11.Газовая фаза

Несмотря на постоянную связь и газообмен с атмосферой, почвенный воздух несколько отличается от атмосферного по относительному содержанию входящих в его состав компонентов. Почвенный воздух по сравнению с атмосферой обогащен CO₂ (0,2-0,5, до 1%) и обеднен кислородом (19-20%).

Микроорганизмы-гетеротрофы потребляют значительное количество кислорода и продуцируют углекислоту при разложении органических остатков. Кислород также расходуется на внутрипочвенное выветривание минералов, содержащих элементы с переменной валентностью. Недостаток кислорода является главным лимитирующим фактором роста растений.

В некоторых почвах, развивающихся при затрудненном воздухообмене с приземной атмосферой, в почвенном воздухе накапливаются газообразные продукты разложения органических остатков: NH₃, H₂S, H₃P, CH₄, H, N.

В почвенном воздухе обычно присутствуют летучие органические соединения, представляющие собой продукты жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов. Эти соединения способны непосредственно усваиваться аэробными микроорганизмами и растениями. В почвенном воздухе также содержатся водяные пары в количестве, близком к полному насыщению при данной температуре.

Факторами, регулирующими скорость, направление и объем воздухообмена почвенного воздуха с приземной атмосферой – аэрации почвы – являются:

1. Изменения температуры почвы и атмосферы. Снижение температуры почвы сопровождается сжатием газа и, следовательно, поступлением газов из почвы в атмосферы, при повышении температуры – обратный процесс. Эти процессы имеют суточный ритм, соответствующий суточному ходу температуры почвы, и затрагивают только верхние горизонты, где колебания температуры наиболее значительны.

2. Изменение влажности почвы. Поступление в почву воды и заполнение ею пор вызывает вытеснение из почвы воздуха, при просыхании почвы в освободившиеся поры устремляется воздух атмосферы.

3. Изменение атмосферного давления. Этот фактор играет роль только при очень больших перепадах давления.

4. Действие ветра. Ветер играет некоторую роль в аэрации почвы, т. к. он может изменить градиент давления у земной поверхности.

Однако наибольшее значение при газообмене почвы и атмосферы играет диффузия газов. Диффузия газов – процесс перемещения молекул газа или пара в направлении убывания концентрации или парциального давления. Главная причина газообмена – разность парциальных давлений кислорода и углекислого газа в почве и в атмосфере. Из почвы в атмосферу диффундирует углекислота, из атмосферы в почву кислород. Скорость диффузии зависит не только от концентрации, но и от пористости почв и содержания влаги.

Значительная часть кислорода и углекислого газа находятся в почве в сорбированном состоянии и в растворе в почвенной влаге. Растворимость газов обратно пропорциональна температуре жидкости. Таким образом, каждое изменение температуры вызывает переход части газов из почвенного воздуха в раствор или обратно. Повышение содержания СО₂ в растворе увеличивает его кислотность и агрессивность. Из-за этого повышается растворимость твердых веществ, прежде всего CaCO₃.

12.Климат как фактор почвообразования.

1. Лучистая энергия солнца (подпитка процессов почвообразования энергией)

Процессы: выветривание, разложение растительных и животных остатков и образование гумуса, жизнедеятельность животных и бактерий (5 градусов температурный минимум биологической активности). Чем больше энергии получает почва, тем больше глубина почвенного профиля и проч.

ЛЭС имеет ритмичность , почва наследует эти ритмы, формируется температурный (тепловой) режим почв.

2. Атмосфера (источник вещества, т.е. атмосферной влаги)

Влага тоже поступает из атмосферы ритмично (сезонный, многолетний ход).

Годовая сумма осадков, их распределение по сезонам, величина испаряемости определяют водный режим почв.

Из атмосферы в почву поступает воздух (происходит постоянный газообмен). Из почвы в атмосферу в основном поступает СО₂ (продуцируется там). Из атмосферы поступает О₂ .

Поступление пыли.

Функции:

• Тепло

• Газы

• Влага

• Твердые вещества

13.Типы теплового режима.

Тепловой режим почв – одна из производных климатических характеристик. В суточном цикле с восхода Солнца до 14 ч почва нагревается, затем она постепенно начинает охлаждаться. Максимальное охлаждение наблюдается около 4-5 ночи. В годовом цикле почва нагревается с первых месяцев весны до середины лета, затем постепенно охлаждается. Суточные колебания температур обычно проявляются до глубины 50 см, годовые – до 15 м. Га глубине из-за низкой теплопроводности наблюдается запаздывание соответствующих температур по сравнению с поверхностью примерно на месяц.

С учетом интенсивности процессов промерзания почв выделяют следующие типы температурных (тепловых) режимов почв (по В. Н. Димо):

1. Мерзлотный тип. Характерен для почв со сплошной вечной мерзлотой. В течение года преобладает процесс охлаждения почв. В холодный период прочва промерзает до верхней границы вечномерзлых пород. Процесс нагревания сопровождается протаиванием сезонно-мерзлотного слоя. Среднегодовая температура почвы отрицательна.

2. Длительно-сезоннопромерзающий тип. Охлаждение почвы сопровождается промерзанием. Длительность промерзания не менее 5 месяцев, глубина проникновения отрицательных температур более 1 м. Сезонное промерзание не сопровождается смыканием с вечной мерзлотой островного типа. Прогревание почвы приводит к оттаиванию, среднегодовая температура почвы обычно положительная.

3. Сезоннопромерзающий тип. Процесс охлаждения сопровождается неглубоким промерзанием (от нескольких дней до 5 месяцев). Среднегодовая температура положительна. Вечная мерзлота отсутствует.

4. Непромерзающий тип. В годовом цикле преобладает процесс нагревания. Промерзания и морозности нет. Отрицательные температуры отсутствуют или наблюдаются только несколько дней.

5. Постоянно теплый тип. Температура самого холодного месяца во всей толще не опускается ниже 10С.

6. Постоянно жаркий тип. Суточные амплитуды температур превышают годовые амплитуды, среднегодовая температура почв на глубине 0,2 не опускается ниже 20С.

14.Основные таксономические единицы

Таксономия почв в отличие от номенклатуры представляет собой систему соподчиненных таксономических единиц, в которой почвы рассматриваются по степени детальности (масштабности), отражающей объективные различия почв данных единиц (рангов или таксонов) в природе. Отечественная система таксономических единиц включает 8 рангов, каждый из которых отражает различные свойства почв, обусловленные их природным разнообразием. Тип — большая группа почв, развивающаяся в однотипных биоклиматических и гидрологических условиях и объединяемая единством происхождения (генезиса). Например, подзолистые почвы, черноземы, каштановые и другие типы. В американской классификации типу почв примерно соответствует таксон «большая группа почв». Подтип — группы почв, выделяющиеся внутри типа и отличающиеся от него признаками качественного характера. Эти новые признаки качественного характера возникают в результате наложения каких-либо дополнительных процессов на основной ведущий процесс почвообразования. Примером может служить «типичный», «южный» или «выщелоченный» чернозем; «темно-серая лесная» или «светло-каштановая» почва. Род — группы почв в пределах подтипа, выделение которых связано с составом и реликтовыми признаками почвообразующих пород, химизмом и уровнем грунтовых вод. Например, среди подтипа выщелоченных черноземов выделяются «глубоковскипающие», а среди подтипа южных черноземов — «солонцеватые». Вид — группы почв, выделяемые в пределах рода, определяющие степень выраженности основного почвообразовательного процесса. Проявляется прежде всего в строении почвенного профиля, в изменении мощности основных генетических горизонтов данного типа почв, их морфологической выраженности. В качестве примера можно назвать «среднемощные» и «мощные» черноземы, «слабоподзолистые» почвы. Подвид — группы почв в пределах вида, различающиеся по степени развития сопутствующего процесса почвообразования. Например, дерново-слабоподзолистые почвы. Разновидность — определяется гранулометрическим составом верхнего горизонта почвы (среднесуглинистые, песчаные и т.д.) в пределах вида или подвида. В американской классификации разновидности в полной мере соответствует таксон «серия почв». Разряд — определяется характером литологии и генезиса почвообразующих пород, на которых формируется почва (лесс, морена, известняк и т.д.). Подразряд — определяется степенью хозяйственного освоения почв или ее эродированностью (сильносмытая или слабоокультуренная почва). Таким образом, полное наименование почвы включает названия всех таксонов начиная с типа и кончая тем из них, который можно выделить, исходя из масштаба обследования.