Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Факторы почвообразования

На развитие почвообразовательного процесса самое непосредственное влияние оказывают те природные условия, в которых он протекает, от того или иного их сочетания зависят его особенности и то направление, в котором этот процесс будет развиваться.

Важнейшими из этих природных условий, называемых факторами почвообразования, являются следующие: материнские (почвообразующие) породы, растительность, животный мир и микроорганизмы, климат, рельеф местности и возраст почв. К этим пяти основным факторам почвообразования (которые назвал еще Докучаев) сейчас добавляют действие вод (почвенных и грунтовых) и деятельность человека. Ведущее значение всегда имеет биологический фактор, остальные же факторы представляют собой лишь фон, на котором происходит развитие почв в природе, однако они оказывают большое влияние на характер и направление почвообразовательного процесса.

Почвообразующие породы.

Все существующие почвы на Земле произошли из горных пород, поэтому очевидно, что в процессе почвообразования они принимают самое непосредственное участие. Наибольшее значение имеет химический состав горной породы, поскольку минеральная часть любой почвы содержит в себе, в основном, те элементы, которые входили в состав материнской породы. Большое значение имеют и физические свойства материнской породы, поскольку такие факторы как гранулометрический состав породы, ее плотность, пористость, теплопроводность самым непосредственным образом оказывают влияние не только на интенсивность, но и на характер протекающих почвообразовательных процессов.

Климат. почвообразование антропогенный фактор почва

Климат играет огромную роль в процессах почвообразования, его влияние очень многообразно. Основными метеорологическими элементами, определяющими характер и особенности климатических условий, являются температура и осадки. Годовое количество поступающего тепла и влаги, особенности их суточного и сезонного распределения обуславливают совершенно определенные процессы почвообразования. Климат влияет на характер выветривания горных пород, воздействует на тепловой и водный режимы почвы. Движение воздушных масс (ветер) влияет на газообмен почвы и захватывает мелкие частички почвы в виде пыли. Но климат оказывает влияние на почву не только непосредственно, но и косвенно, поскольку существование той или иной растительности, обитание тех или иных животных, а также интенсивность микробиологической деятельности обусловлена именно климатическими условиями.

Растительность, животные и микроорганизмы.

Растительность.

Значение растительности в почвообразовании чрезвычайно велико и многообразно. Пронизывая корнями верхний слой почвообразующей породы, растения извлекают из ее нижних горизонтов питательные вещества и закрепляют их в синтезированном органическом веществе. После минерализации отмерших частей растений заключенные в них зольные элементы отлагаются в верхнем горизонте почвообразующей породы, создавая этим благоприятные условия для питания следующих поколений растений. Так, в результате постоянного создания и разрушения органического вещества в верхних горизонтах почвы, приобретается наиболее важное для нее свойство - накопление, или концентрация элементов зольной и азотной пищи для растений. Это явление называется биологической поглотительной способностью почвы.

Вследствие разложения растительных остатков в почве накапливается перегной, имеющий огромное значение в плодородии почвы. Растительные остатки в почве являются необходимым питательным субстратом и важнейшим условием развития многих почвенных микроорганизмов.

В процессе распада органического вещества почвы выделяются кислоты, которые, воздействуя на материнскую горную породу, усиливают ее выветривание.

Сами растения в процессе своей жизнедеятельности выделяют своими корнями различные слабые кислоты, под влиянием которых труднорастворимые минеральные соединения частично переходят в растворимую, а, следовательно, в усвояемую растениями форму.

Кроме того, растительный покров существенно изменяет микроклиматические условия. Например, в лесу, по сравнению с безлесными территориями, понижена летняя температура, увеличена влажность воздуха и почв, уменьшена сила ветра и испарение воды над почвой, накапливается больше снега, талых и дождевых вод - все это неизбежно отражается на почвообразовательном процессе.

Микроорганизмы.

Благодаря деятельности населяющих почву микроорганизмов происходит разложение органических остатков и синтез содержащихся в них элементов в соединения, поглощаемые растениями.

Высшие растения и микроорганизмы образуют определенные комплексы, под воздействием которых формируются различные типы почв. Каждой растительной формации соответствует определенный тип почв. Например, под растительной формацией хвойных лесов никогда не сформируется чернозем, который образуется под воздействием лугово-степной растительной формацией.

Животный мир.

Важное значение для почвообразования имеют животные организмы, которых в почве очень много. Наибольшее значение имеют беспозвоночные животные, живущие в верхних почвенных горизонтах и в растительных остатках на поверхности. В процессе своей жизнедеятельности они значительно ускоряют разложение органических веществ и часто производят весьма глубокие изменения в химических и физических свойствах почвы. Большую роль играют и норные животные, такие как кроты, мыши, суслики, сурки, и пр. Многократно перерывая почву они способствуют смешиванию органических веществ с минеральными, а также повышению водо- и воздухопроницаемости почвы, что усиливает и ускоряет процессы разложения в почве органических остатков. Также они обогащают почвенную массу продуктами своей жизнедеятельности.

Растительность служит пищей для различных травоядных животных, поэтому, прежде чем попасть в почву, значительная часть органических остатков подвергается существенной переработке в пищеварительных органах животных.

Рельеф .

Рельеф оказывает косвенное влияние на формирование почвенного покрова. Его роль сводится, в основном, к перераспределению тепла и увлажнения. Значительное изменение высоты местности влечет за собой существенные изменения температурных условий (с высотой становится холоднее). С этим связано явление вертикальной зональности в горах. Сравнительно небольшие изменения высоты сказываются на перераспределении атмосферных осадков: пониженные участки, котловины и западины всегда в большей мере увлажняются, чем склоны и повышения. Экспозиция склона определяет количество поступающей на поверхность солнечной энергии: южные склоны получают больше света и тепла, чем северные. Таким образом, особенности рельефа изменяют характер воздействия климата на процесс почвообразования. Очевидно, что в различных микроклиматических условиях процессы почвообразования будут идти по-разному. Большое значение в формировании почвенного покрова имеет и систематический смыв и перераспределение атмосферными осадками и талыми водами мелкоземельных частичек по элементам рельефа. Велико значение рельефа в условиях обильного выпадения осадков: участки лишенные естественного стока излишней влаги, очень часто подвергаются заболачиванию.

2. Антро погенный фактор почвообразования

Антропогенный фактор почвообразования, одна из составляющих процесса формирования почвы. В последние 10-летия возрастающее воздействие антропогенных факторов привело к возникновению сложных экологических проблем: парниковому эффекту, выпадению кислотных дождей, обезлесиванию, загрязнению окружающей среды токсикантами и др. Появление на Земле человека и его последующая хозяйственная деятельность положили начало процессу разрушения биосферы. Применение огня, вырубка лесов, охота и пастбищное животноводство, земледелие (вначале примитивное, затем высокоинтенсивное, с применением тяжелых машин и химикатов), повсеместное загрязнение экологической среды чужеродными хим. соединениями, постройка дорог, поселений и городов, использование наземного и воздушного транспорта, строительство многочисленных горных выработок и шахт, заводов и фабрик, войны 19 и 20 вв.-- все это привело к глубокому разрушению важнейших компонентов биосферы, нарушению почти замкнутых природных биогеохимических циклических процессов и исчезновению нормальных экологических условий существования живых организмов. Наиболее губительной для биосферы является непрерывное уничтожение растительной биомассы (лесов, лугов и степей, болотной растительности низменностей, пойм, дельт, побережий и мелководий), т. к. оно сопровождается ослаблением фотосинтеза -- единственного процесса аккумуляции на Земле биологически полезной для создания продовольствия и кормовой массы энергии. Столь же губительными являются эрозия почв и уменьшение их плодородия (стерилизация, потеря гумуса). Оба процесса, а также послеледниковое обсыхание материков (особенно ярко выраженное в Евразии, Африке, Австралии), привели к регион, процессам аридизации и опустынивания обширных участков суши. Попытки людей бороться с опустыниванием с помощью широкого орошения, как правило, оканчивались развитием т. н. вторичного засоления почв, их биол. бесплодием, дефицитом пресных вод и т.д. Современная индустрия, города и транспорт, использующие ископаемое топливо и сырье, являются причиной химического загрязнения экологических систем различными токсичными (особенно углеводородными) отходами, выбросов в природную среду недоокисленных соединений азота и серы (см. Загрязнение воздушного бассейна). Окисляясь в атмосфере, оксиды азота и серы ведут к образованию т. н. «кислотных дождей», содержащих свободные серную и азотную кислоты, которые вызывают интенсивное подкисление и выщелачивание почв в зонах выпадения таких осадков (см. Загрязнение почв). Вследствие этого на обширных территориях формируются вторичнокислые почвы с низким плодородием. Гибнут продуктивные реки и озера. В районах интенсивного земледелия с применением минеральных физиологически кислых удобрений вследствие избыточного их использования развиваются, кроме того, процессы вторичного подкисления почв и сельскохозяйственных угодий, что приводит к сокращению пригодных к пахоте земель. В естественных условиях процесс почвообразования идет со скоростью 0,1 мм/год . В настоящее, время общий объем глобальных антропогенных нагрузок на почв, покров стал соизмерим с действием природных факторов; по данным В. А. Ковды, техногенное давление на 1 км 2 территории достигает по азоту 5-15, по сере -- 3-28 т/год при общем объеме поступления в почву с органическими остатками около 1 млн т азота. В районах интенсивного земледелия и с высокой концентрацией промышленного производства техногенная трансформация почв стала не только соизмерима с интенсивностью природного почвообразовательного процесса, но и значит, его превышает. Общая площадь пахотных угодий в Челябинской области составляет 3,2 млн га . При обработке пахотного слоя толщ. 22 см и объемной массой 1,15г/см 3 ежегодно подвергается механическому воздействию (переворачивается, перемещается, измельчается, разрушается и заново создается) 8,1 км 3 почвы. Внесенные в почву удобрения; мелиоранты, средства защиты растений становятся неотъемлемой частью почвы и, следовательно, принимают активное участие в процессе превращения и передвижения веществ и энергии, протекающем в почвенной толще. Длительное вмешательство в естественное почвообразование приводит к снижению плодородия почв. В Челябинской области насчитывается 29,3 тыс.га эродированных земель, 40,5 тыс. га эрозионно опасных и 1128 тыс.га дефляционно опасных. Площадь почв с реакцией pH<5,6 составляет 709,9 тыс.га , нарушенных земель -- 26,8 тыс.га . По данным космических съемок, суммарная площадь загрязнения земель 29,5 тыс.км 2 , вместе с почвами, загрязненных радионуклидами, -- 50 тыс.км 2 , или 56% территории. При все усиливающихся темпах антропогенного воздействия на почву это может привести к ее деградации, экологической катастрофе. Необходимы срочные меры по восстановлению плодородия почв: ландшафтное земледелие, внедрение природоохранных, ресурсосберегающих технологий обработки почвы, приемов биологизации земледелия и т. п. (См. также Воспроизводство плодородия почв.)

3. Законы географии почв

О закономерностях географического распространения почв на земной поверхности впервые написал В.В. Докучаев в работе «К учению о зонах природы» на примере Русской равнины. К основным законам географии почв относят: закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности; закон фациальности (провинциальности) почв; закон аналогичных топографических рядов; закон вертикальной зональности.

Законы горизонтальной и вертикальной почвенной зональности были сформулированы В. В. Докучаевым в 1899 г. в работе «К учению о зонах природы». «Поскольку все важнейшие почвообразователи распределяются на земной поверхности в виде поясов или зон, вытянутых более или менее параллельно широтам, то неизбежно, что и почвы... должны располагаться на земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и пр.». Эта концепция получила развитие в работах К.Д. Глинки, Л.И. Прасолова, И.П. Герасимова, В.А. Ковды, Н.Н. Розова, Е.В. Лобовой и др.

Закон горизонтальной зональности говорит о том, что основные типы почв распространены на равнинах по континентам или в виде широтных почвенных зон (полос), последовательно сменяющих друг друга при изменении широты местности в зависимости от изменения всех важнейших почвообразователей (природных компонентов) от экватора к полюсам, а в России с севера на юг.

Основа зональности -- неравномерное поступление солнечной энергии на разных широтах Земли из-за ее шарообразности и кругового вращения. С широтным распределением тепла связано так же распределение влаги, выпадение осадков, а в связи с этим развитие зональных растительных и почвенных спектров.

Наиболее крупные единицы в почвенном покрове Земли -- широтные. Они представляют собой совокупности широтных почвенных зон и горных почвенных структур по сходству радиационных и термических условий, вернее, с неравномерным поступлением солнечной энергии на разных широтах. В зависимости от особенностей климата различают арктический, субарктический умеренный, антарктический, субантарктический умеренный, тропический, субтропический умеренный, экваториальный, субэкваториальный умеренный пояса. В Северном полушарии Земли выделены пояса: полярный, бореальный (умеренно холодный), суббореальный (умеренно теплый), субтропический и тропический. Почвенно-биоклиматические поля подразделяют на почвенно-биоклиматические области -- совокупности, объединенные по радиационным, термическим условиям и увлажнению, континентальности климата, видам растительности. Например, влажные области с лесным таежным или тундровым растительным покровом, переходные области со степным ксерофитно-лесным растительным покровом, сухие области с полупустынями и пустынями.

Проявление закона широтной зональности выражается также в обособлении внутри поясов на внутриконтинентальных равнинах почвенных зон -- территорий с преобладанием одного основного, реже двух типов почв, сопряженных с определенной растительностью. Почвенная зона представляет собой ареал распространения зональных почвенных типов и сопутствующих им интразональных почв. Зональные почвы формируются под зональными растительными сообществами на равнинах, водораздельных возвышенных территориях, на которых на почвообразование не влияют грунтовые воды, а также на территориях, где исключаются застаивание поверхностных вод и приток их со стороны.

В полярном поясе выделяют зону арктических почв Арктики и зону тундровых глеевых и тундровых иллювиально-гумусовых почв Субарктики. Далее следуют зоны: таежно-лесная с подзолистыми и дерново-подзолистыми почвами, широколиственных лесов с бурыми лесными почвами, лесостепная с серыми лесными почвами и черноземами, степная со своеобразными степными подтипами черноземов, сухостепная с каштановыми почвами, полупустынная с бурыми полупустынными почвами. В пустынной зоне Средней Азии и Казахстана развиты в основном серо-бурые пустынные и такыровидные, а на песчаных массивах -- песчаные пустынные почвы. Для зоны сухих субтропиков Средней Азии характерны сероземы, коричневые почвы, а для зоны влажных субтропиков -- красноземы и желтоземы.

Современные исследователи доказали необязательное следование зон параллельно широтам. Например, из-за особенностей увлажнения на океанических окраинах Евразии, в южной половине Северной Америки, в Австралии почвенные зоны распространены почти по меридиальному простиранию. По В. М. Фридланду, почвенные зоны теряют широтно-полосную форму при резком отличии направления изменения увлажнения от направления изменения температурного фактора.

Проявление закона горизонтальной зональности усложняется из-за местных особенностей рельефа, различий в темпах биологического круговорота элементов.

Интразональные почвы -- почвы, не типичные для определенных зон, а встречающиеся во многих зонах (например, болотные, пойменные, солонцы, солончаки).

Азональные почвы -- это молодые почвы, не успевшие приобрести зональные особенности (формирующиеся на свежем аллювии, элювии плотных пород, примитивные щебнистые, молодые рыхлые на песках и т. д.). По современным представлениям, в почвенном покрове выделяют следующие таксономические единицы.

Для равнинных территорий

3. Почвенные зоны

4. Почвенные провинции

5. Почвенные округа

6. Почвенные районы

Для горных территорий

1. Почвенно-биоклиматические пояса

2. Почвенно-биоклиматические области

3. Горные почвенные провинции

4. Горные почвенные зоны

Закон фациальности почв проявляется в обособлении внутри почвенных зон почвенных провинций в связи с биоклиматическими различиями по фациальности. Так, с нарастанием океанического влияния или уменьшением континентальности широтно-зональные почвенные спектры приобретают своеобразную природу.

Закон аналогичных топографических рядов действует во всех почвенных зонах в связи с распределением почв по элементам мезо- и микрорельефа. Во всех зонах распределение почв по элементам рельефа имеет аналогичный характер: на возвышенных элементах рельефа залегают автоморфные или зональные почвы, а в понижениях или отрицательных элементах рельефа -- генетически подчиненные (полугидроморфные, гидроморфные). На склонах находятся переходные почвы. Этот закон получил особое развитие с проведением крупномасштабных почвенных исследований для землеустройства хозяйств.

Закон вертикальной почвенной зональности, или поясности, гласит, что в горных системах основные типы почв распространены в виде поясов, последовательно сменяющих друг друга с нарастанием абсолютной высоты от подножия гор к вершинам в связи с изменением природных условий. Расположение почвенных типов или структур этой зональности определяется положением горной страны в системе горизонтальных почвенных зон, положением ее по отношению к преобладающему движению воздушных масс, наличием температурных инверсий (стекание масс холодного воздуха по склонам в определенные сезоны и застаивание его в депрессиях). Однако возможны и отклонения в связи с положением склонов относительно движения воздушных масс, экспозицией склонов, температурными инверсиями.

4. Роль почвы в природе

Почвенный покров образует одну из геофизических оболочек Земли - педосферу. Основные гео-сферные функции почвы как природного тела обусловлены положением почвы на стыке живой и неживой природы. И главная из них - обеспечение жизни на Земле. Именно в почве укореняются наземные растения, в ней обитают мелкие животные, огромная масса микроорганизмов. В результате почвообразования именно в почве концентрируются жизненно необходимые организмам вода и элементы минерального питания в доступных для них формах химических соединений. Таким образом, почва - условие существования жизни, но одновременно почва - следствие жизни на Земле.

Запасание энергии - следующая общая функция почвы. Почва является важнейшим условием фотосинтетической деятельности растений. Этим путем аккумулируется на Земле колоссальное количество энергии. В.А. Ковда приводит такие данные. В форме топлива, пищи, кормов ежегодно на земном шаре расходуется примерно 7 * 10 12 кВт * ч этой энергии. Еще 16,2 * 10 12 кВт * ч человечество сжигает в виде ископаемого топлива (угля, нефти, газа, торфа), созданного в прошлые геологические эпохи также, по-видимому, растениями. Другие источники энергии (реки, ветер, ядерное топливо) дают неизмеримо меньше энергии. И в настоящее время и, вероятно, еще долго в будущем именно система почва - растения - животные будет главным поставщиком трансформированной энергии Солнца человечеству. Живое вещество неустойчиво, после отмирания организмов оно быстро разрушается, минерализуется, и только небольшая часть его превращается в почве в гумус и надолго сохраняется, обеспечивая нормальное функционирование почв в биосфере.

Третья глобальная функция почвы - обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ, так как биогеохимические циклы элементов, в том числе таких важнейших биофилов, как углерод, азот, кислород, осуществляются через почву. Эти элементы в разной форме и в разных соотношениях участвуют в синтезе органического вещества растениями. Затем они проходят сложный цикл превращений в почве, и часть продуктов поступает в атмосферу и гидросферу. Тем самым почва участвует в процессе регулирования состава атмосферы и гидросферы. Это четвертая глобальная функция почвы.

Пятая глобальная функция почвы - регулирование биосферных процессов, в частности плотности и продуктивности живых организмов на земной поверхности. Почва обладает не только плодородием, она имеет и свойства, лимитирующие жизнедеятельность тех или иных организмов. Не случайно зарождение древних цивилизаций происходило в тех регионах нашей планеты, где естественное плодородие почв особенно велико. Таким образом, почва - основное средство производства и объект труда в сельском хозяйстве, а ее распределение - причина острых социальных конфликтов.

Заключение

Современное состояние почвенного покрова нашей страны неудовлетворительное и продолжает ухудшаться. Это следует из официальных данных. 40 млн. га представлены низкоплодородными засоленными и солонцовыми почвами, 26 млн. га переувлажнены и заболочены, 5 млн. га загрязнены радионуклидами, из 186 млн. га сельскохозяйственных угодий около 60 млн. га эродированы, в некоторых южных районах России (например, в Калмыкии) идет опустынивание. Для преодоления дальнейшего развития деградации почв, в том числе знаменитого русского чернозема - национального достояния страны, необходимы меры по их защите, и прежде всего совершенствование земельного законодательства. Немаловажную роль должно сыграть и воспитание уважительного отношения к земле-почве, и начинать эту работу надо еще в школе. Мировое сообщество уже пришло к пониманию этого. В США разработан проект "Global Project", одной из задач которого является объединение ученых, учителей школ и школьников для включения почвоведения в школьные программы. В 1997 году уже более 5 тыс. школ из 64 стран мира зарегистрировались для участия в этом проекте. Хочется верить, что на родине почвоведения также поймут всю важность этой инициативы.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Условия почвообразования в Карелии, климат, рельеф, почвообразующие породы, гидрология, гидрография, растительность. Производственная деятельность человека. Систематизация списка почв производственного участка. Рекомендации по рациональному использованию.

курсовая работа , добавлен 23.04.2019


Факторы почвообразования; исследование физической структуры, механического и химического состава разреза. Местоположение и природные условия участка. Строение и морфологические свойства почвы; комплексная оценка: содержание гумуса, СО2, реакция раствора.

курсовая работа , добавлен 15.05.2015


Государственное устройство, структура хозяйства, промышленность Канады. Природные условия, рельеф, климат, внутренние воды и геологическое строение. Экология и качество жизни. Почвы, растительность и животный мир. Международные экономические связи.

курсовая работа , добавлен 26.10.2011


Климат, растительность и рельеф Астраханской области. Почвообразующие породы и зоны расположения. Классификация, строение, свойства почв. Особенности сочетании бурых почв со светло-каштановыми, солонцами и солончаками. Приёмы повышения плодородия.

реферат , добавлен 17.12.2014


Экологические условия почвообразования. Характеристика зональных факторов степей Одесского района: климата, растительности и рельефа. Поверхностные и грунтовые воды степной зоны. Характеристика гранулометрического состава и водно-физических свойств почв.

курсовая работа , добавлен 23.02.2012


Географическое положение Апеннинского полуострова. Факторы почвообразования: почвообразовательные породы, рельеф, живые организмы, климат и время. Разнообразие почвенного покрова Апеннинского полуострова. Использование почв и их экологическое состояние.

контрольная работа , добавлен 03.01.2011


Географическое положение острова Куба. Рельеф острова, протяжённость береговой линии. Геологическое строение и полезные ископаемые. Внутренние воды, природные районы, климат, почвы, растительный и животный мир. Особо охраняемые природные территории.

реферат , добавлен 07.01.2011


Особенности почвообразования на территории пойм, определяющего многие черты генезиса, состава и свойств аллювиальных почв. Характерные элементы равнинного рельефа центральной поймы. Гранулометрический состав и свойства пойменных темногумусовых почв.

презентация , добавлен 03.04.2017


Физико-географическое положение и рельеф, климатические условия и внутренние воды, растительность и животный мир Индокитая. Антропогенная трансформация ландшафтов: процесс обезлесения природной среды и результаты проведения операции "рука фермера".

курсовая работа , добавлен 09.05.2011


Физико-географические положение и природные условия Евразии и Северной Америки. Условия почвообразования степных почв, их сходства и различия в этих странах. Обоснование необходимости рационального использования почв, их охрана и восстановление.

Земля - богатство всего человечества. Причем мы говорим не только о планете, но и о запасах почв на ее поверхности. Без них не было бы столь разнообразной флоры, а гетеротрофы (к которым относится любое животное и человек) в принципе не смогли бы появиться. Как на поверхности планеты вообще образовался грунт? В этом «виноват» фактор почвообразования. Точнее, целая их группа.

Основная классификация

В. В. Докучаев считал, что следует выделять пять почвообразующих факторов:

• Материнская порода.
• Климатические параметры. Вообще, климат как фактор почвообразования многими учеными рассматривается с ключевой позиции, так как его роль действительно впечатляет.
• Флора.
• Фауна.
• Рельеф местности и прошедшее время.

Но это не все основные факторы почвообразования. Сегодня ученые считают, что к этому перечню необходимо добавить еще две позиции: действие воды (атмосферных осадков) и деятельность человека. А сейчас разберемся со всеми факторами подробнее, обсудив их характеристики. Итак, важнейший фактор почвообразования - та субстанция, которая дала начало грунту.

Материнские породы

Как можно понять, это те минералы, из которых когда-то образовался и продолжает образовываться плодородная (или не очень) почва. Именно от первичной породы зависят механические, физические, химические и прочие свойства грунта. Таким образом, почвы, изначально образованные, к примеру, из гранита и подобных ему пород, могут быть не равнозначны тем, которые вышли из туфов и пемзы.

Какими бывают материнские породы? Они бывают магматическими, осадочными и метаморфическими. Кстати говоря, и гранит, и пемза с туфом - породы магматические, но почвы из них получаются разные. От чего это зависит, ведь фактор почвообразования одинаковый?

Как от происхождения зависят свойства грунта?

Химический и минералогический состав, который зависит не только от породы, но и от конкретного района ее происхождения, играет огромную роль в свойствах почвенного слоя. Так, если минерал карбонатный, обладает щелочной реакцией (или близок к нейтральной), то образовавшийся на его основе грунт быстро начинает накапливать гумус и приобретает высокую плодородность. Таким образом, основные факторы почвообразования чрезвычайно важны, так как от них напрямую зависит размер потенциальных урожаев в будущем.

Если порода кислая, то все эти процессы идут в несколько раз медленнее. В случае когда в минерале содержится большое количество водорастворимых солей, почва «получается» излишне засоленной. Помимо этого, огромное значение имеет и механический состав, так как от него зависит теплоемкость, влагоемкость и прочие важные показатели, от которых напрямую зависит в той или иной местности.

Рельеф

Этот фактор почвообразования вспоминают редко, а зря. Ведь именно рельеф оказывает влияние на распределение солнечной радиации, осадков и прочих факторов по поверхности пород, а значит, что именно от него зависят характеристики грунта, который в итоге получается «на выходе».

Радикальнее всего это проявляется в горной местности с существующими там перепадами давления, освещенности и кардинально разнящимся температурным режимом. Здесь большое значение принадлежит воздушным массам и их конвекции, в результате которой огромные объемы воздуха с разной температурой постоянно обдувают гористые склоны. Во многом рельеф, как фактор почвообразования, зависит также от климатических особенностей местности, так как без сочетания этих двух условий грунт образоваться не сможет.

Влажность воздуха также различна, причем после «переваливания» через горные гряды она резко уменьшается. В результате горная порода в различной степени выветривается, осаливается, разрушается с образованием фракций различного размера.

Пожалуй, важнее всего все же действие освещения и солнечной радиации, которое в разных климатических зонах отличается на порядок. Так, в зоне Крайнего Севера почв мало, и они крайне скудны, а сохранились в идеальном состоянии. Сравните это с пустынными областями, в которых породы уже давно размельчены до состояния однородного кварцевого песка. Если взглянуть на основные факторы почвообразования Оренбургской области, то важность рельефа будет еще более очевидной.

В той местности огромную роль играют так называемые сырты, то есть сравнительно невысокие увалы. В сочетании с равнинной местностью, такой рельеф предопределяет высокие скорости движения воздушных масс над поверхностью материнских пород, что приводит к их сравнительно быстрому выветриванию и последующему разрушению.

В этих условиях скорость накопления гумуса (и само наличие органических веществ) кардинально разнится, как отличается фракция и химический состав получающегося грунта. Соответственно, он будет иметь различную степень плодородия.

Виды почв в зависимости от различий рельефа

• Автоморфные разновидности. Их формирование происходит в условиях свободного стока поверхностных вод и глубокого залегания почвенной влаги. При этом превалирующую роль начинает играть биологический фактор почвообразования.
• Полугидроморфные. Формирование таких грунтов происходит, когда поверхностная влага может на какое-то время застаиваться на поверхности материнских пород, а почвенные источники залегают на глубине не более шести метров.
• Гидроморфные почвы. Соответственно, такой грунт образуется в тех случаях, когда поверхностные воды в течение длительного времени могут застаиваться на поверхности породы, а почвенная влага залегает на глубине не более трех метров.

Во всех этих случаях немалое значение может иметь также почвообразования. Человек в процессе своей хозяйственной деятельности часто осушает или затапливает большие площади земной поверхности, что сильно влияет на характеристики образования грунта.

Эрозивные процессы

Если уклон поверхности равен 30 градусам или больше, то рельеф становится особенно важным. Так, в этих условиях повсеместно распространена водная эрозия. Она действует намного сильнее ветровой разновидности, которая распространена в местностях с ровным рельефом или там, где уклон поверхности очень незначителен. Если посмотреть на основные факторы почвообразования Оренбургской области, в этом легко убедиться. В тех краях основную роль в «истирании» поверхностного слоя минеральных пород играет ветер, который может достигать чрезвычайно высоких скоростей.

Рельеф играет немаловажную роль даже в эволюционном процессе развития флоры в той или иной местности. Наиболее ярко это проявляется при изменении русла рек или уходе морей (или наоборот, затоплении площадей). Это приводит к повышению или понижению уровня почвенных вод, изменению цикла развития грунта (автоморфный тип меняется на гидроморфный, или же наоборот).

Влияние биосферы

Биологический фактор в образовании каждой почвы является ведущим. Лишь после того, как на суше появились первые живые микроорганизмы, она в принципе смогла развиться. В принципе, сам процесс почвообразования можно рассматривать как глубокое взаимодействие между живой (микроорганизмы) и неживой (разрушенная порода) природой. Сама материнская порода в ходе данного процесса изрядно преображается. Основное условие, обеспечивающее непрерывность образования почвы - приток к поверхности планеты лучистой солнечной энергии.

Атмосферные газы, флора и фауна, продукты их жизнедеятельности, - все эти факторы и условия почвообразования «привели» к тому, что сегодня у нас под ногами имеется плодородная земля, на которой человечество выращивает продукты питания для себя и корм для сельскохозяйственных животных.

Еще раз повторим, что своеобразной «энергомерой» является объем поступающей солнечной энергии. На поверхности планеты она помогает переходу минералов (то есть неживой природы) в живую. Как вы наверняка догадались, говорим мы о процессе фотосинтеза. Кроме того, солнечная энергия помогает переходу отмерших частей растений обратно в состав неживой материи. За счет непрерывного процесса, который происходил на протяжении тысяч и миллионов лет, наша планета приобрела уникальную «почвенную оболочку», являющуюся залогом плодородия и воспроизводства растительной биомассы.

Какие еще необходимо упомянуть факторы почвообразования? Эссе, написанное даже школьником средних классов, неизбежно будет рассматривать флору в контексте ее важной роли в процессе накопления гумуса. И это совершенно верно!

Роль растительной массы

Основной «поставщик» огромных объемов биомассы для всего грунта - именно растения. Кроме того, они же аккумулируют солнечную энергию (9.33 ккал/грамм). Так как в среднем на одном гектаре произрастает до десяти тонн растительных организмов, на этой площади накапливается около 9,33*107 ккал энергии. Столь ее гигантское количество не только играет важную роль во всех процессах почвообразования, но также может с успехом использоваться человеком. Так что не только факторами почвообразования являются растения, но и ценным энергетическим ресурсом! Идеальный пример - каменный уголь, невероятные запасы которого человек начал интенсивно использовать в 19-м веке.

Автотрофы извлекают из материнской породы все необходимые себе минеральные вещества, а после этого переводят его в состав сложнейших органических соединений, из которых впоследствии получается гумус. Частично эти соединения вновь возвращаются обратно, когда их вымывает из отмерших растительных остатков вода. Эти важнейшие факторы и процессы почвообразования способствуют, в том числе, равномерному перемешиванию оставшейся материнской породы и органического вещества.

Места концентрации растительной биомассы

Вполне естественно, что в лесах происходит концентрация наибольшего объема биомассы растительного происхождения. Но это - не совсем точное впечатление, так как действительно огромный ее прирост происходит только в степной зоне, где не менее 85 % всей накопленной органики вновь возвращается в почву. Именно поэтому в степях последняя намного плодороднее, чем в лесах, где характеристики грунта в этом плане не слишком «выдающиеся». То есть факторы почвообразования, кратко выражаясь, значительно различаются, даже будучи внешне схожими.

Отчего так происходит? Дело в том, что в лесах из почвенного слоя с низким содержанием гумуса многие минеральные и органические вещества просто вымываются под действием атмосферной влаги. В травянистых же биоценозах остатки растений плотно спрессовываются, образуя массивные Эти же условия способствуют образованию торфа, так как на нижних ярусах много влаги и мало кислорода, который бы мог стимулировать процессы разложения. Какая еще существует характеристика факторов почвообразования?

Зольность почв

Во многом процесс разложения растительных остатков зависит от химического состава последних. Так, зольность хвои (то есть количество остающейся минеральной части) составляет не более 1-2 %, а в лиственных лесах этот показатель увеличивается до 4 %. В степях степень зольности растительных остатков может достигать сразу 5-6 %, а в солончаковых пустынях этот показатель увеличивается вообще до 14 %! Правда, в последнем случае особого значения это не имеет, так как 90 % минеральной части - все тот же самый хлорид натрий, кальция и калия, что во множестве содержатся в самих солончаках.

Растения характерны тем, что из почв с различным минеральным составом они берут ровно то количество солей и соединений, которое им действительно необходимо для роста и развития. Например, в злаках и диатомовых очень высока концентрация тех элементов, которые в основном характерны только для кремнеземов. В почве же конкретно этого района концентрация этих соединений может быть ничтожна. Пустынные растения - наиболее яркий пример этого утверждения, так как в них содержится огромное количество минеральных солей.

Для чего им нужны эти соединения? Все просто - песок, в котором данные автотрофы растут, крайне скуден на содержание всех необходимых растениям элементов, которые приходится запасать внутри своего же организма.

Роль животного мира

Но если в школьном или ином учебном заведении вам будет задан вопрос: «Назовите факторы почвообразования», не забудьте упомянуть о большой роли фауны. Животные в образовании плодородной почвы также играют далеко не последнюю роль. И здесь немалое значение играет тот факт, что грунт сам по себе является домом для многих тысяч видов самых разнообразных животных и микроорганизмов. На них лежит «обязанность» размельчения и переработки растительной массы и ее последующее перемешивание с нижележащими почвенными горизонтами.

Млекопитающие и все прочие позвоночные животные создают в толще земли свои норы и гнезда. Кроты, слепыши, суслики и прочие норные существа выносят нижние части породы наверх. Именно в тех районах, где этих животных много (степи), имеются насыщенные черноземы. и личинки также выполняют большой объем работы по преобразованию органической составляющей почвы в гумус. Кроме того, беспозвоночные перемешивают органику и неорганику. Как и все природные факторы почвообразования, они способствуют ускорению накопления органических веществ.

Конечно, распространенность животного мира и его многообразие всецело зависят как от географических, так и от климатических факторов. Чем разнообразнее флора и фауна, тем лучше и «качественнее» получается на выходе почва, тем больше в ней органических веществ и выше плодородие.

Климатические факторы

Напоследок рассмотрим климат как фактор почвообразования. От географических и климатических условий зависит очень многое: достаточно посмотреть на Казахстан и пустыню Гоби. От месторасположения зависит также суммарный объем лучистой энергии, поступающей на поверхность земли. Соответственно, максимален он на экваторе, минимален - на полюсе. Оба обстоятельства негативно влияют на процессы почвообразования. Вот Факторы почвообразования сильно зависят еще и от погоды.

Во многом погода и климат зависят от высоты местности над уровнем моря. При этом стоит понимать, что существует две формы климата: макро- и микро-. Наибольшее участие в образовании почвы принимают ветер и различные виды атмосферных осадков. Чем разнообразнее климат, тем более «пестрым» получается грунт на выходе. Так или иначе, но тепловой режим играет значительную роль в теплоемкости почвы. Особенно это заметно в горных условиях, с различным уклоном поверхностей.

Почва - уникальное природное образование, характеризующееся плодородием. Довольно часто в к этому слову употребляется «земля». Как образовалась почва на нашей планете и какие факторы повлияли на данный процесс?

Что такое почва?

Это верхняя прослойка суши на земном шаре. Образование почвы происходило под действием на ряда факторов. Она обладает своим неповторимым составом, строением и свойствами.

Это одна из самых важных составляющих биосферы и биоценозов на Земле, поскольку здесь осуществляется поддерживание экологических связей абсолютно всех живых существ с твердой, жидкой и газообразной оболочками планеты.

Докучаев, который наиболее подробно занимался изучением вопроса о том, как образовалась почва, называл ее «отражением ландшафта», потому что через нее выражаются главные особенности конкретного района. Почвенный покров одновременно является определяющим для растительных сообществ, но в то же время сам зависит от них.

Свойства почвы

Наиболее важным свойством почвенного покрова является плодородие, выражающееся в его способности к обеспечению развития и роста растений.

К физическим свойствам относят:

• механический состав (плотность и размер почвенных частиц);
• влагоемкость (способность впитывать и удерживать воду);
• микробный состав;
• кислотность.

Факторы образования почвы

Ход процесса почвообразования напрямую зависит от природных условий или факторов, в которых он протекает. Также необходимо учитывать их комбинации, поскольку они определяют направленность всего процесса.

Условия образования почвы подразделяют на пять типов:

• почвообразующая порода;
• растительные сообщества;
• деятельность животных и микроорганизмов;
• климатические условия;
• рельеф;
• возраст почвенного покрова.

В настоящее время также отдельно выделяют еще два фактора - воздействие воды и человека. В вопросе о том, как образовалась почва, ведущим фактором является биологический.

Почвообразующие породы

Абсолютно весь почвенный покров нашей планеты начал образовываться на основе горных пород. Определяющим фактором является их химический состав, поскольку почвенный покров вбирает в себя часть материнских пород. На характер и направленность процесса влияют свойства горных пород, такие как плотность, пористость, способность проводить тепло, размер микрочастиц.

Климат

Влияние климата на весьма многообразно. Основными факторами воздействия климата являются осадки и температурный режим. Условиями для процесса выступают количество теплоты, влажность, а также их циркуляция и распределение в пространстве. Климатический фактор проявляется и в процессе выветривания. Климат также оказывает косвенное влияние, поскольку определяет существование определенных видов растительных сообществ.

Растения и животные

Растения своими корневыми системами пронизывают материнскую горную породу и доставляют к поверхности ценные минеральные вещества, которые впоследствии преобразуются в органические соединения.

Как образуется перегной почвы? Отмершие части растений, насыщенные зольными веществами, остаются в верхних горизонтах. Благодаря постоянному синтезу и распаду органики на поверхности почвенный покров становится плодородным.

Растительные сообщества изменяют микроклимат местности. К примеру, в лесах летом довольно прохладно, повышена влажность, минимальна сила ветра, в отличие от лугов.

Большое количество живых организмов живет в верхнем плодородном В процессе их жизнедеятельности растения и их органические остатки разлагаются. Впоследствии продукты жизнедеятельности животных вновь поглощаются растениями.

Совокупность растительных и животных сообществ на определенных территориях оказывает влияние на формирование типа почвы. Например, черноземы образуются только под лугово-степным типом растительности.

Рельеф

Данный фактор оказывает косвенное влияние на процесс образования почвы. Рельеф определяет закон перераспределения влаги и тепла. В зависимости от высоты меняется температурный режим. Именно с высотой связана вертикальная зональность в горных районах планеты.

Характер рельефа определяет степень воздействия климата на почвообразование. Перераспределение осадков происходит из-за перепадов высот. В низменных участках влага скапливается, а на склонах и возвышенностях она не задерживается. Южные склоны в северном полушарии получают больше тепла по сравнению с северными.

Возраст почв

Почва является природным телом, которое постоянно развивается. То, каким мы видим сейчас почвенный покров, - это лишь одна из ступеней его непрерывного развития. Даже если почвообразовательные процессы в будущем не изменятся, верхний плодородный слой может подвергнуться коренным преобразованиям.

Возраст бывает двух типов - относительный и абсолютный. Абсолютным возрастом называется время, которое прошло с моменты образования почвенного покрова до настоящей стадии его развития. Однако не все части суши в течение всего периода своего исторического развития являлись ею. Относительный возраст - разница в развитии верхнего плодородного слоя в рамках одной территории.

Возраст может быть различным - от сотен до тысяч лет.

Как образовалась почва?

Этот вопрос интересует уже несколько поколений ученых и исследователей. Рассмотрим ниже общепринятую версию истории почвообразовательного процесса.

Земля имеет твердое раскаленное ядро, которое окружено горячей мантией с вязкой структурой. Сверху располагается внешняя кора, в состав которой входят горные породы.

Четыре миллиарда лет назад Земля начала остывать. В некоторых местах магма выходила на поверхность и образовала базальты, а там, где оставалась под ней, формировались граниты. Первичная материнская порода менялась под действием внешних факторов, постепенно происходил синтез новых минеральных веществ.

После того как в атмосфере появился кислород, начал формироваться осадочный слой. Постепенно в результате процесса выветривания материнская порода становилась более рыхлой и насыщалась кислородом. Таким образом, возникали глины, пески, гипс и известняк.

Общепринятой является точка зрения о том, что жизнь на планете существует вот уже более трех миллиардов лет. Согласно последним исследованиям, в это время на Земле уже жили бактерии и простейшие одноклеточные. Первые живые организмы легко приспосабливались к новым факторам внешней среды и были всеядными. В процессе жизнедеятельности они выделяли некоторые ферменты, которые растворяли горные породы и довольно быстро размножались. Постепенно образующаяся почва заселялась мхами, лишайниками, а затем растениями и животными. В результате такого заселения образовывался перегной.

Почвенный покров очень важен для человека. Его нужно изучать для целей развития сельского и лесного хозяйства, а также для инженерных и строительных изысканий. Знания о свойствах верхнего плодородного слоя земли используются при решении проблем геологической разведки и добычи минеральных ресурсов, здравоохранения, экологии.

Выделял пять факторов почвообразования: материнская (почвообразующая) порода; климат; растения; животные организмы; рельеф и время. В настоящее время они пополнились еще двумя: водами (почвенными и грунтовыми) и хозяйственной деятельностью человека.

Почвообразующие породы (или материнские) – это горные породы, из которых почвы формируются. Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические и физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса придавая определённую специфику каждому виду почв.

Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам. Они делятся на магматические, метаморфические и осадочные горных пород.

Минералогический, химический и механический состав пород определяет условия произрастания растений, оказывает большое влияние на гумусонакопление, оподзоливание, оглеение, засоление и другие процессы. Так, карбонатность пород в таежно-лесной зоне создает благоприятную реакцию среды, способствует формированию гумусового горизонта, его оструктуренности. На кислых породах эти процессы идут значительно медленнее. Повышенное содержание водорастворимых солей приводит к образованию засоленных почв. В зависимости от механического состава, характера сложения породы различаются по водопроницаемости, влагоемкости, пористости, что предопределяет в процессе развития почв их водный, воздушный, тепловой режимы.

Значение рельефа в формировании почв и развитии 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 почв.

Так, в горах возникает вертикальная зональность климата, растительности и почв вследствие понижения температуры воздуха с высотой и изменения в увлажнении. Воздушные массы, приближаясь к горам, медленно поднимаются, и постепенно охлаждаются, что способствует достижению точки росы и выпадению осадков. Перевалив через горы, те же воздушные массы, опускаясь, нагреваются и становятся сухими. Различия в увлажнении вызывают изменения питательного, окислительно-восстановительного и солевого режимов.

В.В. Докучаев заложил начало учения о факторах почвообразования. Он первым установил, что формирование почвы тесно связано с физико-географической средой.

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. При изучении почв важно учитывать взаимные связи и влияние всех факторов почвообразования.

Функциональную зависимость почвы от факторов почвообразования можно показать схематичной формулой:

Почва = f (К+П+О+Р+ХД+ГВ) t,

где f – функция; К – климат; П – порода; О – организмы; Р – рельеф;
ХД – хозяйственная деятельность; ГВ – грунтовые воды; t – время.

Функциональная зависимость между почвой и факторами почвообразования настолько сложна, что решение вышеприведенной формулы пока не представляется возможным. Однако В.В. Докучаев указывал, что затруднения эти временные и есть все основания ожидать, что сложные зависимости между почвой и факторами, ее образующими, будут найдены. В настоящее время основанием для такого заключения являются, во-первых, нарастающие темпы получения количественных (цифровых) данных о в различных условиях и, во-вторых, широкая компьютеризация и использование математических методов изучения массовых цифровых данных.

Почвообразующие породы

Почвообразующие породы . Горные породы, на которых формируются , 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.

Встречаются следующие генетические типы осадочных пород: элювиальные, делювиальные, аллювиальные, моренные, водно-ледниковые, озерно-ледниковые, эоловые и др.

Материнская порода является материальной основой, субстратом, на котором формируется почва. Почва в значительной мере наследует от исходной породы ее гранулометрический, минералогический, химический состав и свойства. Однако почвообразующая порода не есть скелет почвы, инертный к развивающимся в ней процессам. Она состоит из разнообразных минеральных компонентов, различным образом участвующих в процессе почвообразования. Среди них имеются частицы, практически инертные к химическим процессам, но играющие важную роль в образовании физических свойств почвы. Другие составные части почвообразующих пород легко разрушаются и обогащают почву определенными химическими элементами, таким образом, состав и строение почвообразующих пород оказывает чрезвычайно сильное влияние на процесс почвообразования.

Так, например, в условиях хвойно-лиственных (смешанных) лесов обычно формируются почвы. Однако, когда в пределах лесной зоны почвообразующие породы содержат повышенное количество карбонатов кальция, то образуются почвы, резко отличающиеся от дерново-подзолистых. Но в ландшафтах, где расположены лёссовидные отложения, содержащие повышенное количество карбонатов кальция, формируются своеобразные дерново-карбонатные почвы, резко отличающиеся внешним видом и свойствами от . Таким образом, существенное значение имеет карбонатность породы, на которых могут образовываться почвы с хорошими физико-химическими свойствами. Лучшими почвообразующими породами являются лессы и лессовидные суглинки, а также карбонатные породы – на них образуются относительно плодородные почвы.

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.

Роль и значение макро-, мезо- и микрорельефа заметно отличается. С формами макрорельефа (равнины, горы, низины) может быть связано изменение количества осадков по мере распространения воздушных масс, приносящих их. Это создает условия для постепенной смены типов растительности, а значит, и почв. В горах при изменении высоты местности изменяется температура воздуха, характер увлажнения, что и обусловливает вертикальную зональность климата, растительности и почв.

Элементы мезорельефа (холмы, гряды, водоразделы, овраги) перераспределяют солнечную энергию и атмосферные осадки на ограниченной территории. На равнинных участках рельефа почти все атмосферные осадки воспринимаются почвой; склоны из-за стока теряют воду, а в понижениях она может излишне накапливаться, вызывая заболачивание.

Существенно различие в инсоляции южных и северных склонов – до 10°С, что отражается на водном режиме и характере растительности.

Отрицательные и положительные элементы рельефа, рядом находящиеся, имеют, как правило, разный водно-воздушный и пищевой режим, неодинаковую реакцию (рН).

Поверхностный и внутренний сток вызывает направленную миграцию твердых частиц (растворенных веществ) – устанавливается обмен веществ между формами мезо- и микрорельефа. В итоге мощность гумусового горизонта на склоне может в 2–3 раза меньше, чем в понижении. Сильный сток воды с крутых склонов вызывает , создает тяжелые условия для поселения растений.

Формы микрорельефа (мелкие западины, кочки, пригорки) содействуют возникновению отличий в среде обитания растений, формированию микроструктуры растительного покрова и большого разнообразия почвенных сочетаний и комплексов.

В зависимости от положения в рельефе и степени увлажнения различают автоморфные (почвы водоразделов, склонов), полугидроморфные (заболачиваемые) и гидроморфные почвы. Последние две группы (ряды) почв находятся в сопряженной зависимости от автоморфных почв, то есть почвы понижений испытывают воздействие поверхностных и грунтовых вод, обогащенных химическими элементами и соединениями, извлеченными из почв выше расположенных участков. Геохимическая зависимость полу- и гидроморфных почв от автоморфных называется геохимическим сопряжением .

Геохимическая связь в условиях мезорельефа имеет одностороннюю направленность.

В условиях микрорельефа эта связь имеет двухстороннюю направленность – химические элементы, мигрирующие с поверхностным стоком в микрозападины, обогащает их. Но иссушение микроповышений вызывает капиллярное подтягивание почвенных вод из понижений – некоторая часть элементов тоже подтягивается.

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

От годового количества поступающего тепла и влаги, особенностей их суточного и сезонного распределения зависит развитие почвообразовательного процесса. Водный и тепловой режимы почвы непосредственно влияют на развитие и разнообразие организмов, величину их биомассы, на скорость и характер разложения органических веществ, на образование гумуса, разрушение минеральной части почвы. Так, в условиях сухого горячего климата большого количества гумуса в почве не накапливается – образуется небольшое количество опада, органическое вещество его быстро минерализуется. В засушливых районах в период отсутствия осадков наблюдается замедление биологических и физико-химических процессов. Иная картина наблюдается в условиях холодного, бореального климата – здесь идет замедленное разложение опада и может образовываться даже торф. Наличие морозного периода обусловливает промерзание почвы, прекращение биологических и резкую подавленность физико-химических процессов.

Гидротермический режим также обусловливает скорость и направленность процессов перемещения водорастворимых солей по профилю. Так, в условиях умеренно холодного влажного климата происходит значительный вынос органических и минеральных соединений в нижнюю часть почвенного профиля или в грунтовые воды. По-иному идут процессы перемещения солей в условиях горячего сухого климата – вода поднимается по капиллярам с нижних слоев, что может вызвать засоление почвы.

Движение воздушных масс (ветер) влияет на газообмен почвы и захватывает мелкие частицы почвы в виде пыли. Ветер вызывает процесс физического выветривания горных пород. Выдувает с поверхности почвы глинистые и пылеватые частицы, опесчанивает ее, обусловливает эрозию. Ветер может содействовать также засолению почв, занося соли с поверхности соленых водных бассейнов.
Климат оказывает влияние на почву не только непосредственно, но и косвенно, воздействуя на биологические процессы (распределение высших растений, интенсивность микробиологической деятельности).

Климатические условия земного шара закономерно изменяются от экватора к полюсам, а в горных странах – от подножия к вершине. В этом же направлении закономерное изменение испытывает состав растительности и животных. Взаимосвязанные изменения столь важных факторов почвообразования влияют на распространение основных типов почв. Следует подчеркнуть, что влияние элементов климата, так же как и всех других факторов почвообразования, проявляется лишь во взаимодействии с другими факторами. Так, например, в условиях высокогорной альпийской зоны количество осадков примерно такое же, как в условиях таежной зоны, однако одинаковое количество осадков в первом и во втором случаях не обусловливает одинаковый тип почв: в альпийской зоне развиты горно-луговые, а в таежной – подзолистые почвы, благодаря существенному различию многих факторов почвообразования.

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 процессы.

Определенное влияние на почвообразование оказывают почвенно-грунтовые воды . Вода является средой, в которой протекают многочисленные химические и биологические процессы в почве. Для большей части почв на междуречных пространствах основным источником воды служат атмосферные осадки. Однако там, где грунтовые воды расположены неглубоко, они оказывают сильное воздействие на почвообразование. Под их влиянием меняется водный и воздушный режимы почв. Грунтовые воды обогащают почвы химическими соединениями, которые в них содержатся, в отдельных случаях вызывают засоление. В переувлажненных почвах содержится недостаточное количество кислорода, что обусловливает подавление деятельности некоторых групп микроорганизмов. В результате воздействия грунтовых вод формируются особые почвы.

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. Вместе с тем каждая из этих групп выполняет специфические функции.

Благодаря деятельности микроорганизмов происходит разложение органических остатков и синтез содержащихся в них элементов в соединения, поглощаемые растениями. К микроорганизмам относятся бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли и простейшие. Их количество в 1 г почвы колеблется от миллионов до миллиардов особей. Масса микроорганизмов составляет от 3 до 8 т/га, или около 1–2 т/га сухого вещества. Особенно много микроорганизмов в верхних горизонтах почвы, в прикорневой зоне. Микроорганизмы – пионеры почвообразования, они первыми поселяются на материальной породе.

Бактерии – самая распространенная группа микроорганизмов в почве. Осуществляют разнообразные процессы преобразования органических и минеральных соединений. Благодаря их деятельности осуществляется грандиозный процесс переработки колоссального количества мертвого органического вещества, которое ежегодно поступает в почву. При этом происходит высвобождение химических элементов, которые были прочно связаны с органическим веществом.

Большое значение имеет деятельность гетеротрофов, которые обусловливают процесс аммонификации – разложение органического вещества с образованием аммонийных форм азота. Полезной является и нитрификация – деятельность автотрофных аэробных бактерий, окисляющих аммонийный азот сначала до азотистой, а потом до азотной кислоты. В результате этого растения получают такой необходимый им элемент питания, как азот. За один год деятельности нитрифицирующих бактерий может образоваться до 300 кг солей азотной кислоты на 1 га почвы.

Вместе с тем в почве с недостатком кислорода может происходить денитрификация – восстановление нитратов почвы до молекулярного азота, что ведет к потере его почвой.

Определенные группы бактерий способны поглощать молекулярный азот воздуха и переводить его в белковую форму. Этой способностью владеют свободноживущие в почве и клубеньковые бактерии, которые живут в симбиозе с бобовыми растениями. После смерти азотфиксирующих бактерий почва обогащается биологическим азотом – до 200 кг/га.

С помощью бактерий осуществляются процессы окисления различных веществ. Так, серобактерии окисляют сероводород до серной кислоты – в результате в почве за год накапливается до 200 кг/га сульфатов.

Большая группа железобактерий для поглощения углерода использует энергию окисления закисного железа.

Актиномицеты , или лучистые грибы, разлагают клетчатку, лигнин, перегнойные вещества почвы, участвуют в образовании гумуса.

Грибы . Содержание их измеряется десятками тысяч экземпляров в одном грамме почвы. Наиболее распространены плесневые грибы, а в лесных почвах – гриб-мукор. Грибы разлагают лигнин, клетчатку, белки, дубильные вещества. При этом образуются органические кислоты, способные преобразовать почвенные минералы. Часто грибы вступают в симбиоз с зелеными растениями, образуя при этом на корнях микоризу, улучшающую азотное питание растений.

Водоросли развиваются на поверхности почвы. Максимальное количество их наблюдается во влажные периоды. В лесных почвах преобладают диатомовые, сине-зеленые водоросли. Они обогащают почву органическим веществом, активно участвуют в выветривании горных пород.

Лишайники – сложное симбиотическое образование гриба и водоросли. Встречаются повсюду – на почве, на деревьях, голых скалах. Разрушают породы, воздействуя на них механически и химически. Органические остатки лишайников и минеральные зерна горной породы являются по существу примитивной почвой для поселения на ней высших организмов.

Высшие растения . Зеленым растениям принадлежит главная роль в почвообразовании. На суше ежегодно образуется 15 1010 т биомассы, синтезируемой зелеными растениями за счет фотосинтеза.

Биомасса – общее количество живого органического вещества растительного сообщества. Наибольшая биоомасса в лесных сообществах – 1–4 тыс. ц/га. Травянистые сообщества образуют меньшую биомассу. Луговые степи – 250 ц/га, сухие степи – 100 ц/га, пустыни – 43 ц/га. Часть биомассы в виде корневых остатков и наземного опада возвращается в почву. Ежегодно поступает в почву (опад, корни): таежный лес – 4–6 т/га, луговые степи – около 14 т/га, агрофитоценоз – 3–8 т/га. Растения в процессе своей жизнедеятельности синтезируют органическое вещество и определенным образом распределяют его в почве в виде корневой массы, а после отмирания надземной части – в виде растительного опада. Составные части опада после минерализации поступают в почву, способствуя накоплению перегноя и приобретению характерной темной окраски верхнего горизонта почвы. Кроме того, растения аккумулируют отдельные химические элементы, в небольшом количестве содержащиеся в почвообразующих породах, но необходимые для нормальной жизнедеятельности растений. После отмирания растений и разложения их остатков эти химические элементы остаются в почве, постепенно ее обогащая.

Вторая важная функция зеленых растений – концентрация зольных элементов и азота. До 95 % массы сухого вещества растений приходится на углерод, кислород, водород и азот. Кроме того, в растениях накапливаются так называемые зольные элементы (около 5 %) – кальций, магний, калий, натрий, сера, хлор и др. – около 70 химических элементов. Многие химические элементы накапливаются в почве (в составе органических веществ) за счет биогенной аккумуляции. Установлено, что бобовые растения в своем составе больше накапливают кальция, магния, азота; злаки – фосфора, кремнезема, т.е. имеет место избирательность в поглощении химических элементов.

Лесной опад хвойных пород, разлагаясь, образует много фульвокислот, что способствует развитию подзолистого процесса почвообразования. Под луговой травянистой растительностью развивается процесс почвообразования. Мхи выделяются высокой влагоемкостью и поэтому способствуют заболачиванию почв.

Высшие растения и микроорганизмы образуют определенные комплексы, под воздействием которых формируются различные типы почв. Каждой растительной формации соответствует определенный тип почв. Например, под растительной формацией хвойных лесов никогда не сформируется , который образуется под воздействием лугово-степной травянистой формации.

Животные организмы (насекомые, дождевые черви, мелкие позвоночные и др.), обитающие в почве, также участвуют в почвообразовании. Их в почве огромное количество. Их основная роль – преобразование органического вещества почвы. Важна и роющая деятельность почвенных животных.

Зоомасса на Земле меньше фитомассы и составляет несколько миллиардов тонн. Наибольшую зоомассу имеют широколиственные леса– 600–2000 кг/га, в тундре – 90 кг/га.

Дождевые черви – наиболее распространенная группа почвенных животных – на одном гектаре их тысячи – миллионы особей. Они составляют 90 % зоомассы в таежных и лиственных лесах. За год перерабатывают на 1 га 50–380 т почвы. При этом улучшается , ее пористость, физические свойства. Ч. Дарвин установил, что в условиях Англии на каждом гектаре черви ежегодно пропускают через свой организм 20–26 т почвы. Ч. Дарвин считал, что почва есть результат деятельности животных, и даже рекомендовал ее именовать животным слоем .

Почвенные насекомые разрыхляют почву, перерабатывают растительные остатки, обогащают почву растительным веществом, элементами минерального питания.

Землерои (суслики, кроты, мыши и др.) перерывают почву, создают в почве норы, перемешивают почву, тем самым способствуют лучшей аэрации и быстрейшему развитию почвообразовательного процесса, а также обогащают органическую массу почвы продуктами своей жизнедеятельности, изменяют ее состав.

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.

Исследованиями установлена продолжительность протекания отдельных процессов почвообразования. Так, определенный уровень накопления, гумуса в почве устанавливается из 100–600 лет. На молодых горных моренах, отложениях спущенных озер достаточно сформированная почва образуется за 100–300 лет.

Различают понятие абсолютного и относительного возраста почв. Абсолютный возраст – это время, которое прошло с начала формирования почвы до современной стадии ее развития. Он может колебаться от нескольких тысяч до миллиона лет.

Почвообразовательный процесс начался раньше на тех территориях, которые быстрее освободились от водного и ледникового покрова. Так, на территории Беларуси молодыми являются почвы ее северной части (в границах последнего валдайского (поозерского) оледенения) - их возраст около 10–12 тыс. лет; почвы южных территорий республики имеют более зрелый возраст. Вместе с тем в границах одной и той же территории, одного абсолютного возраста почвообразовательный процесс может идти с различной скоростью. Это обусловлено территориальной неоднородностью почвообразующей породы, рельефа и др. В итоге образуются почвы с разной степенью развитости почвенного профиля – их относительный возраст будет неодинаковым.
Для определения абсолютного возраста почв и органического вещества используют радиоактивный изотоп 14С и его соотношение с 12С. Период полураспада 14С составляет 5600 лет. Изотоп 12С стабильный. Зная радиоуглеродную активность гумуса, можно определить его возраст в пределах до 40–50 тыс. лет.

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.

Человек и его вооруженность мощными средствами воздействия на окружающую среду, в том числе и на почву (удобрения, машины, осушение, орошение, химизация и др.) существенно изменяют природные экологические системы.

Мелиорация земель, вырубка или посадка леса, создание искусственных водоемов – все это соответствующим образом воздействует на водный режим территории, а значит, и почв.

Внесение минеральных и органических удобрений, известкование кислых почв, торфование песчаных и пескование глинистых почв изменяет химический состав почв, их свойства. Механическая обработка почвы вызывает смену комплекса физических, химических и биологических свойств почвы.

Систематическое применение мероприятий по повышению почвы ведет к их окультуриванию.

Однако неправильная реализация тех или иных мероприятий, нерациональное использование почв может вызвать существенное их ухудшение – привести к заболачиванию, развитию эрозии, загрязнению почвенной среды, резкому ухудшению химических и физических свойств. Поэтому воздействие человека на почву должно быть научно обосновано; направленно на повышение ее плодородия, на формирование устойчивых высокопродуктивных агроэкосистем.

На протяжении последних десятилетий было установлено, что взаимодействие факторов почвообразования приводит в движение огромные массы вещества. В результате взаимодействия горных пород и живых организмов происходит закономерное перераспределение химических элементов, своеобразный обмен вещества. То же самое имеет место в системах живые организмы – атмосфера, горные породы – выпавшая атмосферная вода и т.п. В почве эти процессы миграции протекают особенно напряженно, так как в них участвуют одновременно все факторы почвообразования. Первоначально полагали, что движение химических элементов осуществляется в виде более или менее замкнутых кругооборотов. В дальнейшем выяснилось, что движение вещества в почве многообразно, но основное значение имеют незамкнутые циклы миграции. Процессы миграции, протекающие при почвообразовании, в свою очередь, входят в общепланетарные циклы, охватывающие всю биосферу.

Следовательно, можно заключить, что почва – это особое природное образование, где процессы цикличной миграции химических элементов на поверхности суши, обмена веществ между компонентами ландшафта достигают наивысшего напряжения. Одновременно с энергичным перераспределением вещества в почве активно трансформируется и аккумулируется солнечная энергия .