Pochvovedenie_Kovda_chast1

монификация), водорастворимые соли, гипс, известь, соединения железа, кремнезем (из грунтовых вод, особенно при их выпотном режиме)

Относительная аккумуляция веществ при почвообразова­ нии — это остаточное накопление в результате выноса каких-то других веществ. Например, в результате выноса из выветрива­ ющейся породы соединений щелочных и щелочно-земельных ме­ таллов в ней относительно увеличивается содержание кремнезе­ ма и полуторных оксидов; вынос щелочей, щелочных земель и кремнезема может относительно обогатить почву оксидами алю­ миния и т. д. Относительная аккумуляция веществ — это всегда следствие элювиального процесса, под которым понимается про­ цесс нисходящего передвижения веществ в почве при промывном режиме и частичного или полного выноса в нижележащую толщу или за ее пределы ряда соединений, особенно солей щелочей и щелочно-земельных металлов; элювиированию могут также под­ вергаться соединения железа, алюминия, марганца, фосфора, серы и в некоторых случаях кремния (при аллитизации). Элюви­ ированию (партлювации) могут подвергаться и тонкодисперсные минералы.

Вынос и аккумуляция веществ при почвообразовании являют­ ся следствием взаимодействия малого биологического и большого геологического круговоротов веществ на земной поверхности, которое развивается противоречиво и неоднозначно в разных природных условиях. Результатом биологического круговорота веществ является, прежде всего, биологическая аккумуляция в почвах углерода, азота и ряда других биофилов. Результатом геологического круговорота может быть как обеднение почвы теми или иными элементами (элювиальный процесс), так и обо­ гащение (засоление, корообразование). Биологический кругово­ рот веществ вырывает часть элементов на какой-то период из их геологического круговорота, вовлекая их в биологические циклы, а почва служит при этом промежуточным резервуаром благодаря своим особым свойствам, предохраняя биофилы от выноса.

Вследствие особой важности названных циркуляционных про­ цессов почвообразование в целом часто определяют как сложный процесс взаимодействия малого биологического и большого гео­ логического круговоротов веществ и потоков энергии в пределах коры выветривания горных пород, ведущий к образованию поч­ вы, ее развитию и эволюции. Почвообразовательный процесс —

что совокупность явлений превращений и перемещений вещества и энергии в пределах педосферы Земли.

17.4. Противоположные явления при почвообразовании

Описанное взаимодействием биологического и геологического круговоротов веществ проявляется через серию противоположно направленных процессов и противоречивых явлений, из которых

299

складывается почвообразование. К ним относятся: 1) разруше­ ние первичных и вторичных минералов — неосинтез минералов; 2) биологическая аккумуляция элементов в почве — потребление элементов организмами из почвы; 3) гидрогенная аккумуляция элементов в почве — геохимический вынос элементов из почвы; 4) разложение органических соединений — синтез новых органи­ ческих соединений; 5) поглощение ионов из раствора твердой фазой — переход ионов из твердой фазы в раствор; 6) растворе­ ние веществ — осаждение веществ; 7) пептизация коллоидов — коагуляция коллоидов; 8) нисходящее движение растворов — восходящее движение растворов; 9) увлажнение — высыхание; 10) набухание — усадка; 11) нагревание — охлаждение; 12) окис­ ление— восстановление; 13) азотфиксация — денитрификация.

Многие из указанных противоположных процессов носят цик­ лический характер, связанный с общей цикличностью природных явлений. Можно выделять суточные, сезонные, годовые, много­ летние, вековые циклы почвообразования, формирующие режимы почвообразования, специфичные для каждого типа почвы.

Перечисленные противоположные процессы, из которых скла­ дывается почвообразование, А. А. Роде назвал общими почво­ образовательными процессами, поскольку они имеют место во всех почвах, хотя и в разном качественном и количественном проявлении, в разнообразных сочетаниях.

Специфические проявления общих процессов в зависимости от специфики факторов и условий почвообразования А А. Роде назвал частными почвообразовательными процессами; относятся к ним такие процессы, как гумусообразование или торфообразование, засоление или рассоление, неосинтез каолинита или монт­ мориллонита и т. д.

Кроме того, А. А. Роде разделил все почвообразовательные процессы на макропроцессы, охватывающие весь почвенный про­ филь в целом, и микропроцессы, минеральные и органические преобразования в пределах изолированных участков почвенного профиля.

Разделение почвообразовательных процессов на общие и частные, макро- и микропроцессы полезно в анализе почвообра­ зования в целом, а также в анализе генезиса почв.

17.5. Элементарные почвенные процессы

Частные почвообразовательные макропроцессы академик И. П. Герасимов предложил называть элементарными почвенны­ ми процессами (1973). Ранее, в работах С. А. Захарова, С. С. Неуструева, Б. Б. Полынова (1930), И. П. Герасимова и М. А. Глазовской (1960) эти процессы назывались элементарными почво­ образовательными процессами. Сейчас термин «элементарные почвенные процессы» получил общее признание.

Согласно И. П. Герасимову, элементарные почвенные процес-

300

сы (ЭПП) составляют в своей совокупности явление почвообразо­ вания, присущее только почвам, и при соответствующих есте­ ственных сочетаниях друг с другом определяют свойства почв на уровне генетических типов, т. е. прежде всего строение про­ филя или состав и соотношение системы генетических почвенных горизонтов. В соответствии с этим пониманием каждый генетиче­ ский тип почвы (ГТП) характеризуется определенным, только ему одному свойственным сочетанием ЭПП, хотя отдельные ЭПП могут и должны встречаться (в разных сочетаниях) в различных ГТП.

С другой стороны, степень развития сочетания ЭПП, свой­ ственного определенному ГТП, а также присоединение к этому основному сочетанию дополнительных ЭПП делают возможным обоснованное разделение ГТП на подтипы, роды и виды почв.

Дополняя эту концепцию, Я. М. Годельман (1977) предложил различать комплект и комплекс ЭПП, понимая под первым на­ бор всех ЭПП, в той или иной мере составляющих общий про­ цесс почвообразования на данной территории. Разные комплекты ЭПП обусловливают формирование разных почв. Но один и тот же комплект ЭПП тоже может привести к образованию раз­ ных почв, если в нем различна интенсивность того или иного ЭПП. Комплекс ЭПП — это их комплект с определенным соотно­ шением интенсивностей проявления составляющих его ЭПП, обусловливающий формирование одинаковой почвы в пределах ареала своего воздействия. Соответственно каждому комплексу ЭПП отвечает свой особый почвенный индивидуум.

Концепция элементарных почвенных процессов представляет­ ся весьма плодотворной и перспективной с точки зрения генети­ ческого анализа почвообразования. Однако ее конкретное содер­ жание нуждается в дальнейшей глубокой проработке, особенно с точки зрения перечня ЭПП, критериев их выделения, диагно­ стики и характеристики. Само понятие «элементарности» должно получить более четкое научное определение, поскольку выделя­ емые сейчас ЭПП по существу являются весьма сложными про­ цессами, состоящими из большого комплекса общих процессов

и микропроцессов. В настоящее время нет оснований говорить

ополном перечне ЭПП, поскольку для многих почв их генезис остается пока проблематичным.

Анализ и обобщение концепций А. А. Роде и И. П. Герасимова позволяет заключить, что к элементарным почвенным процессам относятся те природные и антропогенные почвенные процессы, которые: а) специфичны только для почв и не характерны для других природных явлений; б) в своей совокупности составляют явление почвообразования; в) определяют образование в профи­ ле специфических почвенных горизонтов; г) определяют строение профиля почв, т. е. состав и соотношение системы генетических почвенных горизонтов; д) имеют место в нескольких типах почв в различных сочетаниях.

Таким образом, элементарные почвенные процессы — это го-

301

ризонтообразующие или профилеобразующие процессы, что от­ деляет их как от общих почвообразовательных процессов, так

иот микропроцессов, протекающих в почвах.

Внастоящее время выделяются следующие элементарные почвенные процессы (обновленная схема Б. Г. Розанова).

I. Биогенно-аккумулятивные ЭПП. Группа ЭПП, протекаю­ щих в почве под непосредственным влиянием живых организмов, при участии продуктов их жизнедеятельности и посмертных остатков и сопровождающихся образованием в профиле биоген­ ных органо-аккумулятивных поверхностных горизонтов.

1.Подстилкообразование— формирование на поверхности почвы органического (в нижней части органоминерального) слоя лесной подстилки или степного войлока, находящегося по вер­ тикальным слоям и во времени (по сезонам года) на различных стадиях разложения растительных остатков.

2.Торфообразование — процесс преобразования и консерва­ ции органических остатков при их незначительной гумификации, ведущий к образованию поверхностных горизонтов торфа раз­ личной степени разложенности: а) олиготрофное (дистрофное) торфообразование; б) эутрофное торфообразование.

3.Гумусообразование — процесс преобразования органиче­ ских остатков в почвенный гумус и его перемешивания с мине­ ральной частью почвы с формированием гумусовых сгустков (гумонов), обволакивающих пленок, органоминеральных соеди­ нений и глинисто-гумусовых комплексов: а) по механизму гумусонакопления — инситное (от лат. in situ — на месте образова­ ния), пропиточное (импрегнационное) и потечное; б) по типу гумификации — гуматное, гуматно-фульватное, фульватное, гуминное; в) по реакции среды — в кислой, нейтральной, щелочной среде; г) по характеру связи с минеральной частью и степени гумификации — мюллеобразование, модерообразование, морообразование.

4.Дерновый процесс — интенсивное гумусообразование, гумусонакопление и аккумуляция биофильных элементов под воз­ действием травянистой растительности и особенно корневой мас­ сы с образованием изогумусового профиля с поверхностным тем­ ным комковатым или зернистым гумусовым (или перегнойным) горизонтом, состоящим по крайней мере на половину по объему из корневых систем растений.

II Гидрогенно-аккумулятивные ЭПП. Группа процессов, свя­ занных с современным или прошлым (палеоаккумулятивные про­ цессы) влиянием грунтовых вод на почвообразование и относя­ щихся, строго говоря, в значительной степени к геохимическим

миграционным процессам земной коры. Лишь в той степени, в ка­ кой эти процессы охватывают аккумуляцию веществ в почвенном профиле, они могут быть отнесены к почвенным процессам.

1. Засоление — процесс накопления водоростворимых солей в почвенном профиле при выпотном (десукционном) водном ре­ жиме в условиях минерализованных грунтовых вод.

302

2.Загипсовывание — процесс вторичной аккумуляции гипса в почвенной толще при отложении его из минерализованных грун­ товых вод при достижении ими насыщения в отношении сульфата кальция или при обработке известьсодержащего слоя сульфатнонатриевыми водами.

3.Окарбоначивание (обызвестковывание) — процесс вторич­ ной аккумуляции карбоната кальция в почвенной толще при от­ ложении его из минерализованных грунтовых вод при достиже­ нии ими насыщения карбонатом или гидрокарбонатом кальция или при обработке гипссодержащего слоя щелочными содовыми водами.

4.Оруднение — процесс гидрогенного накопления оксидов

железа и марганца разной степени гидратации в толще почвы с образованием «железистого солончака» или рудякового гори­ зонта, ортштейна, болотной руды.

5.Окремнение — процесс гидрогенного накопления кремнезе­ ма в толще почвы и цементации им почвенных слоев с образова­ нием дурипэна или силкрита, имеющий место в области циркуля­ ции щелочных растворив.

6.Латеритизация (латеризация) — процесс аллохтонного внутрипочвенного ожелезнения с образованием мощных конкрецион­ ных или панцирных прослоев разного строения (пизолитового, вермикулярного, шлаковидного).

7.Плинтификация — гидрогенный процесс преобразования ферраллитизованного материала путем отложения из поднима­ ющихся или сезонпо осциллирующих грунтовых вод оксидов железа на каолинитовой матрице.

8.Олуговение — аккумулятивный процесс, связанный с воз­ действием пресных грунтовых вод (их капиллярной каймы) на нижнюю часть профиля при хорошем общем дренаже, что при­ водит к повышению увлажненности почвы без ее заболачивания, росту гумусированности почвы и обеспеченности элементами пи­ тания растений; это дерновый процесс в сочетании с грунтовым увлажнением при хорошем дренаже.

9.Тирсификация — процесс в условиях временного гидроморфизма, характерного для слабодренированных депрессий аридных территорий, в результате которого почва чернеет вслед­ ствие образования черного гидроморфного гумуса с крупными молекулами, комплексирующими железо, а структура деградиру­ ет (Ф. Дюшофур, 1965); процесс представляет собой своеобразное сочетание слабого олуговения и слитизации при возможной монтмориллонитизации либо протекает в условиях аккумуляции монтмориллонитовых глин в почвообразующей породе.

10.Кольматаж — гидрогенный процесс накопления взмучен­ ного в покрывающей почву воде материала на поверхности поч­ вы и в порах ее верхних слоев, идущий при затоплении почвы водой той или иной мутности; природный кольматаж имеет место при подводном и аллювиальном гидроаккумулятивном почво­ образовании, при намыве почв под склонами; некоторые почвы

зоз

кольматируются искусственно с целью поднятия их плодородия; постоянно идет кольматаж на орошаемых почвах, особенно при поливах напуском.

III. Метаморфические ЭПП. Группа процессов трансформа­ ции породообразующих минералов in situ без элювиально-иллю­ виального перераспределения компонентов в почвенном профиле.

Строго говоря, это процессы коры выветривания, охватыва­ емые явлениями трасформации первичных минералов во вторич­ ные и преобразования горных пород в процессе выветривания. К почвенным процессам они относятся лишь постольку, посколь­ ку имеют место в пределах почвенного профиля; отсюда вводится понятие «внутрипочвенного выветривания» для данной группы процессов, хотя очень трудно сказать с уверенностью, являет­ ся ли наблюдаемый в данный момент минералогический состав почвы результатом «внутрипочвенного» или «допочвенного» вы­ ветривания.

1.Сиаллитизация — процесс внутрипочвенного выветривания первичных минералов с образованием и относительным накопле­ нием in situ вторичной глины сиаллитного состава. Часто этот процесс также называют оглинением (оглиниванием), внутрипочвенным оглиниванием, метаморфическим оглиниванием.

2.Монтмориллонитизация — процесс внутрипочвенного вы­ ветривания первичных минералов с образованием и относитель­ ным накоплением in situ вторичной глины преимущественно монтмориллонитового состава; этот процесс может протекать и путем ресиликации ненабухаюших сиаллитных глин при обработке их щелочными водами, содержащими наряду с основаниями кремне­ зем. С. В. Зонн и другие ученые определили этот процесс как «монтмориллонитовое оглинение», которое «в отличие от метамор­ фического обусловливается накоплением в составе глин монтмо­ риллонита, что происходит в стадию предшествовавшего избы­ точного увлажнения минерализованными морскими или конти­ нентальными водами; при этом Si и Mg, содержащиеся в водах, создают предпосылки для преобразования ненабухающих в набу­ хающие монтмориллонитовые минералы» (1973). Монтмориллонитизация может также предшествовать стадии каолинизации

иаллитизации при ферраллитном выветривании, когда в среде выветривающейся породы еще присутствует достаточно кремния

икатионов.

3.Гумуссиаллитизация — преобразование минеральной мас­ сы под воздействием нейтральных и слабокислых гумусовых ве­ ществ, способствующих частичному выносу оснований при хоро­ шем дренаже и формированию дернинно-гумусированного гли­ нисто-щебнистого профиля почв; процесс происходит под горно­

луговой и горно-лугово-степной растительностью (С. В. Зонн

идр., 1973).

4.Ферраллитизация—процесс внутрипочвенного выветри­ вания первичных минералов с образованием и относительным на­ коплением in situ вторичной глины ферраллитного состава; обычно

304

ферраллитизация сопровождается интенсивной десиликацией без образования вторичного кварца с выносом оснований и избытка кремнекислоты. В составе ферраллитизованного материала пре­ обладают кварц, каолинит и минералы группы гидроксидов алю­ миния (гидраргиллит, диаспор) и железа (лимонит, гематит). Частными видами ферраллитизации являются каолинизация при преобладании каолинита в продуктах выветривания и аллитизация (бокситизация) при преобладании гидроксидов алюми­ ния.

5.Ферсиаллитизация — процесс накопления подвижных со­

единений железа в виде Fe(OH)3 и Fe2О3 на фоне оглинения (сиаллитизации), обусловленного декарбонатизацией; в первом случае почва приобретает желтые тона окраски, во втором — ярко-красные; процесс наиболее интенсивно проявляется на из­ вестняках с хорошим дренажем; на породах с рассеянно-пропи­ тывающей карбонатностью ферсиаллитизация имеет ту же при­ роду, но меньшую степень выраженности; при глинистом составе

иплохом дренаже происходит интенсивное пожелтение с появле­ нием сизых пятен, что обусловливается неустойчивостью систе­ мы FeO— F(OH)3 (С. В. Зонн и др., 1973).

6.Рубефикация (ферритизация) — процесс необратимой коа­ гуляции и последующей кристаллизации коллоидных гидрокси­ дов железа в почвенном профиле в результате интенсивного пе­ риодического просыхания почвы в сухой и жаркий период года после приноса их и отложения в течение влажного периода.

7.Ожелезнение — процесс высвобождения железа из реше­ ток минералов при выветривании и их осаждения in situ пo по­ рам и трещинам в виде автохтонных кутан зерен и микроагре­ гатов и сгустков гидроксидов, сопровождающийся побурением или покраснением почвообразующей породы.

8. Оглеение — процесс метаморфического преобразования минеральной почвенной массы в результате постоянного или дли­ тельного периодического переувлажнения почвы, приводящего к интенсивному развитию восстановительных процессов, иногда (или локально в микрозонах) сменяемых окислительными; про­ цесс характеризуется восстановлением элементов с переменной валентностью, разрушением первичных минералов, синтезом спе­ цифических вторичных минералов, имеющих в своей кристалли­ ческой решетке ионы с низкой валентностью, незначительным выносом оснований и иногда аккумуляцией соединений железа, серы, фосфора, кремния.

9. Оливизация — согласно Э. А. Корнблюму, это «частный горизонтообразовательный процесс» (1970) или «особый морфогенетический почвообразовательный процесс» (1978), в результа­ те которого масса почвы приобретает оливковую или зелено­ ватую окраску, устойчивую в окислительной среде, что связано с образованием в условиях периодического чередования пере­ увлажнения и интенсивного просыхания глинистых минералов, содержащих трехвалентное железо в шестерной координации

305

(ноитронит, глауконит, хлорит); процесс сопровождается слитизацией и обесструктуриванием почвы.

10.Слитизация — процесс обратимой цементации (при высы­ хании) монтмориллонитово-глинистых почв в условиях периоди­ ческого чередования интенсивного увлажнения и просыхания, сопровождающийся сменой набухания и усадки с интенсивной вертикальной трещиноватостью.

11.Оструктуривание — процесс разделения почвенной массы на агрегаты разного размера и формы и последующего упроч­ нения их и формирования внутреннего строения структурных отдельностей.

12.Отвердевание (петрификация, панциреобразование, кирасообразование, корообразование) — процесс необратимого изме­ нения ожелезненных, окремненных, обызвесткованных или загип­

сованных поверхностных горизонтов в результате дегидратации

икристаллизации минералов.

13.Мраморизация — процесс специфического преобразования морфологического облика почвы в результате действия различ­ ных ЭПП: оглеения и сегрегации (ржавые прожилки и пятна на голубовато-или зеленовато-сизом фоне); псевдооглеения, оподзоливания и осолодения (белесые прожилки и пятна на краснова­ то-буром фоне); плинтификация (мозаики красных и белесова­

то-желтых пятен); засоления (белесые прожилки и крапинки на темном фоне); окарбоначивания или загипсовывания (белые прожилки, крапинки, пятна на желтом, буро-желтом, палевом фоне).

IV. Элювиальные ЭПП. Группа процессов, связанных с раз­ рушением или преобразованием почвенного материала в специ­ фическом элювиальном горизонте с выносом из него продуктов разрушения или трансформации нисходящими либо латераль­ ными (боковыми) токами воды, в результате чего элювиальный горизонт становится обедненным теми или иными соединениями и относительно обогащенным оставшимися на месте соединени­ ями или минералами.

1. Выщелачивание — процесс обеднения того или иного го­ ризонта почвы или профиля в целом основаниями (щелочами и щелочными землями) в результате выхода их из кристалличе­ ской решетки минералов или из органических соединений, раст­ ворения и выноса просачивающейся водой. Выщелачиваемые из верхних горизонтов основания могут быть вынесены за пре­ делы почвенного профиля или аккумулированы в нижерасполо­ женном иллювиальном горизонте. Частными видами выщелачива­ ния являются декарбонатизация — разрушение и вынос извести из почвы или почвообразующей породы — и рассоление — осво­ бождение почвы или почвообразующей породы от водораствори­ мых солей.

2. Оподзоливание — процесс, в основе которого предполага­ ется кислотный гидролиз глинистых силикатов в условиях гумидного климата и промывного водного режима с остаточной акку-

306

муляцией в оподзоленном (подзолистом) горизонте кремнезема и обеднением его илом, алюминием, железом и основаниями. Механизмы этого процесса разными авторами трактуются раз­ лично: действие водородного иона, появляющегося при диссоциа­ ции угольной кислоты (К. К. Гедройц, 1926) или обменно выделя­ емого корнями растений (А. А. Роде, 1937); влияние аммоний­ ного иона (Н. П. Ремезов, 1941); действие гумусовых кислот, особенно фульвокислот (В.В.Пономарева, 1964); влияние чере­ дования окислительной и восстановительной обстановки в кислой среде (С. П. Ярков, 1947); непосредственное действие кислых выделений микроорганизмов, особенно грибов (В. Р. Вильяме, 1947; Т. В. Аристовская, 1965).

3. Лессовирование (лессиваж, обезиливание, иллимеризация) — процесс пептизирования, отмывки илистых и тонкопылеватых частиц с поверхности зерен грубозернистого (песчаного и крупнопылеватого) материала или из микроагрегатов и выноса их в неразрушенном состоянии из элювиального горизонта (К. Д. Глинка, 1924; Н. Чернеску, 1934; Ж. Обер, 1938, Ф. Дюшо-

ного элювиального горизонта в результате совместного действия лессивирования и поверхностного оглеения (И. П. Герасимов, 1960, 1972). Ряд почвоведов приравнивают этот процесс к псевдооглеению.

5.Псевдооглеение — процесс внутрипочвенного поверхност­ ного или подповерхностного оглеения под воздействием периоди­ ческого переувлажнения верховодкой при ее сезонном образова­ нии на водоупорном иллювиальном горизонте или первично бо­ лее тяжелом нижнем слое двучленной почвообразующей породы (Е. Мюккенхаузен, 1957; И. П. Герасимов, 1960). Поскольку переувлажнение здесь не постоянное, сопровождаемое периодиче­ ским промыванием этого слоя, образуется своеобразный мраморовидный и сегрегированный элювиальный горизонт, в котором оглеение сочетается с разрушением соединений и выносом части продуктов разрушения.

6.Осолодение — предполагаемый процесс разрушения мине­ ральной части почвы под воздействием щелочных растворов (ще­ лочной гидролиз глинистых силикатов) с накоплением остаточ­ ного аморфного кремнезема и выносом из элювиального (осоло­ делого) горизонта аморфных продуктов разрушения (К. Г. Гед­ ройц, 1926; Н. И. Базилевич, 1967). Ряд почвоведов полагают,

что как особый почвенный процесс осолодение не существует в природе, а это лишь псевдооглеение в условиях слабощелочной или нейтральной реакции среды.

7. Сегрегация — процесс образования осветленного внутрипочвенного горизонта путем стягивания соединений железа и марганца из общей почвенной массы в дискретные центры кон­ центрации без существенного выноса за пределы горизонта.

307