Включения

Предметы, механически включенные в массу почвы и не связанные с ней генетически, называются включениями. В их число входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой, раковины моллюсков, кости современных и вымерших животных, остатки золы, углей, древесины, остатки материальной культуры человека (обломки кирпича, посуды и археологические находки). Такой признак, как включения, помогает судить о происхождении почвообразующей породы и возрасте почв.

20 Дайте характеристику генетических горизонтов почвенного профиля?

 Почвенным профилем  называется определенная вертикальная последовательность генетических горизонтов в пределах почвенного индивидуума, специфическая для каждого типа почвообразования    Профиль почвы характеризует изменение  ее свойств по вертикали, связанное с воздействием почвообразовательного процесса на материнскую горную породу. Наблюдается закономерное, зависящее от типа почвообразования, изменение гранулометрического, минералогического, химического состава, физических, химических и биологических свойств почвенного тела от поверхности почвы вглубь до незатронутой почвообразованием материнской породы.    Главные факторы образования почвенного покрова, т.е. дифференциации исходной почвообразующей породы на генетические горизонты, – это вертикальные потоки вещества и энергии и вертикальное распределение живого вещества (корневые системы растений, микроорганизмы, почвообитающие животные).    В российской школе почвоведения в  основу диагностики почв положено несколько  принципов, главные черты которых  были сформулированы в работах В.В. Докучаева и его единомышленников: 1) профильный метод; 2) комплексный подход; 3) сравнительно-географический анализ (метод); 4) генетический принцип.    Профильный  метод в диагностике почв был предложен В.В. Докучаевым, когда он показал, что всякая почва состоит из набора генетически связанных между собой горизонтов. Наиболее существенным в профильном методе диагностики почв является принципиальное положение о том, что профиль почвы – это не арифметическая сумма случайных различных горизонтов, взаимосвязанных и взаимообусловленных в своем генезисе. Для полной характеристики любой почвы необходимо изучение, описание всех ее горизонтов начиная с подстилки и кончая материнской почвообразующей породой. Изменение свойств по профилю дает представление о почве в целом, о свойствах почвы как единого природного тела.    Комплексный подход (метод) в диагностике почв состоит в том, что диагностика почв строится на основе анализа и характеристики ряда свойств и признаков – морфологических, физических, химических, физико-химических, биологических, агрономических, в комплексе дающих полную картину почвы как единого целого. При этом имеется в виду то обстоятельство, что ни один из произвольно выбранных признаков и ни одно из почвенных свойств в отдельности не могут иметь решающего значения вследствие большой природной сложности самого объекта диагностики – почвы.    Сравнительно-географический анализ (метод) используется широко в диагностике почв для сопоставления одних почв и факторов их почвообразования с другими с учетом различий или сходства в строении почвенного профиля и факторов почвообразования. Сопоставление изменений свойств почв с изменением географических условий (факторов) почвообразования позволяет выяснить роль каждого из факторов и их совокупности в генезисе и географии почв. Составляющими этапами этого метода в полевых условиях являются: 1) изучение морфологического строения почвенного профиля и морфологических признаков генетических горизонтов почв; 2) изучение факторов почвообразования этих почв; 3) сравнительная характеристика морфологического строения изучаемых почв и факторов их почвообразования и выявление роли каждого из факторов почвообразования в формировании своеобразия морфологического строения тех или иных почв.    Генетический  принцип (метод) предполагает использование для диагностики почв те свойства и признаки, которые непосредственно связаны с их генезисом, историей формирования и развития. При этом имеются в виду такие существенные генетические параметры, как степень развитости и дифференцированности почвенного профиля, степень аккумуляции тех или иных соединений или обеднения ими, степень трансформации почвообразующего материала, которые дают фактическое основание для суждений о генезисе и эволюции почв. Существенное значение имеет выявление направленности тех или иных почвенных процессов. Например, находится ли данная почва на стадии деградации или реградации, оглинивания или опесчанивания, засоления или рассоления.    С учетом вышеизложенного для определения  типа почвы, т.е. отнесения ее к тому или иному типу почв, необходимо:    1) определить тип почвенного профиля  и комплекс его составляющих  генетических горизонтов, сопоставив  эти данные со схемами строения  известных типов почв;    2) определить тип географического  ландшафта с учетом его истории, сопоставив эту характеристику с известными типами ландшафтов;    3) определить географический ареал  данной почвы в связи с ареалами  связанных с ней факторов почвообразования;    4) определить комплекс основных  профилеобразующих элементарных  почвенных процессов, формирующих данную почву;    5) определить тип миграции и  аккумуляции веществ в данной  почве, сопоставив его с известными  типами.    Комплекс  указанных пяти параметров позволяет  достоверно определить типовую принадлежность исследуемой почвы. В связи с  тем, что при определении типа почв используются такие понятия, как тип почвенного профиля, тип географического ландшафта, географический ареал почвы, тип миграции и аккумуляции веществ, остановимся на их характеристике.    Типы  строения почвенного профиля. В соответствии с характером соотношения различных горизонтов в большом разнообразии почвенного профиля можно выделить несколько типов, которые связаны с определенными типами почвообразования, возрастом почв и их нарушенностью природными или техногенными педотурбациями.    Простое строение профиля включает в себя пять типов:    1) примитивный профиль с маломощным горизонтом А либо АС, лежащим непосредственно на материнской породе;    2) неполноразвитый профиль, имеющий полный набор всех генетических горизонтов, характерных для данного типа почвы, но укороченных, с малой мощностью каждого горизонта;    3) нормальный профиль, имеющий полный набор всех генетических горизонтов, характерных для данного типа почв;    4) слабодифференцированный профиль, в котором генетические горизонты выделяются с трудом и очень постепенно сменяют друг друга;    5) нарушенный (эродированный) профиль, в котором часть верхних горизонтов уничтожена эрозией.    По  сложности строения почвенного профиля  также выделяются пять типов профилей:    1) реликтовый профиль – в нем присутствуют погребенные горизонты или погребенные профили палеопочв, а также реликтовые горизонты, являющиеся следами древнего почвообразования;    2) многочленный профиль формируется в случае литологических смен в пределах почвенной толщи;    3) полициклический (полигенетичный) профиль образуется в условиях периодического отложения почвообразующего материала (речной аллювий, вулканический пепел, эоловый нанос);    4) нарушенный (перевернутый) профиль с искусственно (деятельность человека) или природно (например, при ветровалах в лесу) перемещенными на поверхность нижележащими горизонтами;    5) мозаичный профиль, в котором генетические горизонты выражены не серией горизонтальных слоев, а мозаикой отдельных пятен.  В результате почвообразовательного  процесса почвенная толща расчленяется на отдельные горизонты, создается профиль почвы, характеризующийся определенной сменой горизонтов в вертикальном направлении. Эти горизонты называют генетическими, поскольку они образуются в процессе генезиса, т.е. возникновения и развития почвы. Совокупность генетических горизонтов образует почвенный профиль. Каждая почва  имеет свой профиль, характерные  генетические горизонты, различающиеся  цветом, структурой, сложением и  другими морфологическими признаками. Общая схема строения почвы была разработана В.В.Докучаевым. Он выделил в почве три генетических горизонта: гумусово-аккумулятивный (горизонт А), переходный (горизонт В) и материнская порода (горизонт С). Последующие исследователи (Г.Н.Высоцкий, Б.Б. Полынов, К.Д.Глинка, С.А. Захаров, А.Н.Соколовский и др.) дополнили эту схему. В настоящее  время в нашей стране широко используется система символов, согласно которой  генетические горизонты обозначают начальными буквами латинского алфавита с цифровыми или буквенными индексами: А0 лесная подстилка, или степной войлок, залегает на самой поверхности почвы, под  пологом леса или степной целинной растительности, состоит из разлагающегося органического вещества (опад листьев, хвои, веток и других растительных остатков). А d- дернина, поверхностный горизонт, формирующийся под травянистой растительностью (особенно луговой), густо переплетенный корнями растений. Anили Аnax пахотный  горизонт, измененный продолжительной  обработкой поверхностный горизонт  пахотных почв, сформированный из  гумусового или других горизонтов на глубине постоянной обработки почвы. А гумусовый, или  гумусово-аккумулятивный, горизонт, образуется в верхней части профиля и  отличается максимальным содержанием  гумуса и питательных веществ. A1 гумусово-элювиальный  горизонт, такой же, как и горизонт А, но отличается от него морфологически выраженными процессами разрушения и выщелачивания минеральных соединений. В результате гумификации и накопления гумуса горизонты А и Ai имеют наиболее темную окраску по сравнению с другими горизонтами, в зависимости от содержания гумуса и его состава окраска может изменяться от черной или коричневой до палево-серой. А2 элювиальный  горизонт, формируется в верхней  части профиля под влиянием процессов  оподзоливания (кислотного разрушения минеральной части почвы и вымывания продуктов разрушения и илистых частиц в нижележащие горизонты). Он окрашен в наиболее светлые тона (обычно белесый) и в различных почвах получает различные названия (подзолистый в подзолистых и дерново-подзолистых почвах, осолоделый в солодях). Последний образуется под влиянием осолодения, т.е. щелочного разложения минеральной части и выноса вниз ила и аморфных продуктов разложения минералов. Все элювиальные горизонты независимо отихгенезиса характеризуются близкой морфологией, составом и свойствами. Вымывание гумуса, соединений железа и других красящих веществ и остаточное накопление кварца, аморфного кремнезема и других светлых минералов обусловливают светлую (белесую) окраску элювиальных горизонтов. В иллювиальный или переходный горизонты формируются в средней и нижней частях профиля под элювиальным или гумусовым горизонтом. В него в мываются и частично накапливаются различные вещества, вымываемые из вышележащих горизонтов. Он обогащен по отношению к верхним горизонтам и породе илом, полуторными окислами и другими относительно подвижными минералами, органо-минеральными или органическими веществами. Взависимости оттого, какие вещества аккумулируются виллювиальном горизонте, различают следующие виды иллювиальных горизонтов: Вh иллювиально-гумусовый (содержит вмывные гумусовые вещества); Вs иллювиально-глинистый (тонкие глинистые частицы); BFe иллювиально-железистый (железистые соединения); Вk иллювиально-карбонатный (карбонаты); Bs иллювиально-солевой (сульфаты ихлориды); Вcs- иллювиально-гипсовый (гипс) ит.д. В некоторых почвах (черноземы, каштановые почвы), где отсутствуют процессы перемещения минеральной алюмосиликатной части почвы, горизонт В является не иллювиальным, а переходным от гумусово-аккумулятивного к почвообразующей породе. Все иллювиальные горизонты в основном имеют более тяжелый механический состав, чем нижележащие. Они заметно уплотнены, имеют крупно призматическую, глыбистую, а иногда столбчатую структуру. G глеевый горизонт, образуется при постоянном или  временном избыточном увлажнении в условиях плохой аэрации почв. При недостатке кислорода в почве развиваются восстановительные процессы, в результате которых образуются закисные соединения железа, марганца и других элементов, придающие почве голубоватые, синие, зеленовато-серые и другие тона. Поскольку оглееность может проявиться в любом почвенном горизонте, к основному символу горизонта добавляется буква g, например: A2g, Bg, Cg. С материнская  почвообразующая порода, мало затронутая почвообразовательным процессом горная порода, из которой образовалась данная почва. D подстилающая  порода горная порода, залегающая  ниже материнской. Она вычленяется  там, где верхняя и нижняя части профиля сформировались наразличных породах. Если весь слой материнской породы захвачен почвообразовательным процессом, то подстилающая порода может лежать непосредственно под почвой, а не под материнской породой горизонта С. Кроме названных  горизонтов, выделяются переходные горизонты, совмещающие свойства близлежащих  горизонтов, например: А2В, АВ, В Сит.д., а также торфяные горизонты Т. Каждый из горизонтов может быть разделен на подгоризонты, например: А’, А", А’", В1В2, В3, С1, С2ит.д. Кроме генетических почвенных горизонтов, составляющих профиль почвы, выделяется горизонт грунтовых вод.

21. В чем сущность дернового и подзолистого типа почвообразования?

Понятие о типе почвообразования было введено П. С. Коссовичем, представление о типах (направлениях) почвообразования раз­вито В. Р. Вильямсом, К. Д. Глинкой, В. Р. Гедройцем. В. Р. Вильямсом было высказано положение о едином почвообразовательном процессе. Изучению типов почвообразования большое значение придавали С. С. Неуструев и Г. Н. Высоцкий. Новые представления о почвообразовательном процессе и направлениях почвообразова­ния изложены в работах В. А. Ковды, А. А. Роде, И. П. Герасимова и М. Г. Глазовской, И. С. Кауричева, С. В. Зона, В. Д. Мухи.

Каждый тип почвообразования обусловливает формирование определенной гаммы однотипных почв, а частные почвообразова­тельные процессы участвуют в образовании всех типов почв. В этом и заключается единство почвообразовательного процесса. Следует отметить, что у почвоведов нет единого мнения о ти­пах почвообразования и общепринятого определения этого по­нятия. Одни ученые считают, что каждому типу почвы дол­жен соответствовать и тип почвообразования, другие — что ти­пов почвообразования значительно меньше, чем типов почв. Так, К. Д. Глинка, С. С. Неуструев выделяли пять типов почвооб­разования, В. Р. Гедройц — четыре, В. Кубиена — девять.

Все многообразие почв в природе — результат длительного ес­тественного развития основных почвообразовательных процес­сов — типов почвообразования, и прежде всего подзолистого, чер­ноземного, или дернового (гумусово-аккумулятивного), болотно­го (гидроморфного), солонцового (галогенного), латеритного (ферраллитного) и естественно-антропогенного (культурного).

Подзолистый процесс почвообразования. Развивается под воз­действием лесной (прежде всего хвойной) растительности в усло­виях влажного климата, особенно энергично на бескарбонатных материнских породах. Суть этого процесса заключается в интенсивном разрушении (гидролизе) минеральной части породы или почвенной массы, главным образом под влиянием органических кислот (типа фульвокислот), и в не менее интенсивном выносе образовавшихся подвижных продуктов из верхних горизонтов в нижние или за пределы почвенного профиля (при господстве про­мывного типа водного режима). Подвижные продукты почвообра­зования, выветривания и компоненты биологического круговоро­та (золи гумуса, кремнекислоты, гидроксиды железа и алюминия) частично закрепляются в почве, накапливаясь на разных глубинах и образуя новые коллоидно-дисперсные минералы, и формируют почвенный профиль.

Подзолистый процесс способствует образованию почв подзо­листого ряда, характеризующихся обедненностью верхних гори­зонтов коллоидами и накоплением в них аморфного кремнезема (элювиированные горизонты), ненасыщенностью коллоидного комплекса основаниями, в частности Са²⁺, кислой реакцией по­чвенного раствора, плохими физико-механическими свойствами, уплотнением иллювиальных горизонтов, обогащенных илистыми частицами, гидроксидами железа и алюминия.

Периодическое переувлажнение почвенной толщи и оглеение способствуют усилению подзолистого процесса.

Типичные представители почв данного типа почвообразова­ния — подзол и дерново-подзолистые, которые составляют основ­ной фон в почвенном покрове лесной зоны.

Черноземный, или дерновый (гумусово-аккумулятивный), процесс почвообразования. Протекает под влиянием многолетней травяни­стой растительности в условиях умеренного влажного климата, особенно энергично на рыхлых карбонатных горных породах (лёссах). Сущность этого процесса состоит в обогащении материнской геологической породы или почвенной толщи (особенно верхней части) специфическим органическим веществом — гумусом.

Умеренное увлажнение при непромывном типе водного режи­ма, характеризующееся чередованием нисходящих и восходящих токов почвенной влаги, приводит к равномерному пропитыванию толщи гумусом и выщелачиванию легкорастворимых соединений и карбонатов кальция. Последний вымывается из верхней части профиля, переходные к материнской породе горизонты обычно обогащены карбонатами кальция (СаСО₃), насыщенность колло­идного комплекса Са²⁺ и закрепление почвенных коллоидов (гли­ны и гумуса) благоприятствуют созданию агрономически ценной водопрочной зернисто-комковатой структуры. Разрушения мине­ральной части не наблюдается.

Таким образом, гумусово-аккумулятивный (дерновый) процесс приводит к формированию различных черноземных почв, харак­теризующихся высокой гумусированностью, насыщенностью кол­лоидного комплекса кальцием, нейтральной или близкой к ней реакцией почвенного раствора, благоприятными физико-механическими свойствами. Профиль этих почв представляет собой по­степенный переход от собственно гумусового горизонта к негумусированной материнской породе. Перераспределения коллоидов по профилю нет.

Представители почв данного типа почвообразования — черно­зем типичный мощный, широко распространенный в лесостепи, и чернозем обыкновенный, формирующийся в степной зоне.

Солонцовый (галогенный) процесс почвообразования. Развивает­ся под влиянием легкорастворимых солей, главным образом хло­ридов, сульфатов и карбонатов натрия, проявляется в различных природных зонах страны.

Классическая схема формирования почв солонцового комплек­са была предложена Гедройцем. Она предусматривает закономер­но сменяющие друг друга стадии: сначала возникает солончаковость, затем, при вымывании солей, — солонцеватость, при даль­нейшем промывании — осолодение (солончак —солонец — солодь). Однако такое чередование не является непременным условием развития почв галогенного (солонцового) ряда.

Засоление (солончаковость) — это накопление в почве легкора­створимых, особенно натриевых, солей (больше 0,1 % массы сухой почвы), источником которых служат минерализованные грунто­вые воды и засоленные материнские породы. От незаселенных со­лончаковые почвы отличаются повышенной концентрацией солей почвенного раствора и даже выделением их в виде прожилок, кри­сталлов, солевых выцветов, корок и пр. Различное по интенсивно­сти и качеству засоление угнетает рост и развитие растений, чем и объясняется низкое плодородие солончаков и солончаковых почв. Физико-механические свойства солончаковых почв обычно нельзя назвать неблагоприятными, так как почвенные коллоиды «коагулированы (несмотря на наличие в коллоидном комплексе обменно-поглощенного натрия) под влиянием высокой концент­рации солей в почвенном растворе, реакция которого зависит от состава солей. Профиль солончаковой почвы сохраняет в основ­ном строении профиль первичной (образовавшейся до засоления) почвы.

Солонцеватость (осолонцевание) заключается в коренном изме­нении структурного состояния всей почвенной толщи в связи с диспергацией почвенных коллоидов (гумуса и глины) под воз­действием обменно-поглощенного натрия и при понижении кон­центрации легкорастворимых солей в почвенном растворе (рассо­ление). Диспергация гумуса и глины приводит к разрушению структурных агрегатов. Осолонцованная почвенная масса может стать полностью бесструктурной: поглощая много воды и сильно набухая, она становится вязкой, при высыхании сильно растрес­кивается, образуя большие, очень плотные глыбы. Солонцы и со­лонцеватые почвы характеризуются плохими физико-механичес­кими свойствами, наличием катионов Na⁺ в коллоидном комплексе (больше 5 % емкости поглощения), щелочной реакцией по­чвенного раствора. Профиль солонцовых почв четко разделен на горизонты коллоидного элювия и иллювия, причем иллювиаль­ные горизонты развиты особенно хорошо. В нижней части профи­ля часто содержатся соли.

Осолодение — процесс интенсивного разрушения (гидролиза) почвенной массы при замене обменно-поглощенного натрия (Na⁺) в коллоидном комплексе ионом водорода (Н⁺) и выщелачи­вания продуктов разрушения. Развивается при застаивании воды на поверхности почвы, особенно интенсивно в различных замкну­тых понижениях (западинах, подах), где анаэробные условия и оглеение усиливают процессы разрушения. Источником иона водо­рода служит вода, диссоциирующая, хотя и слабо, на ионы Н₃О⁺ и ОН~. Образовавшиеся солоди и осолоделые почвы имеют оглеенный профиль с хорошо развитыми гумусово-элювиальным и элю­виальным горизонтами. Наряду с катионами Са²⁺ и Mg²⁺ в колло­идном комплексе почв содержатся ионы Na⁺ и Н⁺. Реакция по­чвенного раствора в верхней части профиля кислая, с глубиной она может переходить в нейтральную и даже щелочную.

Почвы галогенного (солонцового) ряда встречаются в разных зонах, но наиболее широко они распространены в южной степи, в зонах полупустынь и пустынь.

Болотный (гидроморфный) процесс почвообразования. Развивает­ся под влиянием болотной (главным образом моховой и осоковой) растительности в условиях постоянного избыточного увлажнения, вызывающего оглеение и накопление слаборазложившихся орга­нических остатков в виде торфа. Переувлажнение почвенной тол­щи препятствует проникновению в почву свободного кислорода воздуха, что обусловливает развитие анаэробных бактерий, ис­пользующих органическое вещество как энергетический материал и усваивающих кислород из различных окисных соединений, ко­торые переходят в закисные формы. Этот процесс раскисления (восстановления) почв называется оглеением, а образовавшаяся обогащенная закисными соединениями масса — глеем, который имеет оливковую, сизую или синеватую окраску благодаря нали­чию закисного железа. Анаэробные условия способствуют также накоплению и консервированию органического вещества, что обусловливает наличие в почве больших запасов главнейших пи­тательных веществ — азота и фосфора. К типичным представите­лям почв, сформировавшихся в результате болотного процесса почвообразования, относятся торфяники, болотные и торфяно-болотные, характерные для таежно-лесной зоны, пойм рек, пере­увлажненных территорий.

Латеритный процесс почвообразования. Развивается в условиях теплого и достаточно влажного климата (тропики, субтропики), где интенсивные процессы выветривания материнских геологи­ческих пород и почвообразования приводят, с одной стороны, к выщелачиванию кремнезема, а с другой — к высвобождению и на­коплению полутораоксидов железа и алюминия, а также форми­рованию глинных минералов типа каолинита.

Под воздействием латеритного процесса почвообразования фор­мируются разнообразные почвы, главным образом аллитного, ферраллитного, ферритного и ферросиаллитного состава, — от крас­ноземов и желтоземов до типичных ферраллитных почв влажных тропиков.

Естественно-антропогенный процесс почвообразования. Выделен в качестве самостоятельного В. Д. Мухой; имеет четко выражен­ные общие закономерности своего развития и зональные особен­ности проявления.

Описанные почвообразовательные процессы, их различные со­четания определяют многообразие почв в природе.

22 Что такое почва? Какие факторы влияют на формирование почвы?