2.7. Почвообразование

В современном почвоведении принято следу­ющее определение понятия «почва»: почва – это обладающая плодо­родием сложная полифункциональная и поликомпонентная откры­тая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Почвы возникают и развиваются в результате сложного взаи­модействия между почвообразующей породой, растительными и животными организмами в конкретных климатических, рельеф­ных условиях и в результате производственной деятельности чело­века.

Почва – природное образование, обладающее особым свой­ством – плодородием, т. е. способностью обеспечивать потребно­сти растений в факторах и условиях жизни и развития. Этим она принципиально отличается от других природных тел. Различают плодородие почв – потенциальное (естественное) и эффективное (приобретенное под влиянием обработки, удобрений, мелиорации). Глав­ная цель природообустройства и мелиорации сельскохозяйствен­ных земель – расширенное воспроизводство плодородия почв.

Почвы возникают и развиваются в результате почвообразова­тельного процесса. Почвообразование происходит в результате взаимодействия литосферы и биосферы при активном участии атмо­сферы и гидросферы. Основной источник энергии для почвообразовательных процессов – солнечная энергия. На почвообразова­нии сказываются географическое положение местности, условия рельефа, погодные условия, растительность, состав микрофлоры.

Процесс почвообразования – это обмен энергией и веществом между литосферой, биосферой и внешней средой. Он представля­ет собой сложный комплекс биологических, химических, физи­ческих процессов и включает элементарные почвообразователь­ные процессы, проявляющиеся в конкретных условиях (накопле­ние гумуса, оподзоливание, засоление, заболачивание и т. п.).

Почва образуется на горных породах, измененных физическим, химическим или биологическим выветриванием.

Образование почвы и ее плодородие во многом зависят от дея­тельности живых организмов: зеленых растений, беспозвоноч­ных и высших позвоночных животных, грибов, водорослей, актиномицетов, бактерий. В результате их деятельно­сти в почве аккумулируется органическое вещество и органо-минеральные соединения, дифференцируются генетические гори­зонты, повышается плодородие.

Органическое вещество почвы – это совокупность живой био­массы и органических остатков растений, животных и микроорга­низмов, продуктов их метаболизма и специфических новообразо­ванных органических веществ почвы – гумуса (высокомолекулярные темноокрашенные органи­ческие вещества почвы).

Гумус образуется в результате гумификации продуктов разложения органических остатков. Гумифика­ция – сложный биофизико-химический процесс трансформации промежуточных высокомолекулярных продуктов разложения органических остатков в особый класс органических соедине­ний – гумусовые кислоты. Они представлены гуминовыми кисло­тами, фульвокислотами и негидролизуемым остатком или гумином.

Гумус окрашивает почву в темный цвет на глубину массового распространения в ней корневых остатков растений. Почвы, бога­тые гумусом, плодородны.

Интенсивность гумусообразования зависит от тепло- и влагообеспеченности территории: 1) гумусное состояние тундровых почв характеризуется слабой степенью гумификации органического ве­щества, средними его запасами в почвенном профиле и низким содержанием азота; 2) дерново-подзолистые лесные почвы характе­ризуются низким содержанием гумуса, средней степенью гумифи­кации, средней обогащенностью азотом; 3) гумусное состояние черноземов типичных пахотных характеризуется высоким содер­жанием органического вещества и его большим запасом, очень высокой степенью гумификации, средней обогащенностью азо­том. Мощность гумусных горизонтов в черноземных почвах со­ставляет 1...1,5 м и более.

Совокупность явлений поступления влаги в почву, ее удержание, расход и передвижение в почве называется водным режимом. Типы водного режима формируются в зависимости от характера годового водного баланса. Отношение годовой суммы осадков к годовой испаряемости называют коэффициентом увлажнения (КУ). В разных природных зонах КУ колеблется от 3 до 0,1.

Для различных природных условий Г.Н. Высоцкий установил 4 типа водного режима: промывной, периодически промывной, непромывной и выпотной. Развивая учение Г.Н. Высоцкого, профессор А.А. Роде выделил 6 типов водного режима, разделив их на подтипы:

1. Мерзлотный – распространен в условиях многолетней мерзлоты; водонепроницаемый мерзлый слой грунта является водоупором, над которым проходит надмерзлотная верховодка, обусловливающая насыщенность водой верхней части оттаявшей почвы во время вегетационного периода.

2. Промывной (КУ>1) – характерен для местностей, где сумма годовых осадков больше испаряемости, т.е. весь профиль почвы подвергается сквозному промачиванию до грунтовых вод и интенсивному выщелачиванию продуктов почвообразования; под влиянием этого типа водного режима формируются почвы подзолистого ряда, красноземы и желтоземы, при близком к поверхности залегании грунтовых вод, слабой водопроницаемости почв и почвообразующих пород формируется болотный подтип водного режима и под его влиянием – болотные и подзолисто- болотные почвы.

3. Периодически промывной (КУ = 1, при колебаниях от 1,2 до 0,8) – для него характерно чередование ограниченного промачивания почв и пород в сухие годы и сквозное промачивание – во влажные; этот тип водного режима присущ серым лесным почвам, черноземам оподзоленным и выщелоченным, водообеспеченность которых неустойчива.

4. Непромывной (КУ<1) – характеризуется распределением влаги осадков преимущественно в верхних горизонтах, связь между атмосферной и грунтовой водой осуществляется через слой почвы с очень низкой влажностью, близкой к влажности завядания; такой тип водного режима характерен для степных почв – черноземов, каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных, в которых накопленные весной запасы влаги к осени становятся ничтожно малыми из-за интенсивного расхода воды на транспирацию и физическое испарение

5. Выпотной (КУ<1) – проявляется в степной, полупустынной и пустынной зонах при близком залегании грунтовых вод, преобладают восходящие по капиллярам от грунтовых вод потоки влаги, при высокой минерализации грунтовых вод в почву поступают легкорастворимые соли, происходит засоление.

6. Ирригационный – создается при дополнительном увлажнении почвы оросительными водами, при правильном нормировании поливной воды и соблюдении оросительного режима водный режим почвы должен формироваться по непромывному типу с КУ, близким к единице.

Контрольные вопросы и задания:

1. Что понимают под компонентами ландшафта?

2. Охарактеризуйте ландшафтообразующие факторы.

В чем особенности выделения границ ландшафта?

3. Что такое морфологическая структура ландшафта?

Перечислите свойства ландшафтов (геосистем).

4. Что такое биогеохимический барьер?

Назовите наиболее значимые биогеохимические барьеры.

5.Охарактеризуйте виды поглотительной способности почвы.

6. Что такое динамика и устойчивость ландшафтов?

7. От чего зависит устой­чивость геосистем?

8. Назовите мероприятия, связанные с управлением температурным

режимом почв. Что такое теп­лоемкость и теплопроводность почвы?

9.Что отражает общий водный баланс территории?

10. Назовите составляющие геохимического круговорота.

11. Дайте понятие агрокомплекса. Что такое агрогеосистема? Чем отличается

зональная система земледе­лия от адаптивно-ландшафтной системы?

12.Что такое почва? Что такое плодородие почв? Пере­числите его виды.

13. Как осуществляется процесс почвообразования в ланд­шафтах?

14. Что такое органическое вещество почвы?

15. Охарактеризуйте типы водного режима почв.

16. Как формируется вторичное засоление почв?

17. От чего зависит продуцирование биомассы в ландшафтах?