Образование горных пород ( магматические, осадочные, метаморфические)

Большоезначение имеют такие элементы климата, как атмосферные осадки, испарение и температура. Атмосферные осадки, выпадающие на земельную поверхность, расходуются на испарение, фильтрацию в нижние горизонты, стекание по склонам, рост и развитие растений. При этом растворение веществ и механические частицы передвигаются с водой как по поверхности почвы, так и по ее вертикальному профилю.

В процессе обмена тепла и влаги между почвой и атмосферой устанавливается определенный гидротермический режим почвы. В каждой природной зоне климат характеризуется температурными условиями и увлажнением. Выделение термических групп климатов основано на показателях суммы температур выше 100 С за вегетационный период: холодные – 6000 С, холодно – умеренные – 600…20000 С, тепло – умеренные – 2000…38000 С, теплые – 3800…80000 С, жаркие – более 80000 С.

По условиям увлажнения выделяют шесть групп климатов: очень влажные – коэффициент увлажнения более 1,33, влажные – 1,33…1,00, полувлажные – 1,000…0,55, полусухие – 0,55…0,33, сухие – 0,33…0,12, очень сухие – менее 0,12.

Коэффициент увлажнения – это отношение среднемноголетнего количества осадков за год к испаряемости.

От температуры и условий увлажнения зависит скорость химических и биохимических процессов, выветривания, биологическая продуктивность растений и др.

Роль ветра как одного из элементов климата проявляется в его воздействии на рельеф и растительность. Ветер влияет на распределение снега по поверхности обусловливая неравномерность промерзания и увлажнения почвы.

Рельеф

Роль рельефа в почвообразовательном процессе проявляется в перераспределении и различном количестве тепла, поступающего на склоны разной экспозиции. Рельеф влияет на относительный возраст почв, так как в различных условиях почвообразовательный процесс может протекать с разной скоростью. Так в лесостепной зоне, а также в горах на северных склонах часто растет лес и образует дерново-подзолистые или серые лесные почвы. Южные склоны всегда более теплые и сухие, чем северные, поэтому на склонах разной экспозиции создаются неодинаковые условия почвообразования.

Рельеф – это характер поверхности определенной территории. Три формы: макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф.

Макрорельеф – самые крупные формы возвышения, 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.

Биологический фактор

Ведущая роль в образовании и формировании плодородия почв принадлежит трем группам организмов – зеленым растениям, микроорганизмам и животным. Каждая из этих групп организмов выполняет свои функции, но только при их совместной деятельности материнская горная порода превращается в почву.

Зеленые растения синтезируют органическое вещество. После завершения жизненного цикла растений часть биомассы в виде корневых остатков и наземного опада ежегодно возвращается в почву. В верхних горизонтах накапливаются элементы питания, образуя и разрушается органическое вещество. Вместе с биомассой в почвах аккумулируется солнечная энергия.

Распределение растительности подчиняется закону широтной зональности. В каждой природной зоне продуктивность растительных сообществ зависит от климатических и почвенных условий. (см. табл.)

Биологический круговорот веществ

Растительные сообщества	Органическое вещество, т/га				Зольные элементы и азот, кг/га
	Биомасса		Ежегодный		В биомассе	Ежегодно
	общая	корней	прирост	опад		потребляется	возвращается с опадом
Арктические тундры	5	3	1	1	160	38	37
Ельники южной тайги	330	73,5	8,5	5,5	2600	155	120
Березняки	220	50,5	12	7	2100	380	290
Дубравы	400	96	9	6,5	5800	340	255
Луговые степи	25	17	13,7	13,7	1180	682	682
Сухие степи	10	8,5	4,2	4,2	350	161	161
Пустыни полукустарничковые	4,3	3,8	1,2	1,2	180	59	59

В лесах общая биомасса наибольшая, однако ежегодный прирост в них значительно меньше чем в луговых степях. Ежегодный опад в лесах, особенно хвойных, составляет незначительную часть, что является причиной низкого плодородия лесных почв. В травянистых сообществах луговых степей ежегодный прирост больше, чем в лесах, и почти вся биомасса ежегодно возвращается в почву, формируя мощный гумусовый горизонт и создавая высокое плодородие. Таким образом, от типа растительности и интенсивности биологического круговорота зависит почвообразовательный процесс и свойства почв.

В почве и на ее поверхности находится огромное количество микроорганизмов: бактерий, грибов, актиномицетов, а также водорослей и лишайников. В верхних слоях их количество колеблется от миллионов до миллиардов в 1 г почвы, а в общая масса составляет 3…8 т/га. Наименьшее содержание микроорганизмов характерно для почв тундры и северной тайги, а наибольшее – для черноземных и сероземных почв.

Содержание микроорганизмов в почвах варьирует в течении года, что связано с изменением гидротермического режима и многократными генерациями микроорганизмов. Жизнедеятельность микроорганизмов активнее всего летом при благоприятной влажности почвы. В жаркое время, когда почва высыхает, жизнедеятельность микроорганизмов приостанавливается. Бактерии лучше развиваются в нейтральной или слабощелочной среде, грибы -  в кислой.

Зеленые водоросли обитают в районах с холодным климатом, сине – зеленые в районах с  теплым климатом. Водоросли участвуют в процессах выветривания и в первичном почвообразовательном процессе. На рисовых полях водоросли насыщают воду кислородом, без которого растения риса не могут развиваться.

Беспозвоночные животные ( дождевые черви, клещи, ногохвостки и др.) принимают активное участие в почвообразовании. Дождевые черви улучшают физические свойства почвы, химические  свойства и снижают ее кислотность. Насекомые разрыхляют почву, улучшают ее физические свойства, участвуют в минерализации растительных остатков и обогащают почву гумусом.

Позвоночные животные ( кроты, суслики, мыши и др.) проделывают в земле различные ходы, смешивают растительные остатки с породой и почвой. Растительность переработанная в пищеварительных органах животных, попадая в почву, превращается в гумус.

Возраст почв

В развитии почвы различают абсолютный и относительный возраст.

Абсолютный возраст определяется временем, прошедшим от начала возникновения почвы до современной стадии ее развития. Чем раньше территория освободилась от моря или ледника, тем больший возраст имеет почва. Это обусловлено суммарным проявлением биологических процессов. В южных зонах, где на земную поверхность поступает много солнечного света и тепла, биологические процессы протекали более длительный период, чем нашей страны относятся каштановые почвы и черноземы. На севере на поверхность земли поступает меньше солнечной энергии, биологические процессы в зимний период замедленны, кроме того, в ледниковые периоды почвы были разрушены материковыми льдами, абсолютный возраст почв определяется временем последнего ледникового периода (10…25 тыс. лет). Поэтому в таежно-лесной зоне почвы более молодые, чем в степной зоне.

Еще меньший абсолютный возраст имеют почвы тундровой зоны, где территория освободилась от ледника и морских вод в наиболее поздний период.

Относительный возраст зависит от рельефа и свойств почвообразующих пород. Эти факторы влияют на интенсивность почвообразовательных процессов. Так, в Черноземной зоне на песках под сосновым лесом наблюдается более ранний подзолистый период почвообразования, а на суглинистых породах уже давно сформированы лугово-степные черноземные почвы. О влиянии рельефа на относительный возраст почв было сказано выше. Различия в рельефе создают разные направления и скорости биологических процессов на участках, имеющих одинаковый абсолютный возраст.

Производственная деятельность человека.

Освоенная почва подвергается сильному воздействию обрабатывающих орудий, на ее состав и свойства влияют вносимые удобрения, мелиоративные мероприятия и др. При этом ее свойства изменяются значительно быстрее, чем это происходит в природных условиях. Действие природных факторов продолжается, но сильно видоизменяется. Влияние климата на обрабатываемую почву становится иным, в особенности в условиях мелиорации-орошения и осушения. С земной природной растительности на культурную изменяются состав почвенных микроорганизмов и характер биохимических процессов.

В результате правильной агротехники, применения высоких дох органических удобрений, фитомелиорации и других приемов создаются окультуренные и культурные почвы.

Знание законов развития почв необходимо для целенаправленного расширенного воспроизводства почвенного плодородия. Проект землеустройства, составленный с учетом взаимосвязей всех факторов почвообразования и ландшафте, важная предпосылка для применения системы земледелия, обеспечивающей формирование почв с более высоким уровнем эффективного и потенциального плодородия. Если же производственная деятельность осуществляется без учета условий развития почв и их свойств, то возникают такие отрицательные последствия, как эрозия, засоления, заболачивание, загрязнение, дегумификация, разрушение структуры почв и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 8 Морфологические признаки как внешнее отражение почвообразовательных процессов, состава и свойств почвы

Строение почвенного профиля

Каждая почва состоит из слоев, или генетических горизонтов, характерных только для нее. Определенное сочетание горизонтов составляет профиль почвы. Например, в целинной дерново-подзолистой почве сверху выделяется горизонт лесной подстилки, под ним — гумусовый горизонт, ниже — подзолистый, иллювиальный, далее горизонт, переходный к материнской породе, и материнская порода; для болотной почвы обязательными будут торфяный слой и под ним — минеральный глеевый горизонт. Почвы получили названия по наличию тех или иных горизонтов с соответствующими морфологическими признаками. Названия почв на почвенных картах обозначают индексами (Пд — дерново-подзолистые, Л — лесные почвы, Ч — черноземы и т. д.).

Каждый горизонт также имеет название и индекс: Ао — горизонт лесной подстилки или степной войлок; А — гумусово-аккумулятивный горизонт; Ап — пахотный; А2 — аллювиальный (подзолистый, осолоделый); В — иллювиальный, или горизонт вмывания; в черноземах этим индексом может обозначаться горизонт без признаков иллювиированности; Т — торфяный; G — глеевый, другие горизонты; С — материнская порода; Д — подстилающая порода. Горизонт с морфологическими признаками выше- и нижележащего слоев называют переходным и обозначают двумя буквами, например А2В, ВС; первая буква —индекс вышележащего слоя, вторая — нижележащего.

В третьей части учебника вы ознакомитесь со строением профиля основных типов почв России, используемых в земледелии, с их составом и свойствами, а на лабораторно-практических и полевых занятиях закрепите свои знания — изучите характерные признаки разных почвенных горизонтов и по их наличию в профиле будете давать названия почв, освоите методы выполнения химических и других анализов образцов почв генетических горизонтов, а в итоге по морфологическим и аналитическим показателям научитесь оценивать уровень плодородия почв.

МОЩНОСТЬ ПОЧВЫ И ОТДЕЛЬНЫХ ГОРИЗОНТОВ

Мощность почвы складывается из мощности отдельных горизонтов. Под почвенным слоем выделяется слабозатронутая почвообразовательным процессом материнская порода. Мощность отдельных горизонтов обозначают в сантиметрах (верхняя и нижняя границы от поверхности), например Ап 0—22 см, В1 57—82 см. Эти границы горизонтов определяются при просмотре профиля почвы сверху вниз по изменению одного или нескольких морфологических признаков.

ОКРАСКА ПОЧВ

Окраска является наиболее заметным морфологическим признаком. Народные названия почв связаны именно с этим признаком: подзол (напоминает цвет золы), чернозем, серая лесная почва, каштановая, серозем. Эти народные названия были использованы в почвоведении при разработке классификации почв, так как они характеризуют особенности гумусово-аккумулятивных процессов в разных почвенных зонах, состав и свойства почв.

Для определенных генетических горизонтов типична своя окраска, являющаяся отражением прошедших почвообразовательных процессов, химического и минералогического составов твердой фазы почв. Гумусовые вещества окрашивают почву и ее горизонты в черные, серые и бурые тона. Окисные соединения железа придают красноватые, ржавые и желтоватые оттенки, а закисные соединения — сизовато-голубоватые (в глеевых горизонтах болотных почв), соединения марганца — фиолетово-черные оттенки. Диоксид кремния, или кремнезем, образующийся в подзолистом горизонте при разрушении алюмосиликатов, в результате подзолистого процесса почвообразования обусловливает белесую окраску, углекислый кальций, каолинит, гидрат окиси алюминия — белую и т. д.