изменению свойств самой почвы и процессов, происходящих в них.

В огромных лесных и сельскохозяйственных районах проводится механизированная обработка почвы, которая разрушает естественную растительность, эксплуатирует леса, мелиоративные, органические, бактериальные и минеральные удобрения. Изменения естественных физических и химических свойств почвы, изменения процессов почвообразования, нежелательных для человека, изменения, изменения биологических свойств.

Увеличивая, например, содержание кальция (известкование) в почве, становится больше органического вещества, изменяется реакция среды, увеличивается количество микроорганизмов и питательных веществ; В результате увеличивается плодовитость почвы. Деградация останавливает болотистый процесс, вымачивание в сухих районах создает условия для накопления органического вещества в почве, повышает плодородие почвы и приносит растения.

Из-за экономической активности человека меняется природа и интенсивность биологического цикла веществ, почва дополнительно получает органические вещества и питательные вещества, образуется сильный сельскохозяйственный горизонт, вырабатываются возделываемые почвы с повышенной плодовитостью.

Различные виды экономической деятельности охватывали 500 миллионов гектаров земли. Однако использование ненадлежащих методов управления обусловливает развитие неблагоприятных процессов почвообразования: очистка воды, засоление, разрушение органического вещества и потеря питательных веществ.

Образование почв: факторы, условия и фазы

Почвообразование — это долговременный процесс почвообразования с субстрата (матовая шкала) под влиянием многих факторов.

До процесса почвообразования слишком много времени и разрушений породы.

Это происходит под воздействием ветра, воды, температурных изменений, механических и химических воздействий организмов. В этом случае образуется так называемая непроницаемость, нижний предел которой зависит от горизонта подземных вод, протекающих по толщине.

Толщина погодного слоя может достигать 500 метров, а его верхняя часть составляет основу для развития процессов почвообразования.

Факторы почвообразования

Образование почвы связано с созданием определенных условий, которые называются факторами формирования почвы.

Ученый-почвовед В.В. Докучаев назвал пять факторов почвообразования: климатические характеристики, материнскую шкалу, рельеф, биологический фактор и почвенный возраст (временный). Современная наука вместе со списком рассматривает еще два: антропогенное воздействие и влияние грунтовых вод подземных вод.

Каменный пол

Подземный субстрат, образующийся при погодных условиях и разрушении пород, является основой для последующего образования почвы.

На характеристики полученного слоя почвы непосредственно влияют свойства породы: основной состав, плотность, теплопроводность, водопроницаемость и другие.

климат

Двумя основными показателями, которые образуют определенные климатические условия в определенной области, являются влажность и тепло.

Количество солнечной радиации и осадков за один год, их распределение (как сезонное, так и ночное) способствуют возникновению какого-то почвообразования.

Температура воды и температура в почве зависят от степени влажности и тепла. Ветер помогает изменить вентиляцию, перемещать частицы почвы. Косвенным воздействием климата является создание конкретных условий обитания живых организмов, представление видов и жизнедеятельность которых влияют на процессы почвообразования.

рельеф

Рельеф может оказывать прямое влияние на формирование почвы — это выражается, например, в движении масс пола по крутому склону (оползневый процесс).

Однако косвенное влияние этого фактора более выражено. Отдельные рельефные элементы участвуют в распределении тепла и влаги: например, при наличии важных образований (гор) наблюдается заметное изменение температуры — выше, холоднее. Макроэлементы рельефа определяют наличие площади в распределении растительности, а образование почв, мезофонов и микроэлементов влияет на формирование определенного микроклимата на относительно небольших участках.

Биологический фактор (организмы)

Из-за взаимодействия совокупности абиотических факторов (рельефных и климатических характеристик, родительского масштаба, времени) возможен только рыхлый сплит-субстрат, но не почва.

Особое значение биологического фактора связано с тем, что появление живых организмов на планете позволило сформировать почвенный покров.

Роль отдельных групп организмов в процессе почвообразования

Микроорганизмы, контролирующие горный субстрат, играют решающую роль в инициировании процесса почвообразования, разложении органического вещества и синтезирующих веществ, поглощаемых растениями.
Растения являются основными участниками процесса формирования почвенного слоя.
Огромное количество биомассы, которая непрерывно производится во время фотосинтеза, умирает и гниет, образует сложное гумусовое органическое вещество, содержащее элементы, необходимые для питания автотрофов.

В дополнение к образованию живого вещества растительные организмы выполняют функцию хранения, избирательно поглощают и накапливают различные элементы (Ca, K, Na, Fe, S и т. Д.), Которые впоследствии попадают в почву.
Роль представителей животного мира в образовании почвы в первую очередь заключается в превращении органического вещества. Кроме того, черви, грызуны, насекомые и другие организмы выкапывают, выделяют, смешивают массы почвы в процессе их деятельности, что улучшает вентиляцию и повышает интенсивность процесса почвообразования.

Живые организмы состоят из сложных сообществ, которые оказывают значительное влияние на формирование почвы.

Ведущая роль принадлежит растениям: они определяют тип образования, от которого зависят характеристики процесса почвообразования. Почва, образованная в темных каменистых лесах, значительно отличается по свойствам почвы, которые образуются в травянистых травянистых сообществах.

Фактор времени

Все процессы, которые начинаются с погоды и механического разрушения материнской шкалы, существуют уже давно.

Ученые почв учитывают абсолютный и относительный возраст почвы. Абсолютный возраст — это время, прошедшее с начала земного творения до нынешнего состояния. Относительный возраст выражается в том случае, когда на той же территории образуется большое количество факторов, образующих почву, что приводит к процессу, протекающему на разных этапах в разных участках.

В результате профиль пола неравномерно развит — относительный возраст таких почв будет неравным.

грунтовая вода

Наиболее заметный эффект этого фактора проявляется, если подземные течения происходят на небольших глубинах: изменение уровня воды и воды в почве (обогащение или, наоборот, сушка территории). Соединения, растворенные в грунтовых водах, приводят химические вещества в почву и обогащают их.

Антропогенный эффект

Этот фактор отличается от других тем, что его действие направлено.

Лесовосстановление, мелиоративные мероприятия, механическая обработка почвы, использование химических удобрений — все это вызывает изменения в структуре и свойствах почвы: они выращены. Однако часто следствием экономической активности является возникновение разрушительных процессов и разрушение почвы из-за слишком интенсивных или нерегулярных воздействий. С развитием цивилизации усилилось давление на почву, производимое различными техническими средствами.

Следовательно, почва прессуется, застой влаги, происходит ухудшение вентиляции, что приводит к гибели многих групп живых организмов, обитающих в слое почвы.

Фазы проектирования и эволюционные изменения в почве

Существует несколько этапов проектирования почвы:

в начальной фазе: характерные свойства почвы плохо выражены, толщина профиля и объем биологического цикла ничтожны;
уровень развития: повышение продуктивности экосистемы, что приводит к увеличению объема биологического цикла, толщины гумуса, появлению характерных свойств и свойств почвы;
фаза равновесия: на этом этапе почва находится в относительно стабильном состоянии, мы видим динамический баланс.

Третий этап может длиться неопределенный период до тех пор, пока не будут выполнены какие-либо условия (изменение фактора или их комбинации, саморазвитие), нарушающие результат баланса экосистемы.

Началась степень эволюции, которая представляет собой этап развития в изменившихся условиях. Из-за интенсивных технологических процессов качественно разные полы формируются с комплексом новых свойств, равновесная фаза начинается снова. Большая часть почвы характеризуется обменом этих двух фаз в процессе эволюции.

Instagram

Свойства почвы зависят от конкретного сочетания тех условий, при которых происходит почвообразовательный процесс. Главные факторы, влияющие на образование почв — это почвообразующие породы, живые и отмершие организмы (зелёные растения, микроорганизмы и животные), климат, рельеф, возраст почв и производственная деятельность человека.

Почвообразующие породы — это горные породы, представляющие собой рыхлую кору выветривания, образующуюся в результате развития экзогенных процессов (внешние силы, солнце).

Гранулометрический состав материнских пород определяет гранулометрический состав почв и в значительной степени их физические и водно-физические свойства: плотность, пористость, водопроницаемость, влагоемкость и т.д.

От него зависят скорость и характер превращения в почве растительных и животных остатков, а также органических удобрений.

Химический состав материнских пород влияет на химический состав почв. Большое значение имеет карбонатность материнских пород. Ca2+Mg2+ карбонатов нейтрализуют фульвокислоты и тормозят развитие подзолообразовательного процесса.

Поэтому в нашей зоне на карбонатных породах образуются дерново-карбонатные почвы, обладающие высокой плодородностью по сравнению с дерново-подзолистыми почвами.

Карбонаты способствуют образованию в почве благоприятной структуры, реакции и т.д.

Химический состав материнских пород оказывает большое влияние на содержание в почве элементов питания. Почвы, образовавшиеся на бедных по химическому составу породах, содержат меньше Р, К и других элементов питания.

Минералогический состав материнских пород определяет минералы и валовой химический состав почв, количество и состав глинистых минералов в почве от которых во многом зависит поглотительная способность почв, оказывающая большое влияние на плодородие.

Зеленые растения, микроорганизмы и животные организмы: роль их велика.

Растительность определяет количество, состав и характер поступления органических остатков, которые служат исходным материалом для образования гумуса, аккумулируют элементы зольного питания и азот в верхнем горизонте почвы. Растения способствуют разложению минералов, активно воздействуют на водно-воздушный режим почвы.

Микроорганизмы (бактерии, грибы, водоросли и др.) разлагают органические остатки, минерализуя их до простых солей, которые доступны растениям.

Они участвуют в образовании гумуса, разрушении и синтезе минералов.

Животные организмы (черви, насекомые). Черви в процессе жизнедеятельности пропускают через пищеварительный тракт органические остатки и почву, которая пропитывается их выделениями, приобретая форму склеенных комочков и становиться структурной. Землерои перемешивают почву, изменяют её сложение и влияют на формирование микрорельефа местности.

Климат — это совокупность атмосферных условий, характерных для определенной территории. Он зависит от географического положения территории, которое определяет приток солнечной энергии и количество осадков. Основные элементы климата — температура воздуха, осадки, ветер и многолетняя мерзлота.

Осадки и t определяют водный и тепловой режимы почвы, ее влажность, скорость и характер превращения органических остатков, минерализацию гумуса, разрушении минеральной части почвы.

Ветер способствует процессу физическому выветриванию горных пород и вызывает ветровую эрозию почв.

Под его влиянием происходит опесчанивание верхнего горизонта почвы, развитие каменистых и щебнистых почв, он способствует засоленности почв.

Рельеф — это характер поверхности определенной территории.

3 формы: макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф.

Макрорельеф — самые крупные формы возвышенности, плато, равнины, ущелья и другие, которые определяют общий облик большой территории.

Мезорельеф — это формы рельефа меньшего размера холмы, камы, озы, речные долины и т.д., которые образуются в результате экзогенных процессов.

Микрорельеф — характеризуется незначительной площадью глубиной и высотой бугорки, кротовины и т.д. От рельефа зависит перераспределение влаги; склоны теряют, а в понижениях накапливается избыток.

С рельефом тесно связан уровень грунтовых вод: на возвышенности на значительной глубине, в понижениях часто подходит к поверхности. Близкое залегание грунтовых вод приводит к образованию болот; Рельеф влияет на тепловой режим почв: северные склоны получают меньше тепла, чем оно, хуже прогревается. Это отражается на водном режиме и характере растительности.

Возраст почв — это время, прошедшее с начала формирования почвы до настоящего времени.

Возраст исчисляют тысячами и десятками тысяч лет. Производственная деятельность человека играет большую роль осушение и орошение почв, вырубка и посадка лесов, создание водохранилищ — все это воздействует на водный режим территории и почвы. Внесение органических и минеральных удобрений известкованием кислых или гипсовых щелочных почв, меняют их свойства и питательный режим обработки почвы, посев и возделывание сельскохозяйственных культур вызывают изменения физических, химических и биологических свойств.

Неправильное осуществление мероприятий может привести к заболачиванию, засолению почв, резкому ухудшению их физических и химических свойств, развитие эрозии и т.д. Поэтому человек должен воздействовать на почву так, чтобы улучшались ее свойства.

Основные факторы почвообразования.

Основные факторы почвообразования – климат, материнская порода, растительный и животный мир, рельеф и геологический возраст территории, а также хозяйственная деятельность человека (рис.

Рис. 5.1. Взаимосвязь почвообразующих факторов и почвы во времени

Материнская порода в процессе почвообразования превращается в почву и от её гранулометрического (механического) состава и структурных особенностей зависят физические свойства почв – водо- и воздухопроницаемость, водоудерживающая способность и пр., а следовательно, водный и тепловой режим почвы, воздушный режим, скорость передвижения веществ в почве и др.

Минералогический состав материнской породы определяет минералогический и химический состав почв и первоначальное содержание в ней элементов питания для растений. По окончании почвообразовательного процесса материнская порода становится по отношению к почве подстилающим телом и влияет на обмен газами, влагой и растворенными в ней солями и тепловой энергией между ней и почвенной толщей.

Водный режим почвы , совокупность всех явлений, определяющих поступление, передвижение, расход и использование растениями почвенной влаги.

Водный режим почвы – важнейший фактор почвообразования и почвенного плодородия.

Главный источник почвенной влаги – атмосферные осадки; иногда значительную роль играют также близко расположенные грунтовые воды; в районах орошаемого земледелия большое значение имеют поливы.

Воды атмосферных осадков и талые воды могут частично стекать, образуя поверхностный сток, а часть воды поступает в почву и расходуется растениями.

Почвенная влага может находиться в парообразном, жидком и твёрдом (лёд) состояниях.

Различают воду связанную , удерживаемую сорбционными силами, и свободную, находящуюся в почвенных порах вне влияния сорбционных сил. Связанная (сорбированная) вода удерживается поверхностью почвенных частиц с очень большой силой; эта вода практически недоступна растениям.

Свободная почвенная влага может быть гравитационной, передвигающейся под преимущественным влиянием силы тяжести и капиллярных сил. Над грунтовой водой залегает зона капиллярной каймы, влага которой легко перемещается под совокупным влиянием капиллярных сил и тяжести; эта влага легко доступна растениям.

Растения могут иссушить почву до такого состояния, при котором начинается их завядание. Такую степень увлажнения принято называть почвенной влажностью устойчивого завядания растений, почвенную влагу сверх влажности завядания – продуктивной влагой.

Водный режим почвы зависит от свойств самой почвы, условий климата и погоды, характера природных растительных формаций; на обрабатываемых почвах - от особенностей выращиваемых культурных растений и техники их возделывания.

Выделяют следующие семь типов водного режима почв (рис.

Мерзлотный формируется на территории распространения многолетнемёрзлых горных пород. Особенность его – наличие на некоторой глубине постоянно мёрзлого слоя, над которым в тёплое время года образуется надмерзлотная верховодка.

Промывной , при котором почва возвращает в атмосферу меньше влаги, чем её получает (избыток влаги просачивается в грунтовые воды); свойствен таёжной зоне с подзолистыми, дерново-подзолистыми и подзолисто-болотными почвами.

При периодически промывном типе лишь в отдельные годы возврат влаги в атмосферу меньше её поступления; типичен для лесостепной зоны с серыми лесными почвами.

Непромывной режим отличается тем, что количество возвращаемой в атмосферу влаги приблизительно равно поступлению её с осадками.

Осадки промачивают почву не на всю глубину; причем между промоченным слоем почвы и зоной капиллярной каймы возникает горизонт с постоянной низкой влажностью (близкой к влажности завядания), называемый мёртвым горизонтом иссушения. Встречается в степной зоне (с чернозёмными и каштановыми почвами) и в полупустынях.

Десуктивно-выпотной и выпотной водные режимы наблюдаются в условиях сухого климата; в почвах, которые питаются не только атмосферными осадками, но и влагой неглубоко расположенных грунтовых вод.

Десуктивно-выпотной В. р. п. возникает в тех случаях, когда поднимающаяся грунтовая влага почти целиком перехватывается корнями растений. При выпотном режиме грунтовые воды достигают поверхности почвы и испаряются, что часто приводит к засолению земель.

Ирригационный режим создаётся в условиях поливного земледелия; многократные поливы промачивают почву на всю глубину проникновения корней, а иногда (при необходимости промывки почвы от избытка солей) и глубже.

Регулирование водного режима почв преследует цель – поддерживать в корнеобитаемом слое в течение всего вегетационного периода достаточное количество продуктивной влаги.

При этом очень важно, чтобы часть почвенных пор оставалась занятой воздухом, необходимым для жизни растений и нормальной деятельности микроорганизмов. Достигается это системой агротехнических и агромелиоративных мероприятий.

Тепловой режим почвы изменение теплового состояния почвы во времени.

Главный источник тепла, поступающего в почву, – солнечная радиация. Тепловое состояние почвы определяется теплообменом в системе: «приземный слой воздуха–растение–почва–горная порода». Тепловая энергия почвы принимает участие в фазовых переходах почвенной влаги, выделяясь при льдообразовании и конденсации почвенной влаги и расходуясь при таянии льда и испарении. Поступление солнечной радиации на поверхность почвы ослабляется растительностью, а охлаждение почвы зимой – снежным покровом. Скорость и направление теплового потока определяются направлением и величиной градиентов температур и теплоёмкостью, теплопроводностью и температуропроводностью почвы.

Численное значение названных свойств (эффективная величина) зависит от влажности, плотности сложения, гранулометрического (механического), минералогического, химического состава почвы. Тепловой режим почвы обладает вековой, многолетней, годовой и суточной цикличностью, сопряжённой со сменой режимов инсоляции и излучения. В среднем многолетнем выражении годовой баланс тепла данной почвы равен нулю, а среднегодовая температура одинакова во всём её профиле.

Суточные колебания температуры почвы охватывают толщу почвы мощностью от 20 см до 1 м. годовые – до 10–20 м. Тепловой режим почв формируется под воздействием климатических условий, но имеет и свою специфику, связанную с теплофизическим состоянием как самой почвы, так и подстилающих её пород; особое воздействие на него оказывают многолетнемёрзлые породы.

А он оказывает непосредственное влияние на рост и развитие растительности. Важный показатель теплообеспеченности растений почвенным теплом – сумма активных температур почвы на глубине пахотного слоя (0,2 м). Для регулирования теплового режима почв применяют тепловые мелиорации (гребневание, прикатывание, рыхление, густота посева, затенение, плёночные покрытия, искусственный обогрев и пр.).

Схема влагооборота водного баланса (по Л. А. Роде) при водном режиме промывного (а), непромывного (б) и выпотного (в) типа

1 – осадки; 2 – влага, задержанная кронами; 3 – поверхностный сток; 4 – физическое спарение; 5 — внутрипочвенный сток; 6 – влага, потребляемая растениями; 7 – грунтовый сток; 8 – испарение и влага, потребляемая растениями

Предыдущая891011121314151617181920212223Следующая

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Вопрос 37Основные параметры, характеристика факторов почвообразования. Роль факторов в процессах почвообразования.

В.В. Докучаев выделил пять факторов почвообразования – климат, почвообразующие породы, живые и отмершие организмы, возраст и рельеф местности. В современном почвоведении к перечисленным факторам добавляют хозяйственную деятельность человека, грунтовые воды.

Почвообразующие породы. Горные породы, на которых формируются почвы , называют почвообразующими или материнскими.

Самыми распространенными являются рыхлые осадочные породы. Имеют плейстоценовый (четвертичный) возраст. Покрывают 90 % территории внетропической части северного полушария. Осадочные породы отличаются рыхлым сложением, пористостью, водопроницаемостью и другими благоприятными для почвообразования свойствами.

Мощность их может достигать больше сотни метров.

Рельеф принадлежит к числу важнейших факторов почвообразования. Влияет на почвообразование главным образом косвенно, перераспределяя воду, тепло и твердые частицы почвы. Влияние рельефа сказывается главным образом на перераспределении тепла и воды, которые поступают на поверхность суши.

Значительное изменение высоты местности влечет за собой существенное изменение температурных условий, сравнительно незначительное изменение высоты сказывается на перераспределении атмосферных осадков, экспозиция склона имеет большое значение для перераспределения солнечной энергии, определяет степень воздействия на почву грунтовых вод.

Климат.

Большое влияние на развитие почвообразовательных процессов оказывает климат. С ним связано обеспечение почвы энергией (теплом) и водой. Именно они определяют гидротермический режим почвы.

Воды. Формирование почв происходит под влиянием поверхностных и грунтовых вод. Их роль сводится главным образом к перемещению взмученных веществ, растворенных соединений под влиянием гравитационных и капиллярных сил, гидролизу почвенных минералов; при застое воды развиваются глеевый и болотный процессы.

Биологический фактор.

Является ведущим в процессе почвообразования. Его развитие стало возможно только после возникновения жизни. Без жизни не было бы почвы. Почвообразование на Земле началось только после появления жизни. Любая горная порода, как бы глубоко разложена и выветрена она ни была, еще не будет почвой. Только длительное взаимодействие материнских пород с растительными и животными организмами в определенных климатических условиях создает специфические качества, отличающие почву от горных пород.В почвообразовании участвуют следующие группы организмов: микроорганизмы, зеленые растения и животные.

Действуя совокупно, они образуют сложные биоценозы.

Совершенно особый фактор почвообразования – время . Все процессы, протекающие в почве, совершаются во времени. Чтобы сказалось влияние внешних условий, чтобы в соответствии с факторами почвообразования сформировалась почва, требуется определенное время.

Так как географические условия не остаются постоянными, а меняются, то происходит эволюция почв во времени. Возраст почвы – продолжительность существования почвы во времени. Почвообразовательный процесс, как и всякий другой, протекает во времени. Каждый новый цикл почвообразования (сезонный, годовой, многолетний) вносит определенные изменения в преобразование минеральных и органических веществ в почве.

Степень накопления веществ в почве или их вымывания может определяться продолжительностью этих процессов, Поэтому фактор времени («возраст страны», по В.В.

Докучаеву) имеет определенное значение в формировании и развитии почв.

Хозяйственная деятельность человека – мощный фактор воздействия на почву, особенно в условиях возрастающей интенсификации сельского хозяйства. От всех остальных факторов резко отличается по своему влиянию на почву. Если влияние природных факторов на почву проявляется стихийно, то человек в процессе своей хозяйственной деятельности действует на почву направленно, изменяет ее в соответствии со своими потребностями.

С развитием науки и техники, с развитием общественных отношений использование почвы и ее преобразование усиливаются.

Почвообразование – это сложный природный процесс образования почвы из горной породы под воздействием факторов почвообразования в пределах биогеосферы Земли.

Почвообразование – важное звено в процессе геологического и биологического круговорота вещества и энергии. Геологический круговорот – это процесс переноса веществ с суши в океан и обратно. Биологический круговорот – это совокупность процессов обмена веществом и энергией между почвой, материнской горной породой, атмосферой и биотой.

Почвообразование – это специфический биосферный процесс, в результате которого почва приобретает ряд специфических характеристик, отсутствующих в материнской почвообразующей породе и отличающих почву от всех других компонентов биосферы. К числу наиболее существенных характеристик такого рода относят наличие в почве специфического органического вещества – почвенного гумуса и биофильных элементов. Биофильные элементы – это элементы, которые живые организмы поглощают из геохимической среды организмами и используют их в процессах обеспечения жизни. К ним относятся: макроэлементы - N, С, О, Н, Са, Mg, Na, К, Р, S, Cl, Si, Fe и микроэлементы - Сu, Со, Mn, Zn, V, Ni, Mo, Sr, В, Se, F, Br, I.

В результате почвообразования почва приобретает специфическое строение. Почвенный профиль представляет собой систему горизонтов , более или менее параллельных дневной поверхности, формирование которых обусловлено механизмами почвообразования.

Основные факторы почвообразования

Почвообразовательный процесс протекает под влиянием внешних по отношению к почве природных условий – факторов почвообразования. Факторы почвообразования следует разделить на два типа: природные (естественные) и антропогенные (искусственные).

Природные (естественные) факторы.

Выделяют шесть природных факторов почвообразования:

1. материнские, или почвообразующие горные породы;

2. климат;

3. рельеф;

4. растения и живые организмы;

5. земное тяготение

Все природные факторы являются равнозначными. Каждый из них оказывает свое специфическое влияние на почвообразование и без участия какого-либо из них почвообразование невозможно.

Почвообразующая порода является той основой, из которой формируется почва. Минеральная часть в подавляющем большинстве почв составляет 90 –95% почвенной массы. Выделяют две основные функции материнской горной породы в почвообразовании: формирование состава почвенных масс и подстилающей породы. Состав горных пород определяет химический, минералогический, гранулометрический состав будущих почв (рис. 2.2.), например, наиболее богатые почвы формируются на карбонатных суглинках, а на песках они беднее, однако теплее и лучше аэрированы. Порода в значительной степени определяет и скорость почвообразования. Материнские породы на территории России большей частью представлены четвертичными осадочными смешанными горными породами.

Рисунок 2.2. Функции и роль почвообразующей горной породы в формировании почв.

Климатический фактор определяет обеспеченность почвообразования влагой (атмосферные осадки) и энергией (солнечная радиация – свет и тепло). Климат на различных широтах земного шара различен. Различают арктический, субарктический, умеренный, субтропический и тропический климат. В соответствии с климатическими условиями различают и растительные зоны, отличающиеся количеством растительного органического вещества, и, соответственно, скоростью и продолжительностью биологического круговорота и тип процесса почвообразования. Благоприятные для жизни гидротермические условия обеспечивают протекание в почве процессов, влияют на сообщества растительных и животных организмов, увеличивая их продуктивность, что в конечном итоге влияет на интенсивность почвообразования. Известно, что при повышении температуры на 10 о С скорость химических реакций увеличивается в 2–4 раза (правило Вант-Гоффа) (табл. 2.1.).

Таблица 2.1. Суммы активных температур в различных географических поясах

*Сумма активных температур – показатель, характеризующий количество тепла и выражающийся суммой средних суточных температур воздуха или почвы, превышающий определённый порог: 0, 5, 10 о С или биологический минимум температуры, необходимой для развития растения. Например, потребность некоторых культур в тепле: яровая пшеница 1200–1700; овёс –1000÷1600; просо – 1410÷1950; гречиха – 1200÷1400; кукуруза – 1100÷2900; картофель – 1200÷1800.

Водный режим географических поясов определяют по отношению среднегодовой суммы осадков к годовой испаряемости – так называемый коэффициент увлажнения (КУ) Г.Н. Высоцкого-Н.Н. Иванова. Он является наиболее объективным показателем атмосферного увлажнения. При КУ >1 увлажнение избыточное (наблюдается в высоких широтах – примерно к северу и к югу от 50-й параллели), а при КУ<1 – недостаточное увлажнение (например, в пустынях КУ практически приближается к нулю).

Рельеф определяется характером чередования пониженных и повышенных участков суши. Различают три вида рельефа: микрорельеф (колебания высот до нескольких метров); мезорельеф (колебания высот до нескольких десятков метров); макрорельеф (колебания высот от нескольких десятков до нескольких сот метров). Влияние рельефа связано с количеством поступающего на поверхность почвы света, тепла и влаги. На степень освещения и нагрева почв влияет угол уклона рельефа, экспозиция уклона, крутизна (на южном склоне больше тепла, чем на северном). Рельеф перераспределяет полученную из атмосферы воду. Больше всего воды поступает в низинную часть рельефа. Все поднятия на земле – положительные элементы рельефа, на них меньше всего влаги. Обычно сверху находится грубая механическая порода (валуны, камень, гравий), снизу более мелкий и тонкий механический состав (суглинки, лёсы). Положительные элементы рельефа не участвуют в процессах почвообразования путём грунтовых вод, а отрицательные участвуют. Рельеф оказывает влияние на климатические условия, а соответственно на жизнь растений, животных, микроорганизмов, на перераспределение тепла и влаги, что сказывается на процессах почвообразования в целом. Кроме этого рельеф обусловливает перемещение почвенных масс по склону в результате эрозионных и аккумулятивных процессов.

Функции растительных и живых организмов в почвообразовании весьма разнообразны. Почвообразование является биогенным процессом, и оно начинается с момента появления растений и живых организмов на массивно-кристаллических или осадочных породах. Растительные и живые организмы являются единственным источником органического вещества, которое служит материалом для образования почвенного гумуса. Другая важная функция организмов базируется на способности живого вещества к избирательному поглощению элементов из почв. Благодаря этому свойству организмы в существенной степени определяют химический состав почв.На рис. 2.2. представлены растительные и живые организмы, без участия которых невозможен почвообразовательный процесс.

Зеленые низшие и высшие растения используют в процессе роста радиационную энергию Солнца, вовлекая в биологический круговорот огромное количество химических элементов, ежегодно формируя около 233 млрд. т органического вещества на поверхности и внутри почвы. Корни растений чисто механически разрыхляют почву, увеличивая водо- и воздухопроницаемость пород, изменяют своими выделениями свойства материнских пород, что способствует развитию микроорганизмов.

Микроорганизмы за счет выделяемых ими ферментов разлагают органические вещества и образуют органо-минеральные соединения – гумус. По данным Е.Н. Мишустина (1987) количество микроорганизмов колеблется от нескольких сотен в 1 г дерново-подзолистых почв до 3 миллиардов в черноземных почвах. Масса микроорганизмов может составлять от 3 до 8 т/га в черноземных почвах.

Грибы разлагают клетчатку, лигнин и другие органические вещества почвы и также способствуют образованию гумуса.

Дождевые черви (живут на глубинах до 12 м), проделывая ходы в почве, рыхлят и аэрируют ее, что способствует развитию корневой системы растений, кроме того, перерабатывая органические остатки, образуют гумус. За один год черви, живущие на 1 га способны переработать до 100 т органических остатков и перемешать ~120 т земли.

Насекомые и животные также активно разрушают органическое вещество, минерализуют его и, тем самым, выступают посредниками в обмене между почвой, атмосферой, обеспечивая круговорот элементов питания.

Земное тяготение. А.А. Роде и В.Н. Смирнов считают гравитационное поле Земли фактором, который определяет нисходящий процесс передвижения жидких и твердых веществ.

Время . Возраст почв исчисляется с начала почвообразовательного процесса. Почва – природное, постоянно изменяющееся природное тело. Считается, что тот вид, который сегодня имеют все существующие на Земле почвы, представляет собой лишь одну из стадий в длительной и непрерывной цепи их эволюции, а отдельные теперешние почвенные образования, в прошлом представляли другие формы и в будущем могут подвергнуться существенным превращениям даже без резких изменений внешних условий.

Различают абсолютный и относительный возраст почв. Абсолютным возрастом почв называют промежуток времени, прошедшей с момента возникновения почвы до нынешней стадии ее развития. Почва возникла тогда, когда материнская порода вышла на дневную поверхность и стала подвергаться процессам почвообразования. Например, в Северной Европе процесс современного почвообразования стал развиваться после окончания последнего ледникового периода.

Однако в пределах разных частей суши, которые одновременно освободились от водного или ледникового покрова, почвы далеко не всегда будут иметь в каждый данный момент одну и ту же стадию своего развития. Причиной этого могут быть различия в составе почвообразующих пород, в рельефе, растительности и других обстоятельствах. Относительным возрастом почв называют различие в стадиях развития почв на одной общей территории, имеющей одинаковый абсолютный возраст.

Время развития зрелого почвенного профиля для разных условий – от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. (Согласно данным, Л. Александровского увеличение мощности гумусового горизонта до 15 см происходит приблизительно за 100 лет). Возраст территории вообще и почвы в частности, а также изменения условий почвообразования в процессе их эволюции оказывают существенное влияние на строение, свойства и состав почвы. При сходных географических условиях почвообразования почвы, имеющие неодинаковые возраст и историю, могут существенно различаться и принадлежать к разным классификационным группам.

Итак, можно констатировать, что все естественные факторы почвообразования взаимосвязаны и действуют одновременно, оказывая влияние не только на интенсивность биологического круговорота и почвообразования, но и друг на друга. Так, изменение микроклиматических условий может вызвать смену растительного покрова и почв. Почвы в свою очередь могут оказать воздействие на смену растительности и изменить микроклиматическую обстановку

Антропогенные (искусственные) факторы . Влияние хозяйственной деятельности человека на почвообразование проявляется в регулировании состава и характера растительности, изменении свойств самих почв и процессов, протекающих в них. На огромных лесных и сельскохозяйственных территориях производят механизированную обработку почв, при которой уничтожается естественная растительность, эксплуатируются леса, проводятся мелиоративные работы, вносятся органические, бактериальные и минеральные удобрения. Происходит изменение естественных физических и химических свойств почв, приостанавливаются нежелательные для человека направления процессов почвообразования, изменяются биологические свойства. При увеличении, например, содержания кальция (известковании) в почве становится больше органического вещества, меняется реакция среды, возрастает количество микроорганизмов и элементов питания; в результате повышается плодородие почвы. Осушение приостанавливает болотный процесс, а орошение в засушливых районах создает условия для накопления органического вещества в почвах, повышая плодородие почв и урожай растений.

В результате хозяйственной деятельности человека изменяются характер и интенсивность биологического круговорота веществ, почвы дополнительно получают органическое вещество и элементы питания, формируется мощный пахотный горизонт, создаются окультуренные почвы с повышенным плодородием. Различной хозяйственной деятельностью охвачено 500 млн. га земель. Однако применение неправильных приемов ведения хозяйства вызывает развитие неблагоприятных почвообразовательных процессов: заболачивания, засоления, разрушения органического вещества и потери элементов питания.

Почва – сложная динамическая система, в которой постоянно изменяются состав, свойства и энергия. Эти изменения составляют почвообразовательный процесс, зависящий от ряда факторов. В.В. Докучаев (отец русского почвоведения) выделил следующие факторы почвообразования: климат, рельеф, материнские породы, животный и растительный мир, возраст страны (время) и антропогенная деятельность человека.

В начале своих исследований ведущую роль в почвообразовании В. Докучаев отводил климату. В дальнейшем в его работах уже встречается иное высказывание «Почва и грунты есть зеркало яркое и вполне правдивое отражение – так сказать, непосредственный результат совокупного, весьма тесного, векового взаимодействия между Н 2 О, воздухом, землей с одной стороны, растительными и животными организмами и возрастом страны с другой». Здесь подчеркивается значение биологического фактора, действующего совместно с другими факторами.

Климат как фактор почвообразования. Для того чтобы разобраться в сущности его участия в процессе почвообразования, расчленим его на два фактора: лучистую энергию Солнца и атмосферу.

Главный источник энергии для биологических и почвенных процессов – солнечная радиация. Она поглощается земной поверхностью, а затем постепенно излучается и нагревает атмосферу. От поступления на поверхность почвы лучистой энергии непосредственно зависит тепловой режим почвы. Кроме того, что тепло почва расходует на нагревание атмосферного воздуха, т. е. обмен энергией между почвой и атмосферой, часть тепла расходуется на испарение почвенной влаги. В результате ее испарения повышается концентрация почвенного раствора и возрастает его осмотическое давление. Велико влияние на ход почвообразовательного процесса и атмосферы. Первое-это обмен влагой между почвой и атмосферой, интенсивность и ход которого определяется годовой суммой осадков, их распределением в течение года и величиной суммарного испарения, от влажности воздуха и скорости ветра. Суммарное испарение складывается из испарения влаги осадков, задерживаемых растительным пологом, испарения с поверхности почвы и транспирации.

Совместным влиянием лучистой энергии Солнца и атмосферы определяются типы водного и теплового режимов почвы или, гидротермический режим. Последний влияет на скорость разложения и выщелачивания органических остатков, скорость распада минералов и др. Кроме того, атмосфера - источник кислорода для происходящих в почве процессов окисления, дыхания корней и разложения органических веществ, а также источник азота, его окислов, некоторых солей и пыли. Между атмосферой и почвой непрерывно проходит газообмен, главным образом кислородом из атмосферы и СО 2 из почвы.

Климат оказывает прямое и косвенное влияние на почвообразование. Прямое влияние проявляется в непосредственном воздействии элементов климата (увлажнение почвы осадками и ее промачивание, нагревание и охлаждение и т.д.), косвенное – через воздействие климата на растительный и животный мир.

Климат (осадки, температура) – это доминирующий и активный фактор в формировании почв. Непосредственное проявление климата на формирование почвы заключается в следующем :

1. накоплении карбонатов кальция и других солей на поверхности почвы в зонах с незначительным количеством осадков.

2. формировании кислых почв во влажных зонах с интенсивными процессами разложения и выщелачивания.

3. эрозии почв на склонах (водная эрозия), разрушении почвенного покрова в зонах ветровой эрозии.

4. определенное сочетание температурных условий и увлажнения обуславливает тип растительности, темпы создания и разрушения органического вещества, состав и интенсивность деятельности почвенной микрофлоры и фауны.

5. с климатическими условиями тесно связаны процессы превращения минеральных соединений в почве (направление и темп выветривания, аккумуляция продуктов почвообразования и т.д.).

Организмы и их роль в почвообразовании. В почвообразовании участвуют 3 группы организмов - зеленые растения на, микроорганизмы и животные, образующие на суше сложные биоценозы. В процессе их жизнедеятельности осуществляются важнейшие звенья почвообразования – синтез и разрушение органического вещества, избирательная концентрация биологически важных элементов, разрушение и новообразование минералов, миграция и аккумуляция веществ и другие явления, составляющие сущность почвообразовательного процесса и определяющие формирование главного свойства почв – плодородия.

Вместе с тем функции каждой из этих групп как почвообразователей различны.

Зелёные растения – единственный первоисточник органических веществ в почве. Основной функцией их как почвообразователей следует считать биологический круговорот веществ (почва – растение – почва) . Следствие биологического круговорота – аккумуляция потенциальной энергии и элементов азотного и зольного питания растений в верхней части почвы, обуславливающая постепенное развитие почвенного профиля и основного свойства почвы – ее плодородия. Зеленые растения участвуют в трансформации минералов почв – разрушении одних и синтезе новых, в формировании сложения и структуры всей корнеобитаемой части профиля, влияют на физические свойства (плотность), реакцию (рН) почвы, регулируют водно-воздушный и тепловой режим. Характер участия зеленых растений в почвообразовании различен в зависимости от типа растительности и интенсивности биологического круговорота. Различают следующие растительные формации:

а) группа деревянистых формаций (таежные леса, широколиственные леса, влажные леса);

б) группа переходных деревянисто-травянистых формаций (ксерофитные леса, саванны);

в) группа травянистых формаций (суходольные и заболоченные луга, травянистые прерии, степи умеренного пояса);

г) группа пустынных формаций (суббореальная с летним циклом вегетации, субтропическая с зимним циклом вегетации и тропическая);

с) группа лишайниково-моховых формаций (тундры, верховые болота).

Каждая из названных растительных формаций характеризуется своими особенностями в составе органического вещества, в поступлении его из почвы, в процессах разложения органического вещества и во взаимодействии продуктов распада с минеральной массой почвы. Лесная растительность преобладает на земной поверхности по своей биомассе (10 11 -10 12 т) она образует сложный многокомпонентный биоценоз в составе древесных, кустарниковых, травянистых и мохово-лишайниковых формаций. В различных условиях под разными типами леса формируются разные почвы (под хвойными лесами – подзол, под широколиственными лесами – бурые лесные почвы, под травянистыми лесами – серые лесные почвы и т.д.).

Травянистая растительность по суммарной биомассе несколько уступает лесным формациям (10 10 -10 11 т). Под луговой травянистой растительностью формируются дерново-подзолистые, дерновые и дерново-луговые почвы, под травянистой ксерофильной растительностью – черноземы, каштановые почвы и сероземы.

Микроорганизмы . В почве развиваются различные группы микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты) и водоросли. Их количество колеблется в широких пределах от миллионов до миллиардов в 1 г почвы (таблица 1).

Наибольшим содержанием микроорганизмов характеризуются черно-

земные и сероземные почвы, наименьшим – почвы тундры и северной тайги. Масса микроорганизмов составляет от 3 до 7-8 т/га.

Таблица 1 - Количество микроорганизмов в почвах России (Е.Н. Мишустин)

Бактерии - наиболее распространенная группа микроорганизмов в почве, они осуществляют процессы превращения органических и минеральных соединений в почвах. По отношению к потребностям в свободном кислороде различают аэробные и анаэробные (не используют свободный О 2) бактерии.

Актиномицеты - используют в качестве источника углерода различные органические соединения. Они могут разлагать клетчатку, лигнин, перегнойные вещества почвы. Участвуют в образовании гумуса.

Грибы - они активно участвуют в процессах минерализации и гумификации органических веществ. Грибы синтезируют различные кислотные соединения (уксусную, лимонную и др. кислоты). Их активная деятельность способствует образованию фульвокислотного гумуса и активному разрушению минералов.

Водоросли - распространены во всех почвах, главным образом в поверхностном слое. Содержат в своих клетках хлорофилл. В болотных почвах и на рисовых полях водоросли улучшают аэрацию, усваивая растворенный СО 2 и выделяя в воду О 2 . Водоросли активно участвуют в процессах выветривания пород и в первичном процессе почвообразования.

Лишайники - группа грибов, сожительствующих с наземными водорослями, т.е. они состоят из гриба и водоросли. Гриб обеспечивает водоросли водой и растворенными в ней минеральными веществами, водоросли же вырабатывают углеводы, которые использует гриб. С момента поселения лишайников на горных породах начинается более интенсивное биологическое выветривание и первичное почвообразование.

Все группы микроорганизмов наиболее активны при рН, близкой к нейтральной, при хорошей аэрации почвы и достаточном количестве органического вещества.

Микроорганизмы и почвообразование . Микроорганизмы выполняют весьма важные и многообразные функции в превращении веществ и энергии при почвообразовании, главными из которых являются:

Трансформация органических веществ;

Образование различных простых солей;

Участие в разрушении и новообразовании почвенных минералов;

Миграция и аккумуляция продуктов почвообразования;

Фиксация азота атмосферы (клубеньковые бактерии);

Формирование и динамика биохимического, питательного, окислительно-восстановительного, воздушного режимов почвы и т.д.

Животные, населяющие почву и их роль в процессах почвообразования. Почвенная фауна весьма многочисленна и разнообразна. К животному миру, принимающему активное участие в жизни почвы, относятся различные представители простейших (Protozoa – жгутиковые, корненожки и инфузории), беспозвоночных (дождевые черви, клещи и др.) и позвоночных животных (грызуны, землерои и т.д.).

Вопрос о роли простейших в почвенных процессах пока не выяснен. Одни исследователи считают, что простейшие, истребляя почвенные бактерии (питаются ими), оказывают вредное влияние на плодородие почвы, другие отмечают, что интенсивность микробиологических процессов в почве в присутствии Protozoa не ослабляется, но даже повышается.

Роль беспозвоночных в почвообразовании многогранна. Проделывая многочисленные ходы и норки, они улучшают физические свойства почв: повышают ее пористость, аэрацию, влагоемкость и водопроницаемость. В почвах, обогащенных продуктами жизнедеятельности дождевых червей – капролитами, возрастает количество гумуса, увеличивается сумма обменных оснований, снижается кислотность, в почве образуется большее количество водопрочной структуры. Улучшая структуру почвы, беспозвоночные изменяют воздушный режим и улучшают химический состав почвы.

Позвоночные животные (грызуны) роют в почве норы, ходы, перемешивая и выбрасывая на поверхность огромное количество земли. Некоторые из них образуют в почве так называемые кротовины - ходы, засыпанные массой почвы или породы (изменяются физические свойства, плотность, аэрация, водопроницаемость и др. свойства почвы).

Рассматривая влияние растительного и животного мира (флора и фауна) на процесс образования почвы, можно сделать вывод, что биологический фактор является ведущим в почвообразовании.

Влияние рельефа на почвообразование и плодородие почвы . Рельеф - это конфигурация или топография поверхности суши. Различают 3 группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф и микрорельеф.

Под макрорельефом понимают самые крупные формы рельефа, определяющие общий облик большой территории: равнины, плато, горные системы. Образование макрорельефа связано главным образом с тектоническими явлениями в земной коре.

Мезорельеф – форма рельефа средних размеров (холмы, лощины, долины, террасы и их элементы – плоские участки, склоны разной крутизны). Возникновение мезорельефа связано в основном с экзогенными геологическими процессами (медленные поднятия и опускания отдельных участков суши).

Микрорельеф - мелкие формы рельефа, занимающие незначительные площади (от нескольких дециметров до нескольких сотен квадратных метров), с колебаниями относительных высот в пределах одного метра (бугорки, понижения, западины).

Значение рельефа в формировании почв и развития почвенного покрова велико и разнообразно. Рельеф выступает как главный фактор перераспределения солнечной радиации и осадков в зависимости от экспозиции и крутизны склонов и оказывает влияние на водный, тепловой, питательный, окислительно-восстановительный и солевой режимы (рисунок 1).

Рисунок 1 - Взаимосвязь распределения почв в связи с рельефом,

почвообразующими породами и типами леса

Почвы одной и той же климатической зоны, расположенные на крутых склонах и формирующиеся на идентичных почвообразующих породах, имеют менее мощные горизонты по сравнению с почвами пологих склонов. Это вызвано поверхностным стоком, вследствие чего в почву попадает только часть осадков, причем эти почвы подвергаются довольно сильной эрозии. На более пологих склонах в почву поступает больше воды, а следовательно, и растительность на ней богаче, выше содержание органического вещества. Поверхности разного наклона и экспозиции получают неодинаковое количество солнечной радиации, что отражается на условиях температурного и водного режима. Почвы на солнечных склонах более теплые, отличаются от остальных почв более высоким термическим коэффициентом. В низинах, впадинах накапливаются воды, стекающие с более высоких близлежащих зон. Такие условия благоприятствуют росту биомассы, медленному разложению органических остатков и формированию почв с большими запасами органического вещества.

В настоящее время выделяют по положению в рельефе и по определяемому им перераспределению осадков следующие группы почв, которые называются рядами увлажнения.

Автоморфные почвы – формируются на ровных поверхностях и склонах в условиях свободного стока поверхностных вод, при глубоком залегании уровня грунтовых вод (УГВ > 6м).

Полугидроморфные почвы - формируются при кратковременном застое поверхностных вод или при залегании УГВ на глубине 3-6 м (капиллярная кайма может достигать корней растений).

Гидроморфные почвы – формируются в условиях длительного застоя вод или при УГВ < 3м (капиллярная кайма может достигать поверхности почвы).

Отмеченные особенности влияния рельефа на почвообразование имеют большое значение в земледелии, т. к. разнообразие рельефа на сельскохозяйственных угодьях ведет к неоднородности почвенных условий возделывания растений, необходимости применять дифференцированную агротехнику и т. п.

Время как фактор почвообразования (возраст почв). Фактор времени («возраст страны» – по В.В.Докучаеву) имеет огромное значение в формировании и развитии почв. Процесс почвообразования (сезонный, годичный, многолетний) вносит определенные изменения в превращении органических и минеральных веществ в почвенном профиле. Современные почвы – результат длительного почвообразовательного процесса, превращающего исходную горную породу в новое природное тело. Различают понятие абсолютного и относительного возраста почв.

Абсолютный возраст - время, прошедшее с начала формирования почвы до настоящего времени. Он колеблется от нескольких лет до миллионов лет. Наибольший возраст имеют почвы тропических территорий, не претерпевших различного рода нарушений (водная эрозия и т. д.) Самые молодые почвы развиты в современной пойме.

Относительный возраст - характеризует скорость почвообразовательного процесса, быстроту смены одной стадии развития почвы другой. Он связан с влиянием состава и свойств пород, условий рельефа на скорость и направление почвообразовательного процесса.

Значение почвообразующих пород в формировании плодородия почв. Роль почвообразующих пород в почвообразовании определяется тем, что они в значительной степени влияют на состав, свойства формирующихся из них почв. Это, в свою очередь сказывается на скорости преобразования минеральной массы при почвообразовании, закреплении органических веществ и т. п. Минералогический, химический игранулометрический составпород определяет условия произрастания растений, оказывает большое влияние на гумусонакопление, оподзоливание, оглеение, засоление и другие процессы и, конечно же, на водные свойства (водопроницаемость, влагоемкость, водоподъемная способность), воздушный и тепловой режимы.

По содержанию щелочноземельных и щелочных оснований почвообразующие породы делятся на засоленные, карбонатные и выщелоченные. В выщелоченных породах содержится не более 1-3% каждого из окисей Са 2+ , Mg 2+ , Na + и К + . Карбонатные породы содержат до 15-20% карбонатов Са 2+ (СаСО 3). В засоленных породах наряду с карбонатами Са 2+ много сульфатов и хлоридов Са 2+ , Mg 2+ , Na + .

Почвы наследуют геохимические черты исходного материала почвообразующих пород.

В настоящее время накоплено много научных данных, подкрепленных практикой, позволяющих осуществлять в земледелии научно обоснованный комплекс агромероприятий по сохранению и повышению плодородия почв. В результате земледельческого использования почв человек создал новые биоценозы – агробиоценозы. Возникли совершенно новые взаимоотношения культурных растений с животным населением почвы, с окружающей средой.

Производственная деятельность человека. Производственная деятельность человека - специфический и мощный фактор воздействия на почву (обработка, удобрения, химическая и водная мелиорация и т.д.) и на весь комплекс окружающих условий развития почвообразовательного процесса (растительность, элементы климата, гидрологию).

В результате земледельческого использования почв человек создал новые биоценозы – агробиоценозы. Возникли совершенно новые взаимоотношения культурных растений с животным населением почвы, с окружающей средой.

Значение положительное (positive) создается более высокое эффективное плодородие почв - удобрения, орошение, химическая мелиорация и т.д.).

Влияние отрицательное (negative) - эрозия, вторичное засоление, заболачивание, загрязнение почвенной среды, атмосферы, ощелачивание, осолонцевание почв и т.д.).

Факторы почвообразования оказывают специфическое воздействие на почву и не могут быть заменены друг другом. В этом смысле они равнозначны. Взаимодействие факторов почвообразования привело к образованию почвенных зон с преобладанием в каждой из них характерных типов почв: подзолистых, серых лесных, черноземов, каштановых и др. Эти почвы называют зональными (горизонтальная на равнинах и вертикальная в горахзональности).Среди зональных почв встречаются также другие почвы. Их образование не подчиняется законам зональности, а обусловлено влиянием рельефа и различием в составе и свойствах материнских пород. Так, в южно-таежной подзоне таежно-лесной зоны среди дерново-подзолистыхпочввстречаются дерново-глеевые, дерново-карбонатные почвы. Во всех почвенных зонах имеются болотные и пойменные почвы. В сухо-степной зоне среди каштановых почв характерно наличие солонцов. Указанные почвы, не имеющие преобладающего распространения в почвенных зонах, называют азональными или интразональными.

Сущность почвообразовательного процесса

Литература

Основные проблемы почвоведения

Изучение антропогенных почв и антропогенных трансформаций почвенного покрова, прогноз возможной эволюции при естественных и антропогенных изменениях факторов почвообразования, обеспечение выполнения педосферой своих глобальных экологических функций, классификация почв для решения вопросов земельных ресурсов мира.

Ганжара Н. Ф. Почвоведение.- М.: Агроконсалт, 2001. - 392 с. ISBN 5-94325-003-4

Крупеников И. А. История почвоведения.- М.: Наука, 1981

Розанов Б. Г. Генетическая морфология почв.- М.: Изд-во Московского университета, 1975

Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. 2000. М.: Наука. 185 с.

ЛЕКЦИЯ № 2

Тема: «Сущность почвообразовательного процесса»

1. Сущность почвообразовательного процесса

2. Факторы почвообразования

3. Типы почвообразования

Основоположник современного почвоведения В. В. Докучаев писал, что почва есть непосредственный результат совокупного, весьма тесного векового взаимодействия между водой, воздухом, землей (первичные, еще не измененные процессами почвообразования материнские горные породы, иначе подпочвы), с одной стороны, растительными и животными организмами и возрастом страны - с другой. Таким образом, почвообразование - это трансформация выходящих на дневную поверхность горных пород под совокупным воздействием растительных и животных организмов (биоса) в определенных условиях климата и рельефа со временем.

Факторы почвообразования не взаимозаменяемы и в этом понимании равнозначны.

Кроме перечисленных (горные породы, биос, климат, рельеф, время) важнейшим фактором современного почвообразовательного процесса является хозяйственная деятельность человека.

Почвообразующие породы. Почвообразующими, или материнскими, называются горные породы, на основе минерального материала которых сформировались почвы. Роль материнских пород в почвообразовании и их влияние на свойства почв разносторонни, но главное заключается в следующем: почвообразующие породы определяют минералогический и химический состав почвы, влияют на ряд ее агрофизических и физико-химических характеристик (гранулометрический состав, плотность, водопроницаемость, емкость поглощения и др.), формирование почвенного профиля (мощность генетических горизонтов и всей почвенной толщи, наличие солей, щебнистость и т.п.).

Так, почвы, сформировавшиеся на песке, рыхлые, имеют бедный минералогический и химический состав, малую емкость поглощения, хорошие водопроницаемость и аэрацию, растянутые генетические горизонты; почвы на глинах, наоборот, плотные, отличаются разнообразным химическим составом, высокой емкостью поглощения и плохой водопроницаемостью, укороченным профилем; почвы на засоленных почвообразующих породах обычно засолены и солонцеваты и т. д. От почвообразующей породы во многом зависят интенсивность и направленность почвообразования.

Почвообразующими могут быть только рыхлые осадочные породы. К наиболее распространенным почвообразующим породам относятся континентальные четвертичные отложения: ледниковые, водно-ледниковые, лёссы и лёссовидные суглинки, аллювиальные, элювиальные, делювиальные, пролювиальные, эоловые.

Ледниковые отложения - это различные морены (основная, донная, боковая, конечная). Они представляют собой рыхлый обломочный материал, перенесенный и отложенный движущимся ледником. Морены характерны для северных областей, они разно образны по минералогическому и гранулометрическому составу. Выделяют морены глинистые (обычно основная морена), супесчаные и песчаные (боковая морена), суглинистые, хрящево-каменистые и др. Всем моренам присуще наличие валунов (грубоокатанных с характерной штриховкой обломков различных формы и величины), несортированность материала, интенсивная выщелоченность, бескарбонатность. Последняя благоприятствует развитию на моренах подзолистого процесса почвообразования и формированию кислых подзолистых и дерново-подзолистых почв.

Кроме силикатных встречаются и карбонатные морены (например, Владимирское ополье). Они состоят из обломков карбонатных пород (мела, известняков, доломитов), которые ледник встретил на своем пути. На карбонатных моренах формируются достаточно плодородные дерново-карбонатные почвы с близкой к нейтральной реакцией почвенного раствора.

Для морен характерны определенные формы рельефа - друмлины (холмы высотой от 5 до 45 м), валы конечных морен и др.

Водно-ледниковые, или флювиогляциальные, отложения - это слоистые, в разной степени отсортированные отложения талых вод ледника. Они представлены галечниковыми, песчано-галечниковыми, песчаными и даже глинистыми наносами, которые формируют различные аккумулятивные формы рельефа: ледниковые дельты, озовые гряды, обширные песчаные и песчано-галеч-никовые равнины - зандры (Мещерское, Белорусское и Украинское полесье). Флювиогляциальные пески обычно по долинам рек переходят в древнеаллювиальные отложения боровых террас. В области водно-ледниковых отложений широко распространены покровные суглинки и озерно-ледниковые ленточные глины.

Покровные суглинки «покрывают» морены и некоторые другие породы (отсюда их название). Они сформировались как отложения временных спокойных разливов талых вод ледника и приурочены к водоразделам. Толща покровных суглинков (от десятков сантиметров до нескольких метров) неслоистая, без валунов и камней, обычно средне- и тяжелосуглинистая по гранулометрическому составу, плотная, бескарбонатная. Для условий лесной зоны это агрономически ценная материнская порода, на которой часто формируются серые лесные почвы.

Озерно-ледниковые отложения представлены в основном ленточными глинами, хотя среди них встречаются слабослоистые пески и супеси. Эти породы сформировались как осадки приледниковых озер, характерных для равнинных районов.

Глины представляют собой механические осадки стоячих или медленно текущих вод озер, морей и рек. Общее для них - высокое (более 50 %) содержание частиц диаметром меньше 0,01 мм и вследствие этого - большие влагоемкость, плотность, слитость, слабая водопроницаемость.

Глинистые отложения в основном содержат каолинит, реже монтмориллонит, а также оксиды алюминия, железа, марганца, аморфную кремниевую кислоту и тонкораздробленный кварц. В зависимости от состава имеют различную окраску: красно-бурые, белые, пестроцветные, зеленые глины и др. Глины как почвообразующая порода встречаются повсеместно, но занимают небольшие участки, наиболее цельные массивы приурочены к берегам морей и сыртовым равнинам.

Лёсс и лёссовидные суглинки занимают обширные территории в лесостепи и степи, а также в зоне полупустынь, глинистых и лёссовых пустынь. Это наиболее ценные в агрономическом понимании почвообразующие породы.

Лёсс характеризуется рыхлостью, мелкопористостью и карбонатностью, пылевато-суглинистым гранулометрическим составом с преобладанием крупнопылеватой (0,05-0,01 мм) фракции, хорошими микроагрегированностью и водопроницаемостью. Глинные минералы представлены в основном каолинитом и монтмориллонитом, более крупные частицы состоят из обломков кварца, полевых шпатов, слюд. Карбонаты кальция, содержание которых может достигать 30 %, не только равномерно распределены по толще породы, но и скапливаются в виде прожилок, плесени, конкреций, журавчиков, лёссовых куколок.

Лёссовидные суглинки отличаются от лёсса какой-либо из типичных характеристик, например бескарбонатностью, слоистостью или отсутствием пористости.

Описанные свойства благоприятствуют развитию на лёссе и лёссовидных суглинках гумусово-аккумулятивного, черноземного процесса почвообразования.

Аллювий - отложения постоянных водных потоков (рек, проточных озер). Различают пойменный, прирусловый, русловый, старичный аллювий, а также древние и современные аллювиальные отложения.

Аллювий может иметь различный минералогический и гранулометрический составы, но общее для этих отложений - слоистость и хорошая окатанность материала. На пойменном аллювии формируются различные пойменные почвы (луговые, лугово-болотные, болотные), на прирусловом - луговые слоистые. Древние аллювиальные отложения приурочены к первой надпойменной, или боровой, террасе и выполнены обычно древнеаллювиальным песком, на котором формируются различные дерновые и дерново-подзолистые песчаные и связнопесчаные почвы.

Элювий - продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте своего образования. Элювиальные породы весьма разнообразны, их минералогический и химический составы, характер залегания тесно связаны с исходной горной породой. Поэтому при определении конкретных элювиальных образований всегда называют исходную породу, например элювий гранита, элювий мела, элювий глинистого сланца и т.д.

Для всех элювиальных пород характерны несортированность и неокатанность материала, крупнозернистость и щебенчатость - это обломки исходной породы различной формы и величины, более мелкие в верхнем слое и увеличивающиеся с глубиной, переходя в невыветренную породу.

Делювий - продукты выветривания горных пород, переотложенные временными небурными водными потоками дождевых и талых вод. Делювиальные породы обычно отличаются определенной сортированностью материала и слоистостью, они покрывают нижнюю треть склонов, днища балок, образуя в устьях так называемые конусы выноса.

Пролювий - продукты выветривания горных пород, переотложенные бурными временными потоками. Это несортированные или плохо сортированные наносы, включающие грубый обломочный (хрящево-щебенчатый) материал, которые формируются обычно у подножия гор, образуя подгорные равнины и пролювиальные конусы выноса в устьях ущелий.

Процессы формирования элювиальных, делювиальных, про-лювиальных и аллювиальных отложений часто сочетаются, что обусловливает широкое распространение смешанных почвообразующих пород: элювиально-делювиальных, делювиально-аллювиальных и т. д.

Эоловые отложения формируются в процессе переноса и аккумуляции минерального материала воздушными потоками. Типичные эоловые отложения - песчаные наносы пустынных и полупустынных областей, для которых характерны эолово-аккумулятивные формы рельефа (барханы, бугристые пески, дюны).

Живые организмы (биос). Превращение материнской горной породы в почву происходит под непосредственным воздействием различных организмов: растений, микроорганизмов, животных. В конкретных климатических условиях эти группы организмов со временем образуют устойчивые ассоциации - биоценозы, которые определяют в основном направленность почвообразования при четком различии функций каждой из групп.

Жизнедеятельностью организмов, прежде всего зеленых растений, обусловлены круговорот и аккумуляция биогенных элементов и энергии в верхнем корнеобитаемом слое. Это малый биологический круговорот веществ, развивающийся на фоне большого геологического круговорота и составляющий основу почвообразовательного процесса. Учение о биологическом круговороте веществ и его роли в формировании почв было разработано В. Р. Вильямсом.

Выветривание подготавливает горную породу к почвообразованию и дает начало большому геологическому круговороту веществ, а почвообразовательный процесс начинается, лишь когда на продуктах выветривания горных пород поселяются живые организмы.

К первичным организмам-почвообразователям относятся автотрофные бактерии и водоросли, с жизнедеятельностью которых связаны первичный синтез почвенного органического вещества и биологические циклы углерода, азота, серы, фосфора, железа, марганца, кислорода и водорода. Этот процесс изменения материнских горных пород под воздействием низших организмов В. Р. Вильяме назвал первичным почвообразовательным процессом.

Высшие растения благодаря хорошо развитой корневой системе активно извлекают из материнской породы питательные вещества (зольные элементы, азот) и в процессе фотосинтеза создают органическое вещество. После их отмирания растительные остатки, в которых содержатся углерод, азот, фосфор и другие необходимые растениям макро- и микроэлементы, концентрируются на поверхности и в верхнем слое почвообразующей породы, подвергаясь в дальнейшем биохимической трансформации. Под воздействием микробов и ферментов растительные остатки разлагаются, частично расходуясь на формирование специфических почвенных органических соединений гумусовых веществ, частично минерализуясь и высвобождая питательные элементы. Последние, переходя в раствор, используются растениями, образуют новые малоподвижные соединения, закрепляются в почве, вымываются, улетучиваются в атмосферу. Вместе с растительными организмами на породы начинают воздействовать и животные, тела которых при отмирании вовлекаются в общую трансформацию органического вещества. В результате между растениями, биоценозом в целом и почвообразующей породой возникает круговорот биогенных элементов, основанный на двух непрерывно протекающих противоположных процессах - синтеза и разложения органических веществ.

Однако этот круговорот в естественных условиях не может быть замкнутым или полностью сбалансированным циклом: часть питательных веществ вымывается из почвы и, поступая в геологический круговорот, теряется безвозвратно. Поэтому одна из важнейших задач земледелия - увеличение емкости биологического круговорота, вовлечение в него новых питательных элементов. Такой результат получается при внесении органических и минеральных удобрений, при окультуривании почвы, когда прогрессивно улучшаются ее агрономические свойства, возрастает плодородие, увеличивается урожайность сельскохозяйственных культур.

Зеленые растения - ведущий биологический фактор почвообразования, поскольку они не только обеспечивают почву органическим веществом и биогенными элементами, но и оказывают большое влияние на водный, воздушный и тепловой режимы, определяют развитие процессов, влияющих на интенсивность и направленность почвообразования.

Характер почвообразования непосредственно связан с растительными формациями, которые подразделяют на пять групп: древесные формации (таежные, широколиственные, влажные субтропические и влажные тропические леса);переходные деревянисто-травянистые формации (ксерофитные леса, включая кустарниковые ценозы и саванны);травянистые формации (суходольные и заболоченные луга, травянистые прерии, степи умеренного пояса, субтропические кустарниковые степи);пустынные формации (суббореальная с летним циклом вегетации, субтропическая с зимним циклом вегетации и тропическая);лишайниково-моховые формации (тундра, верховые болота). Каждая группа растительных формаций и каждая формация имеют свои циклы развития, накопления и отмирания фитомассы, состав органического вещества и др. (табл. 1).С помощью микроорганизмов осуществляются процессы разложения, трансформации и синтеза минеральных и органических соединений в горных породах и почвах. С жизнедеятельностью микробов также связаны ассимиляция атмосферного азота, изменение окислительно-восстановительных условий, выработка ростактивирующих соединений, витаминов, биологических веществ, необходимых для синтеза белков и ферментов. К микроорганизмам относятся бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли, простейшие, различные фито- и зоофаги. Наиболее многочисленный и распространенный вид - бактерии. По типу питания они делятся на автотрофные и гетеротрофные. В 1 г почвы их насчитывается от сотен тысяч до нескольких миллиардов. Климат. Воздействие климата на почвообразовательный процесс может быть прямым и косвенным. К непосредственным, прямо воздействующим на почву, агентам климата относятся солнечная радиация, осадки, атмосферные газы (О 2 , N 2 , СО 2 , пары Н 2 О и др.). Косвенное воздействие осуществляется через биос (почвенные макро- и микроорганизмы, растительные ассоциации). Под климатом (атмосферным) понимают среднее состояние атмосферы в определенной точке земного шара, характеризующееся средними и крайними величинами метеорологических элементов (температура, осадки, влажность воздуха и т. д.). Выделяют пять групп климата по сумме активных температур и шесть групп по условиям увлажнения. Сочетание метеоэлементов (температуры и осадков) определяет характер биоценоза, скорость и тип выветривания (аллитный, сиаллитный) и в целом направленность почвообразования. Осадки во многом обусловливают водный режим почвы, мощность и дифференциацию почвенного профиля, до некоторой степени влияют на гранулометрический состав. Температурные условия сказываются прежде всего на продолжительности и интенсивности сезонного почвообразования, так как определяют длительность вегетационного периода. Почвообразование может протекать и при отрицательных температурах, но крайне медленно. От климатических условий также во многом зависит развитие процессов эрозии и дефляции.

Основное воздействие климата на почвообразование связано с водным и тепловым режимами. Поэтому приведенное ранее разделение климата на группы по показателям этих режимов имеет большое практическое значение. Термические группы климата, охватывая земной шар в виде широтных поясов, определяют основные зональные типы растительности и почв.

Взаимосвязь климата и почвообразования четко проявляется при сопоставлении почвенных и климатических карт, выделении границ почвенных и климатических зон.

Следует отметить, что большое значение для развития почвообразовательного процесса имеют интенсивность осадков и распределение их по сезонам года, сила и направленность ветра, сезонный ход и суточные колебания температур, континентальность, высота снежного покрова, глубина промерзания почвы и т.д. - все местные климатические характеристики.

Рельеф. Рельеф - форма поверхности земной суши - оказывает большое и разнообразное влияние на формирование почв и характер почвенного покрова, обусловливает перераспределение на поверхности суши солнечной радиации (экспозиция, форма и крутизна склонов), осадков и растворенных в воде веществ (воздействие силы тяжести).

Рельеф классифицируют по разным признакам: внешнему виду, амплитуде вертикального и густоте горизонтального расчленения, относительной и абсолютной высоте поверхностей и занимаемым ими площадям, происхождению и т. д.

Формирование почв и почвенного покрова связано с особенностями макро-, мезо- и микрорельефа.

Макрорельеф - совокупность наиболее крупных форм поверхности суши на конкретной территории: горы, равнины, плато. Формы макрорельефа влияют на движение воздушных масс и формирование климата, обусловливая явление вертикальной, или высотной, зональности (поясности) климата, растительности и почв, а также макросочетаний в почвенном покрове. Формирование макрорельефа вызвано тектоническими процессами в земной коре.

Мезорельеф - это средние формы поверхности земли, образовавшиеся на элементах макрорельефа; к ним относятся долины всех звеньев гидрографической сети и их водоразделы в пределах равнинных территорий (террасы, увалы, холмы, лощины, овраги, склоны террас, балок и т.д.). Эти формы рельефа оказывают решающее воздействие на перераспределение и поглощение солнечной энергии. Поэтому тепловой и водный режимы, развитие эрозионных процессов внутри почвенно-климатических зон определяются прежде всего элементами мезорельефа. Под воздействием мезорельефа формируются местные климат и микроклимат (склоны разной экспозиции, долины, водораздельные плато и др.), создаются закономерные сочетания почвообразующих пород и почв.

Формирование мезорельефа обусловлено главным образом экзогенными геологическими процессами (образование континентальных отложений, денудации) при постоянном воздействии медленных поднятия и опускания отдельных территорий суши.

Микрорельеф - наименьшие формы поверхности земли, образующиеся на элементах макро- и мезорельефа; к ним относятся бугорки, блюдца, западинки, кочки и т.д. Микроповышения и микропонижения по площади могут занимать от одного до нескольких сотен квадратных метров при амплитуде колебаний по высоте не более 1 м.

Формирование микрорельефа вызвано различными факторами: 1) геологическим (карстовые и суффозионные оседания, грязевые вулканчики, неровности, вызванные действием воды и ветра, и т. д.); 2) климатическим (мерзлотные деформации и морозо-бойные трещины, набухание и т. д.); 3) биологическим (кочки, бугорки вследствие деятельности землероев, провальные лунки на месте сгнивших пней и т.д.); 4) антропогенным (борозды, канавы, валы, бугры и т.д.).

Микрорельеф непосредственно связан с процессом почвообразования, поскольку определяет значительное скопление воды в понижениях (западины, блюдца), резко изменяя гидротермические и солевые условия в зависимости от его элементов. В итоге

создается микроклиматическая и гидрологическая неоднородность, определяющая комплексность растительного и почвенного покрова.

Почвенный покров равнинных территорий формируется главным образом под воздействием мезо- и микрорельефа. Все формы земной поверхности развиваются в тесной взаимосвязи с почвенным покровом, участвуя в перераспределении элементов плодородия почвы. Распределение почв также обусловлено элементами рельефа.

На равнинных пространствах водораздельных плато, где воды осадков полностью поглощаются, формируются типичные для данной климатической зоны почвы; на склонах в зависимости от их экспозиции образуются в разной степени эродированные почвы с укороченным профилем (южные склоны более сухие и теплые, размыты гораздо сильнее северных); по днищам балок и долин, где аккумулируется смытый со склонов мелкозем и куда поступают воды атмосферных осадков, создаются намытые, нередко полу- и гидроморфные почвы.

В зависимости от расположения почв на элементах рельефа, связанных с этим перераспределения атмосферной влаги и залегания грунтовых вод выделяют три группы почв по характеру увлажнения (ряды увлажнения):

Автоморфные почвы, сформировавшиеся на ровных поверхностях и склонах при глубоком залегании грунтовых вод (глубже 6 м), не оказывающих воздействие на процессы почвообразования;

Полугидроморфные почвы, образовавшиеся на элементах рельефа, обусловливающих либо кратковременное затопление территории поверхностными водами, либо сравнительно неглубокое (3- 6м - капиллярная кайма может достигать корней растений) залегание грунтовых вод;

Гидроморфные почвы, формирующиеся на пониженных (отрицательных) элементах рельефа, определяющих длительный застой вод атмосферных осадков на поверхности или близкое (менее 3 м - капиллярная кайма может достигать поверхности почвы) залегание грунтовых вод.

Возраст почв. Формирование и эволюция почв происходят во времени. В. В. Докучаев среди факторов почвообразования выделял время как возраст страны. Почвообразование как природный процесс имеет характер бесконечного развития, а слагающие его частные процессы ограничены во времени.

Обычно различают абсолютный и относительный возраст почвы. Под абсолютным возрастом понимают время от начала формирования почв до настоящего момента, под относительным возрастом - степень развития данной почвы. При одном и том же абсолютном возрасте почвы могут резко различаться по своему развитию из-за разной скорости почвообразования и степени его проявления в данной почве, т. е. по своему относительному возрасту. Например, почвы на рыхлых осадочных породах развиваются и достигают зрелого равновесного состояния быстрее, чем на плотных породах. В связи с этим выделяют почвы молодые (слаборазвитые) и зрелые. Последние отличаются хорошим развитием почвенного профиля, четкой выраженностью всех генетических горизонтов, определяющих конкретный почвенный тип.

Хозяйственная деятельность человека. Воздействие человека на естественный почвообразовательный процесс - главная особенность современного этапа развития почв и один из наиболее интенсивно действующих факторов почвообразования. Человек воздействует на почву и непосредственно (обработка, внесение удобрений, проведение различных мелиорации и т.д.), и косвенно (изменение фитоценозов, элементов климата и др.). Главная цель антропогенного воздействия - улучшение почвы, расширенное воспроизводство ее плодородия и увеличение продуктивности земельных угодий.