8.Стадии и общая схема почвообразования. Почва как особое (биокосное) природное тело.

Процесс почвообразования – превращение горной породы в почву. Он осуществляется в результате длительного взаимодействия массы материнской горной породы с живыми организмами, продуктами их жизнедеятельности и элементами гидро и атмосферы. В основе процесса почвообразования лежит малый биологический круговорот веществ, развивающийся на фоне большого геологического круговорота веществ. Почвообразовательный процесс относится к категории био-физико-химических процессов. Агентами почвообразования являются живые организмы и продукты их жизнедеятельности, вода, кислород воздуха и углекислота.

Наиболее важные слагаемые почвообразовательного процесса:

1. Превращение (трансформация) минералов горной породы, из которой образуется почва (а в дальнейшем и самой почвы).

2. Накопление в ней органических остатков и их постепенная трансформация

3. Взаимодействие минеральных и органических веществ с образованием сложной системы органоминеральных соединений

4. Накопление в верхней части почвы ряда биофильных элементов, и, прежде всего элементов питания

5. Передвижение продуктов почвообразования с током влаги по вертикальной толще формирующейся почвы:

   1. – выветривание носит биохимический характер. В почве образуются 2 минералы: глинистые минералы и 2 несиликатные оксиды Si, Fe, Al(они малоподвижны и накапливаются на месте образования). Интенсивно разрушаются 1 элементы и алюмосиликаты.

   2. – главные процессы превращения органического вещества:

      1. гумификация – превращение части промежуточных продуктов разложения органического вещества в специфические сложные высокомолекулярные вещества – гумусовые кислоты

      2. минерализация 3. – образующиеся минеральные, органические и органоминеральные вещества характеризуются различной подвижностью, способны к передвижению с током влаги, что и приводит к дифференциации почвенной толщи на различные генетические горизонты (формируются горизонты вымывания (элювиальные) и вмывания (иллювиальные)).

Отмершие растения не только обогащают почву органическими и минеральными веществами, но и увеличивают ее энергетические ресурсы. Почвообразовательный процесс цикличен. Цикличность обусловлена ритмами поступления на поверхность почвы солнечной энергии и биологическими циклами развития растений.

Развитие почвообразовательного процесса и формирование почвы протекают под воздействием комплекса факторов почвообразования. Это учение разработал В.В. Докучаев и выделил 5 факторов

1. материнские породы

2. растительные и животные организмы

3. климат

4. возраст (время)

5. рельеф местности

Ведущая роль принадлежит биологическому фактору – растительности. При взаимодействии факторов почвообразования возникает сложный комплекс почвообразовательных процессов. А.А. Роде так классифицирует почвенные процессы:

• Микропроцессы – элементарные почвенные процессы, формирующие почвенные режимы (пример: нагревание, охлаждение, увлажнение, высыхание и т. п.)

• Мезопроцессы – конкретные почвенные процессы – слагаются из микропроцессов и формируют важнейшие генетические комплексы свойств почв (оглинение, засоление, оподзоливание и т. п.)

• Макропроцессы – совокупность мезопроцессов, формирующих почвенный тип, как целостное образование с определенным генетическим профилем, системой почвенных режимов и плодородием (черноземообразование, подзолообразование, красноземообразование и т.п.)

Закономерные изменения основных почвенных параметров (t, аэрации, химического состава почвенного воздуха и почвенного покрова), выведенные из многолетних данных, получили название почвенных режимов. Особенно большое значение имеют следующие режимы: Температурный, Водно-воздушный, Биохимический, Термоэнергетический. Почвообразование началось с возникновением жизни на Земле. С появлением на суше организмов стал развиваться первичный почвообразовательный процесс. В результате жизнедеятельности организмов малый биологический круговорот веществ. В нем в отличие от большого растительные организмы, усваивая элементы пищи, вырывают их из большого круговорота и накапливают в форме органических соединений своего тела, откуда они не могут быть вымыты. Элементы из растительных организмов переходят в животные, где из них синтезируются новые органические соединения. После отмирания организмов элементы накапливаются в почве, в живом веществе и в клетках м/о и продукте их жизнедеятельности – почвенном перегное. Перегной – важнейшая часть почвы, определяющая ее плодородие, а синтез и разрушение органического вещества составляет сущность почвообразовательного процесса. Последующее почвообразование обусловлено эволюцией растительных организмов. Первичный палеозойский почвообразовательный процесс сменился в мезозое на подзолообразование. В кайнозое наступил дерновый почвообразовательный процесс. В сухих областях возникло степное почвообразование. В ледниковые эпохи четвертичного периода растительность и почвенный покров были уничтожены в умеренных областях северного полушария или льдами или ледниковыми водами. В послеледниковую эпоху почвообразование пережило повторные последовательные этапы развития и заселения растениями от низших растений до высших.

Быстрые циклы биокруговорота веществ, активность живого вещества в почвах позволили В.И. Вернадскому отнести почву к особой категории природных тел – биокосным телам. Именно в биокосной природе и высокой энергетической активности почв лежит причина их плодородия – их способности обеспечивать растения элементами питания, влагой и необходимыми для дыхания корней и населяющих почву микроорганизмов воздухом и теплом. Т.о. в субстантивном аспекте почва – это самостоятельное естественно-историческое биокосное тело, которое возникает при взаимодействии живого вещества с минеральными (косными) компонентами литосверы, атмосферы и гидросферы.

9.Почвенный профиль. Морфологические признаки почвенного профиля. Почвенный профиль — сочетание генетических горизонтов, характерное для каждого природного типа почвообразования. Профиль почвы образуется в результате дифференциации исходной почвообразующей породы под влиянием процессов почвообразования и характеризует изменение всех её свойств по вертикали.

Строение почвенного профиля. Процессы почвообразования и перемещения веществ, происходящие в почвообразующей породе, вызывают расчленение ее верхней части на отдельные, генетически связанные между собой горизонты, которые называют почвенными. Их совокупность называется профилем. Таким образом, почвенный профиль – это вертикальный разрез почвы от ее поверхности до материнской породы. Он состоит из генетически связанных и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов. Каждый почвенный тип характеризуется определенным строением почвенного профиля. Почвенный горизонт имеет более или менее одинаковый гранулометрический, минералогический и химический состав, физические свойства, структуру, окраску и др.; в нем могут выделяться подгоризонты.

Почвенный профиль состоит из генетических горизонтов, которые отличаются между собой по внешнему рисунку. В зависимости от генезиса почвенные горизонты имеют соответствующие названия и буквенные обозначения (индексы). АО – лесная подстилка, состоит из полуразложившихся и неразложившихся продуктов лесного опада и остатков травянистой растительности, располагается на самой поверхности почвы. Ad – дерн, поверхностный горизонт, образующийся под травянистой растительностью (луговой), густо пронизан корнями растений. Anах – пахотный горизонт, образован из гумусового или других горизонтов на глубине постоянной обработки почвы. А – гумусовый или гумусово-аккумулятивный горизонт, образуется в верхней части профиля, выделяется высоким содержанием гумуса и элементов питания, характерен для степных почв. А1 – гумусовый или гумусово-элювиальный горизонт. В нем происходит не только накопление гумуса, но и разрушение, вымывание органических и минеральных соединений. А2 – элювиальный или подзолистый горизонт. Это горизонт кислого разложения минеральной части почвы и вымывания продуктов разложения и иловатых частичек в нижерасположенные горизонты. Обычно имеет беловатую окраску.

В – иллювиальный или горизонт накопления значительной части соединений, вымывающихся из вышерасположенных горизонтов. Особенно много в нем накапливается железа и алюминия. Обычно буро-окрашенный. В некоторых почвах (дерновые, черноземы и др.) горизонт является не иллювиальным, а переходным от гумусового к материнской породе. С – материнская порода, почти не затронутая, или в слабой степени изменена почвообразовательным процессом. Т – торфяной горизонт, черно-коричневой окраски, различной мощности, встречается в профиле болотных почв. G – глеевый горизонт, образуется в гидроморфных почвах. В нем при недостатке кислорода развиваются восстановительные процессы, приводящие к образованию закисных соединений железа, марганца и др. Окраска этого горизонта обычно серо-сизая, голубая. Когда признаки глеевого процесса проявляются и в других горизонтах, тогда к их буквенному обозначения добавляют «q» – A2q, Bq.

Мощность почвы и ее горизонтов. Под мощностью почвы понимают толщину ее от поверхности до слабо затронутой почвообразованием материнской породы. В различных почвах она разная. Мощность почвенного профиля колеблется от нескольких сантиметров в горах до двух метров на равнине. Средние размеры мощности почвы колеблются от 40–50 до 250 см. Малую мощность почвенного филя имеют почвы тундры – около 40 см, и связано это с влиянием на почвообразование вечной мерзлоты. Мощность почв территории Беларуси колеблется от 120 см на глинистой породе до 250 на песках. Генетические горизонты, составляющие почвенный профиль, неодинаковые по мощности – от нескольких сантиметров до 100 и более. При изучении морфологии почвы обычно отмечают верхнюю и границу горизонта. Например: Апах 0–20 см; А2 – 20–30 см и т.д. По информации о мощности горизонтов можно сделать вывод о степени выраженности почвообразовательного процесса и даже об уровне плодородия почвы. Так, например, небольшой гумусовый горизонт (-10 см) и хорошо развитый (10–15 см) подзолистый горизонт свидетельствуют об относительно низком плодородии такой дерново-подзолистой почвы и ее повышенной кислотности.

Строение почвенного профиля столь же разнообразно, сколь разнообразны факторы, его формирующие. По характеру соотношения генетических горизонтов все почвенные профили можно объединить в две большие группы — простые и сложные (рис. 8). Простые профили разделяют следующим образом. Примитивный профиль (I) имеет лишь поверхностный горизонт А1 либо АС, лежит непосредственно на почвообразующей породе. Подобный профиль характерен для почв, находящихся на начальной стадии своего образования.

Неполноразвитый профиль (II) имеет все горизонты, характерные для данного типа почв, но малой мощности, укороченные. Примером таких почв могут служить некоторые горные почвы. Нормальный профиль (III) — это наиболее распространенный тип строения почвенного профиля, в котором имеется полный набор генетических горизонтов при нормальной для данных ландшафтных условий мощности горизонтов. Слабодифференцированный профиль (IV) — практически не расчлененный на горизонты, растянутый, монотонный. Характерен для почв, формирующихся на почвообразующей породе, бедной легко выветривающимися минералами. Такими породами могут быть и кварцевые пески, и древние ферраллитные коры выветривания.

Нарушенный (эродированный) профиль (V) имеют почвы, подвергающиеся водной, ветровой или пахотной эрозии.

Среди сложных профилей выделяют: Погребенный (реликтовый) профиль (I) содержит два и более профиля или отдельные горизонты, соответствующие былому и современному почвообразованию. Многочленный профиль (II) формируется на многочленных почвообразующих породах разного строения и выделяется в тех случаях, когда смена породы происходит в пределах почвенного профиля (примерно в 100 см от поверхности). Полициклический (реликтовый) профиль (III) характерен для почв, формирующихся в условиях периодического отложения почвообразующего материала.