18. Живые организмы как фактор почвообразования. Зависимость этого фактора от климата и рельефа.

Основы учения о факторах почвообразования заложены В.В. Докучаевым, который установил, что почвы формируются в результате тесного взаимодействия ряда факторов – климата, организмов, почвообразующих пород, рельефа местности, возраста страны (времени), хозяйственной деятельности человека.

В почвообразовании участвуют 3 группы организмов: растения, микроорганизмы и животные, образующие сложные биологические ценозы. В результате их непосредственного воздействия на почву, а также воздействия продуктов жизнедеятельности, осуществляются все важнейшие слагаемые почвообразовательного процесса.

Роль зеленых растений. Зеленые растения являются основным источником органических веществ в почве. От характера поступления растительных остатков в почву, зольного состава растительных остатков, степени биогенности почв зависят направление процессов гумусообразования, содержание гумуса в почвах, его количественный состав, формирование разной мощности гумусовых горизонтов и, в конечном счете, образование разных типов почв, отличающихся агрономическими свойствами. Зеленые растения и продукты их разложения трансформируют минералы почвы, способствуя разрушению одних и синтезу других.

Роль микроорганизмов. Микроорганизмы принимают активное участие в процессе гумусообразования, продукты их жизнедеятельности оказывают разрушающее действие на минералы, оказывают большое влияние на состав почвенного воздуха. Различные группы микроорганизмов по-разному влияют на почвообразование. Бактерии осуществляют разнообразные превращения органических веществ в почве, активно разлагают богатые белком растительные остатки. Актиномицеты и грибы синтезируют кислотные соединения, которые активно воздействуют на минеральную часть почвы. Некоторые микроорганизмы способны к фиксации азота атмосферы.

Роль животных как фактора почвообразования заключается в том, что они участвуют в процессах превращения растительных остатков, способствуя гумусообразованию, а также в изменении физических свойств почв – образование агрономически ценной структуры, изменяют пористость почв, а, следовательно, их воздухоемкость и водопроницаемость.

Особая роль в процессах почвообразования принадлежит дождевым червям. Проделывая многочисленные ходы и норки, они улучшают физические свойства почвы: повышают ее пористость, аэрацию и водопроницаемость. В почвах обогащенных продуктами жизнедеятельности червей – капролитами – значительно возрастает количество гумуса, увеличивается сумма обменных оснований, снижается кислотность.

19. Почвообразующие породы. Роль почвообразующей породы как фактора почвообразования.

Основы учения о факторах почвообразования заложены В.В. Докучаевым, который установил, что почвы формируются в результате тесного взаимодействия ряда факторов – климата, организмов, почвообразующих пород, рельефа местности, возраста страны (времени), хозяйственной деятельности человека.

Почвообразующие породы – горные породы, на которых формируются почвы. Это рыхлая кора выветривания, образующая в поверхностных слоях земной коры в результате развития экзогенных процессов.

Почвообразующие породы делятся по происхождению, строению, составу и свойствам. По происхождению все почвообразующие породы на территории России подразделяют на две группы: четвертичные (молодые осадочные породы), дочетвертичные или коренные (древние осадочные породы, элювий магматических и метаморфических пород).

Наиболее распространенными являются четвертичные породы, такие как элювиальные породы (элювий), делювиальные породы (делювий), пролювий, аллювиальные породы (аллювий), озерные отложения, ледниковые (моренные) отложения, флювиогляциальные (водно-ледниковые) отложения, покровные суглинки, лессы и лессовидные суглинки, эоловые отложения, морские отложения.

Роль почвообразующей породы как фактора почвообразования состоит в том, что она является материальной основой почвы и передает ей свой гранулометрический, минералогический и химический состав, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса. От материнских пород зависит биологическая продуктивность почвы, скорость и направление почвообразовательного процесса, формирование и уровень почвенного плодородия, а также условия использования почв в сельском хозяйстве.

20. Время почвообразования и возраст почв как фактор почвообразования. Хозяйственная деятельность человека как фактор почвообразования.

Время почвообразования и возраст почв как фактор почвообразования.

Под возрастом почв подразумевается время, прошедшее с начала формирования почвы о настоящего времени.

Различают абсолютный и относительный возраст почв.

Абсолютный возраст – время, прошедшее от начала формирования почвы и до настоящего времени. Для разных почв он колеблется от нескольких лет до миллиона лет. Наибольший возраст имеют почвы тропиков, а самые молодые – пойменные почвы, сформированные современными реками.

Относительный возраст почв характеризует скорость почвообразовательного процесса, быстроту смены одной стадии развития почвы другой. Он зависит от состава и свойств почв, климата, рельефа и многих других факторов.

Роль времени как фактора почвообразования связана с тем, что почва обладает определенной инертностью и изменения ее состава, свойств и режимов происходят не сразу, а растянуты во времени.

Хозяйственная деятельность человека.

Роль хозяйственной деятельности человека как фактора почвообразования заключается в непосредственном воздействии на почву (обработка, удобрения, мелиорация и т.п.) и в опосредованном – через воздействие на весь комплекс окружающих условий развития почвообразовательного процесса (растительность, климат, гидрологию).

В результате земледельческого использования почв человек создал новые биоценозы – агробиоценозы. Земледельческое использование почв нарушило взаимоотношение культурных растений с животным населением почвы, с окружающей средой, а также установившийся естественный баланс органического вещества в почве в результате его отчуждения с урожаем. Поэтому обязательным агроприемом является внесение в почвы обоснованных доз органических удобрений.

Неграмотное использование почв без учета их генезиса и свойств может привести к снижению почвенного плодородия, развитию негативных процессов (эрозия, вторичное засоление, заболачивание, загрязнение, развитие патогенной микрофлоры и др.). В настоящее время на значительных территориях этот фактор почвообразования становится решающим.

21. Концепция процессов почвообразования. Элементарные почвенные процессы.

По уровню проявления почвообразовательные процессы делят на:

Микропроцессы (или элементарные почвенные процессы первого порядка) - процессы небиологической природы (физические, физико-химические, химические), протекающие на атомно-ионном, молекулярном и коллоидном уровнях: растворение - осаждение, испарение -конденсации, сорбции, диффузии, комплексообразования и т.п.

Мезопроцессы (или элементарные почвенные процессы второго порядка) - процессы, формирующие отдельные признаки, свойства или генетические горизонты почв (но не типы почв): оподзоливание, гумусовая аккумуляция, торфообразование, агрегатообразование и т.п. Мезопроцессы слагаются из определенного сочетания микропроцессов.

Макропроцессы (или собственно почвообразовательные процессы) -процессы, приводящие к образованию определенных почвенных типов со свойственной им системой генетических горизонтов: черноземов, подзолистых почв и т.д. Макропроцессы слагаются из определенного сочетания мезопроцессов.

Наиболее часто под элементарными почвенными процессами понимают горизонтообразующие или профилеобразующие процессы, т.е. мезопроцессы. Выделяют следующие элементарные почвенные процессы:

1. Биогенно-аккумулятивные (подстилкообразование, торфообразование, гумусообразование, дерновый процесс):

• Подстилкообразование - формирование на поверхности почвы органического слоя лесной подстилки или степного войлока.

• Торфообразование — процесс накопления на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения.

• Гумусообразование - процесс преобразования органических остатков в почвенный гумус и его перемешивание с минеральной частью почвы.

• Дерновый процесс - образование гумусового горизонта, состоящего, по крайней мере, на половину по объему из корневых систем растений.

2. Гидрогенно-аккумулятивные (засоление, загипсовывание, окарбоначивание или обызвестковывание и др.).

2. Метаморфические (оглинивание, оглеение, слитизация, оструктуривание и др.).

• Оглинивание - процесс внутрипочвенного выветривания первичных минералов с образованием и относительным накоплением in situ вторичных глинистых минералов.

• Оглеение — сложный биохимический восстановительный процесс, протекающий при переувлажнении почв в анаэробных условиях при наличии органического вещества и участии микроорганизмов. Оглеение сопровождается восстановлением химических элементов с переменной валентностью, разрушением первичных и образованием специфичных вторичных минералов.

• Оструктуривание - процесс разделения почвенной массы на агрегаты разного размера и формы, последующего их упрочнения и формирования структурных отдельностей.

2. Элювиально-иллювиальные (выщелачивание, оподзоливание, лессивирование, псевдооподзоливание, псевдооглеение, осолодение и др.).

• Выщелачивание - вынос из верхних горизонтов в нижние ли за пределы почвенного профиля оснований (щелочных и щелочноземельных металлов]

• Оподзоливание - разрушение (кислотный гидролиз) в верхних горизонтах первичных и вторичных глинистых минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты.

• Лессивирование (лессиваж) - вынос из верхних горизонтов в нижние илистых частиц без их химического разрушения.

5. Педотурбационные (растрескивание, пучение, криотурбация, биотурбация, агротурбация и др.).

22. Общая схема почвообразовательного процесса. Слагаемые почвообразовательного процесса. Стадии почвообразовательного процесса.

Почвообразовательный процесс (почвообразование) - природный процесс образования почв из слагающих земную поверхность горных пород, их развития, функционирования и эволюции под воздействием факторов почвообразования.

Почвообразовательный процесс представляет собой совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии в почвенной толще. Наиболее существенные слагаемые почвообразовательного процесса следующие: 1) превращение (трансформация) минералов горной породы, из которой образуется почва, а в дальнейшем и самой почвы; 2) накопление органических остатков и их постепенная трансформация; 3) взаимодействие минеральных и органических веществ с образованием сложной системы органо-минеральных соединений; 4) накопление (аккумуляция) в верхней части почвы ряда биофильных элементов, прежде всего элементов питания; 5) передвижение продуктов почвообразования с током влаги в профиле почвы.

Почвообразовательный процесс охватывает период от момента возникновения почвы и до настоящего времени и протекает в несколько стадий.

Генезис, т.е. происхождение и развитие почвы, состоит, как минимум, из трех последовательных стадий:

1. Начало почвообразования (первичное почвообразование).

1. Стадия развития почвы. Характеризуется отсутствием равновесия почвы с факторами почвообразования.

2. Стадия равновесия (климаксное состояние). Характеризуется равновесием почвы с факторами почвообразования.

1 стадия. Начало почвообразования совпадает с началом поселения на горной породе пионеров растительности - мхов, лишайников, водорослей. Это может произойти, например, при отступлении моря, освобождении суши от ледников и т.п.

На этой стадии почвообразования складывается биологический круговорот с характерными для него повторяющимися процессами продуцирования биомассы, отмирания и разложения растительных остатков. Однако ему характерен незначительный объем, так как биологическая продуктивность растений крайне мала.

Отмирающие первичные микроорганизмы обогащали выветривающуюся горную породу органическими веществами и создавали необходимые условия для развития других групп организмов.

Почва на этой стадии развития не имеет ясно выраженных почвенных признаков, преобладают микропроцессы.

2 стадия. При переходе к данной стадии возрастает биологическая продуктивность растений, усиливается биологический круговорот вследствие расширения масштабов деятельности высших растений.

В результате жизнедеятельности растений и животных происходило накопление органических остатков и гумуса, в которых концентрировались элементы зольной и азотной пищи растений. С накоплением органического вещества в почвах улучшался водный режим.

Почвенные микропроцессы, достигнув определенного количественного уровня, образуют новые процессы, формирующие специфические признаки почв. Эти процессы делятся на две большие группы - почвенные мезопроцессы и макропроцессы.

3 стадия. Характерна для зрелой почвы. На этой стадии биологический круговорот протекает так, что каждый последующий цикл практически повторяет предыдущий.