Факторы почвообразовательного процесса

На развитие почвообразовательного процесса непосредственное влия­ние оказывают природные условия, в которых он протекает. Согласно уче­нию В.В. Докучаева важнейшими из факторов являются:

1. Почвообразующие породы.

Выделяют следующие основные группы почвообразующих пород:

- Аллювиальные отложения - наносы постоянных водных потоков, т.е. речных вод. Аллювиальные отложения бывают песчаные, супесчаные, глинистые и суглинистые. Они характеризуются слоистостью, однородностью по механическому составу, хорошей сортированностью.

- Делювиальные отложения - наносы, отложенные временными водными потоками на склонах в виде пологого шлейфа. Они характеризуются слоистостью, относительной сортированностью, мелкозернистостью и залегают у подножия гор.

- Элювиальные отложения - продукты выветривания горных пород, ос­тавшиеся на месте образования. Они слабо сортированы, щебневатые, сос­тоят из глыб, в них почти отсутствуют легкорастворимые соединения.

- Пролювиальные породы (пролювий) – наносы, плохо отсортированные с включением грубых обломков, принесенные к подножиям гор временными горными потоками талых и ливневых вод (селевые потоки).

- Ледниковые отложения – представлены моренами и лессами. Морены – это отложения рыхлого обломочного материала. Они состоят из валунов, гравия, песка, глины и характеризуются слабой сортированностью материала; по механическому составу они могут быть песчаными, суглинистыми, глинистыми. Характерный признак морен – наличие в них валунов. По химическому составу морены подразделяют на бескарбонатные и карбонатные. Лессы имеют желтую окраску, однородны, со­держат много карбонатов кальция и магния. Лессовидные суглинки имеют бурую окраску, несколько тяжелее лесса.

Почвы полностью или частично наследуют от материнской породы ме­ханический, химический и минералогический состав, а также физические и химические свойства.

Наиболее ценными являются карбонатные породы. На них формируются самые плодородные почвы, такие как чернозем, серые лесные, каштановые почвы. Бедными материнскими породами являются пески.

2. Растительный и животный мир.

Растительность создает в природе биологический круговорот зольных веществ и снабжает почву органическими остатками. Она является основным фактором почвообразования. Растительные формации представляют собой комбинации высших и низших растений, взаимодействующих в определенных условиях среды.

Каждая группа растительных формаций характеризуется своими особенностями: составом органических веществ, характером их поступления в почву и разложением, а также взаимодействием продуктов распада с минеральной частью почвы.

Выделяют высшие зеленые растения, низ­шие растительные организмы и животных почвы.

Высшие зеленые растения.

К высшим зеленым растениям относятся древесные растения, травя­нистые растения и мхи.

1. Древесные растения – многолетние, живущие десятки и сотни лет деревья, кустарники, полукустарники. Ежегодно у них отмирает только часть наземной массы, и она откладывается на поверхности почвы в виде опада, или лесной подстилки.

Лесная растительность представляет собой сложный многоярусный би­оценоз из древесных, кустарниковых, травянистых и мохово-лишайниковых формаций с мощной системой крупных корней. Она имеет общую массу на по­верхности суши 10¹¹ - 10¹² т. В опаде деревьев, особенно хвойных, содержится много клетчатки, лигнина, дубильных веществ, смол. Продукты разложения лесной подстилки взаимодействуют с почвой в растворе, при промывании толщи почвы осадками.

2. Травянистая растительность по суммарной биомассе занимает второе место на суше 10¹⁰ - 10¹¹ т и образует в поч­ве густую сеть тонких корней, переплетающих всю верхнюю часть почвен­ного профиля. Хотя количество биомассы, создаваемое травянистыми ассоциациями меньше, эффект в процессах почвообразования от них больше, чем от древесных, Остатки травянистых растений по сравнению с лесным опадом содержат меньше клетчатки, больше белков, зольных элементов и азота. Для травянистых остатков характерна нейтральная или слабощелочная реакция.

Поэтому лучшие по плодородию почвы формируются под травянистой растительностью.

3. Мхи – растительные организмы, лишенные корневой системы и усваивающие элементы питания всей поверхностью органов. Они прикрепляются к любому субстрату ризоидами. Мхи широко встречаются под пологом леса и на болотах они могут поглощать и удерживать большое количество влаги, поэтому процесс разложения растительных остатков протекает медленно, постепенно происходит накопление торфа и заболачивание. Особо следует отметить роль сфагновых (белых) мхов в образовании верховых болот.

Низшие растительные организмы.

Из микроорганизмов в почве широко представлены бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и простейшие. Наибольшее количество микроорганизмов встречается в верхних ее слоях, где сосредотачивается основная масса органического вещества и корней живых растений.

Микроорганизмы способствуют разложению органических остатков в почве.

По отношению к воздуху микроорганизмы подразделяются на аэробные и анаэробные. Аэробы – организмы, для развития которых необходимо присутствие свободного кислорода; анаэробы способны жить и развиваться при отсутствии свободного кислорода.

1. Бактерии. Это наиболее распространенный вид микроорганизмов в почве. По способу питания почвенные бактерии делятся на автотрофные, усваивающие углерод из углекислого газа, и гетеротрофные, использующие углерод готовых органических соединений.

Бактерии-аэробы окисляют различные органические вещества в почве, в то числе проводят процесс аммонификации – разложения азотистых органических веществ до аммиака, окисление клетчатки, лигнина и пр.

Разложение органических остатков гетеротрофными анаэробными бактериями называется процессом брожения (брожение углеводов, пектиновых веществ и др.). Наряду с брожением в анаэробных условиях происходит денитрификация – восстановление нитратов до молекулярного азота, что может привести к значительным потерям азота в почвах с плохой аэрацией.

2. Грибы и актиномицеты (лучистые грибы). Количество грибов в 1 г почвы может достигать 200 – 500 тыс. Грибы относятся к сапрофитам, то есть организмам, использующим углерод из отмерших органических остатков. Грибы – аэробные организмы, они хорошо развиваются при кислой реакции среды, разлагают углеводы, лигнин, клетчатку, жиры, белки и другие соединения.

Животные почвы.

К ним относятся простейшие (жгутиковые, корненожки, инфузории), черви, насекомые, их личинки, суслики, кроты. Они измельчают органические остатки, перемешивают их с почвой. Особенно важно действие на почвообразовательный процесс дождевых (земляных) червей. Дождевые черви – сапрофаги, питающиеся растительными остатками. Пропуская через свой кишечник большую массу отмерших растительных тканей, сапрофаги их разрушают, переваривают и перемешивают с землей. Полученные продукты являются водопрочными, водоемкими ценными формами гумуса – основного вещества, определяющего плодородие почвы. При высокой численности дождевых червей в почвах улучшается структура, восстанавливается и повышается плодородие. Кроме того, дождевые черви рыхлят почву, увеличивают ее водо- и воздухопроницаемость. Например, популяция из 100 червей за лето на одном квадратном метре прокладывает километр ходов. Наличие дождевых червей является самым естественным показателем здоровья и плодородия почвы.

3. Климат.

В понятие климат входит многолетний режим погоды, наблюдающейся в определенной местности. Он зависит от географических условий – широты, высоты над уровнем моря, формы рельефа.

Из элементов климата на процесс почвообразования в наибольшей степени влияют атмосферные осадки, испарение и температура, а также соотношение между ними.

С климатом связано поступление тепла и влаги почв, это определяет характер растительности, обогащает почву органическим веществом, спо­собствует его разложению. Обилие осадков способствует промыванию почвы и выносу питательных элементов в нижние горизонты. В условиях засушли­вого климата легко растворимые соли накапливаются в верхних горизонтах почвы, приводя к ее засолению. Климатические условия не одинаковы, что и обуславливает формирование разнообразных почв.

4. Рельеф.

В понятие рельеф входит совокупность форм расчленения земной поверхности. Рельеф как фактор почвообразования оказывает влияние на перераспределение солнечной радиации (тепла) и осадков. Различают три группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф. Под макрорельефом понимают самые крупные формы – равнины, плато, горы. Макрорельеф оказывает влияние на формирование климата, на движение воздушных масс. Мезорельеф – форма рельефа средних размеров. К ним относятся увалы, холмы, долины, террасы и т.д. Мезорельеф на определенной территории выступает как перераспределитель влаги и тепла, поскольку на простейших элементах мезорельефа – водоразделах, склонах, понижениях – влага атмосферных осадков распределяется неодинаково, в связи с этим изменяется и теплообмен. Под микрорельефом понимают мелкие формы рельефа (небольшие повышения и понижения), образовавшиеся в результате просадочных явлений, мерзлотного выпучивания, производственной деятельности человека. Микрорельеф обусловливает значительное перераспределение влаги. Различия в увлажнении вызывают изменения пищевого и солевого (в степных областях) режимов по элементам микрорельефа. Эти изменения приводят к образованию разных почв на небольшой территории, создается пятнистость, комплексность почвенного покрова.

5.Возраст почв.

Процесс почвообразования совершается во времени. Различают абсолютный и относительный возраст почв. Абсолютный возраст - это время, прошедшее от момента возникновения почв до настоящего пе­риода его развития. Самыми старыми являются черноземные почвы, самыми молодыми - тундры. Под относительным возрастом понимают различие в стадия развития почв на территории одного абсолютного возраста. Все природные факторы влияют на процесс почвообразования в тесной взаимос­вязи и зависимости.

6.Производственная деятельность человека.

Воздействие человека на почву может быть положительным и отрицательным. Деятельность, направленная на повышение плодородия почв (внесение компоста, удобрений, рыхление, улучшение структуры почвы), приводит к созданию гумуса, минеральных веществ для питания растений и, следовательно, имеет позитивное значение для почвообразовательного процесса.