Лекция 2. Почвообразование. Учение о факторах почвообразования.

Сначала рассмотрим факторы почвообразования, а затем перейдем непосредственно к почвообразовательному процессу, к стадиям почвообразования.

Почвенный покров образуется, существует и развивается во времени как результат взаимодействия частей географической оболочки – литосферы, атмосферы, гидросферы и тонкой «пленки» живого вещества, сосредоточенного у земной поверхности.

Под факторами почвообразования понимаются внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых формируется почвенный покров земной поверхности.

Основатель генетического почвоведения В.В. Докучаев положил начало учению о факторах почвообразования. Он впервые установил, что формирование почвенного покрова очень тесно связано с физико-географической средой и историей ее развития.

Связь между почвой и факторами почвообразования Докучаев выразил формулой:

П = ƒ (К, О, Г, Р)*Т

где П – почва, К – климат, О – организмы, Г – горные породы, Р – рельеф, Т – время.

Климат, материнские горные породы, живые и отмершие организмы и рельеф рассматривались Докучаевым как элементы внешней среды, а возраст территории отражал развитие почв во времени. Перечисленные факторы в их разнообразном сочетании по земному шару создают великое множество типов почв.

Докучаев считал все факторы равнозначными и незаменимыми. Позднее мнения ученых на этот счет разделились, поскольку накапливались новые фактические данные о разнообразии почв, об их генезисе.

Например, К.Д. Глинка особенно подчеркивал среди факторов почвообразования роль климата и растительности.

Всеобщее признание в 30-40 гг. 20 века получила точка зрения о ведущей роли в процессах почвообразования биологического фактора (высших зеленых растений, животных и микроорганизмов). Ее обосновали и придерживались такие ученые, как Р.В. Ризположенский, В.Р. Вильямс.

В современном почвоведении вернулись к точке зрения В.В. Докучаева и считают, что все факторы являются равнозначными и незаменимыми. Отсутствие одного из них исключает возможность почвообразовательного процесса. И лишь на определенных стадиях или в специфических условиях развития почвы в качестве определяющего может выступать какой-либо один из факторов.

КЛИМАТ

Климат – это статистический многолетний режим погоды. Он является одной из основных географических характеристик местности.

Климат является многокомпонентным фактором и в большой степени управляет всеми процессами почвообразования. Климатические условия выражаются в количестве солнечной радиации, поступающей на земную поверхность, и в уровне увлажненности почвы, который определяется количеством атмосферных осадков.

Климат играет важнейшую роль в закономерном размещении почв по земному шару, устанавливает направленность почвообразовательных процессов.

Климат складывается из многих отдельных природных факторов, главные из которых:

1) приход и расход лучистой энергии Солнца;

2) атмосферная циркуляция, перераспределяющая тепло и влагу;

3) влагооборот.

Каждый из этих факторов зависит от географического положения местности (широты, высоты над уровнем моря и т.д.)

Ведущим фактором в формировании климата является солнечная радиациия. Известно, что солнечная радиация – основной источник энергии для всех процессов, происходящих в географической оболочке, в том числе и в почвенном покрове. От величины лучистой энергии Солнца зависит интенсивность процессов выветривания и синтеза почвенных минералов, скорость разложения органических остатков, функционирование биоты.

Приход солнечной радиации на земную поверхность подчиняется ритмам (суточным, сезонным, годовым, многолетним), в почве чередуются процессы нагревания и охлаждения, промерзания и оттаивания, которые формируют тепловые режимы почв.

Общий приток тепла к земной поверхности измеряется радиационным балансом R, кДж/(см²*год):

R = (Q+q)(1-A) – E,

где Q – прямая солнечная радиация, q – рассеянная, А – альбедо (т.е. отражение от земной поверхности), Е – эффективное излучение.

Радиационным балансом, или остаточной радиацией подстилающей поверхности, называется разность между радиацией, поглощенной земной поверхностью и эффективным излучением.

Приток космической солнечной энергии называется «солнечной постоянной» и составляет около 8,4 кДж/(см²*мин). Поверхности Земли достигает не более 50 % от солнечной энергии, т.к. примерно 30% ее отражается от атмосферы в космос, 20% поглощается парами воды и пылью в атмосфере и остаток достигает поверхности Земли в виде рассеянной радиации.

Количество поступающей к поверхности Земли солнечной радиации закономерно нарастает от полюсов к экватору.

Радиационный баланс зависит от: широты местности, характера подстилающей поверхности, степени увлажненности территории. В тропических и умеренных широтах от положительный, в полярных – местами может быть и отрицательный.

В соответствии с поступлением тепла на поверхность Земли формируются термические пояса планеты:

Таблица. Планетарные термические пояса.

Пояс	Среднегодовая температура, °С	Радиационный баланс, кДж/(см2*год)	Сумма активных температур, °С за год
Полярный	-23 -15	21-42	400-500
Бореальный	-4 +4	42-84	2400
Суббореальный	+10	84-210	4000
Субтропический	+15	210-252	6000-8000
Тропический	+32	252-336	8000-10000

Климатический фактор также определяет поступление атмосферных осадков в почву. От их годовой суммы, распределения по сезонам и величины испаряемости зависят степень промачивания почв, запасы в ней продуктивной (т.е. доступной растениям) влаги. Учитывая глубину промачивания, преобладание восходящих или нисходящих токов выделяют различные типы водного режима почв.

В мировой круговорот ежегодно вовлекается около 577 тыс. км³ воды (505 тыс. км³ – испарение с поверхности океана и 72 тыс. км³ с поверхности суши), из которых около 119 тыс. км³ ежегодно выпадает на сушу в виде осадков.

Количество выпадающей из атмосферы воды в различных природных зонах сильно варьирует. В целом поступление атмосферных осадков резко нарастает от полюса к экватору. Однако внутри континентов наблюдаются отклонения от этой общей закономерности в связи с особенностями атмосферной циркуляции, размером и строением материков, наличием горных цепей и низменностей, близостью расположения местности от побережья морей и океанов, наличием холодных и теплых морских течений. В силу тех или иных географических причин на конкретной территории складывается определенный тип теплового и водного режимов, значительно нарушающих правильность широтных поясов.

Г.Н Высоцкий ввел понятие коэффициент увлажнения территории (К) – это величина, показывающая отношение суммы осадков (Q, мм) к испаряемости (V, мм) за тот же период:

К=Q/V

В лесной зоне К. увлажнения равен 1,38, в лесостепной – 1,0 в степной черноземной – 0,67 в зоне сухих степей – 0,33.

По обеспеченности суши водой и по особенностям почвообразования на земном шаре можно выделить следующие области (по Будыко М.И.)

Таблица. Планетарные области увлажнения

Климатические области	Среднегодовое количество осадков, мм	Коэффициент увлажнения (КУ)
Очень сухие (супераридные)	10-20	0,2-0,1
Засушливые (аридные)	50-150	0,5-0,3
Умеренно сухие (семиаридные)	200-400	0,7-0,5
Влажные (гумидные)	50-800	1,0
Избыточно влажные	1500-2000	1,2-1,5
Особенно влажные (супергумидные)	3000-5000	1,5-2,0-3,0

В целом, характеризуя климатические условия формирования почвы, объединяют тепловые характеристики и водные режимы, и говорят о гидротермическом режиме почв.

Общепланетарное значение климата складывается прежде всего в распределении по земному шару почвенно-биоклиматических поясов, зон и областей