Что такое почва главные факторы почвообразования

7. Понятие о почвах и факторы почвообразования. Классификация и география почв. Экологические функции почв. Охрана и рациональ­ное использование почв.

Первое научное определение почвы дал В.В. Докучаев.

Почва — это обладающая плодородием, сложная полифункциональная, многофазная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Почва, по выражению ак. Вернадского, явл. биокостным телом природы. Это особое положение почвы определя­ется тем, что в ее составе присутствуют как минеральные, так и органические вещ-ва, также неотъемлемую часть почвы, а точнее ее живую фазу, составляют живые организмы.

Природная почва состоит из последовательно сменяющих друг друга вниз от поверхности слоев, генетических го­ризонтов, которые образовались в результате изменения исходной горной породы в процессе горообразования.

Под факторами почвообразования понимаются внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых формируется почвенный покров земной поверхности. Основы учения о факторах почвообразования заложены В.В.Докучаевым, который установил, что почва как особое природное тело формируется в результате тесного взаимодействия следующих факторов — климата, растительности (биологический фактор), почвообразующих пород, рельефа местности и возраста страны (времени). Сочетание факторов почвообразования — это комбинации экологических условий развития почвообразовательного процесса и почв.

Наряду с указанными пятью природными факторами почвообразования выделяется еще шестой -— производствен­ная деятельность человека, оказывающая как прямое, так и косвенное влияние на почвообразование и почвенный покров.

Почвенным институтом имени В. В. Докучаева был разработан ряд схем классификации почв СССР.

Каждая зонально-экологическая группа характеризуется типом растительности (таежно-лесные, лесостепные, степные и т. д.), суммой температур почвы на глубине 20 см от поверхности, длительностью замерзания почвы на той же глубине в месяцах и коэффициентом увлажнения.

Внутри зонально-экологических групп почвы разделяются по биофизикохимическим свойствам (состав гумуса, реакция почв, карбонатность, солонцеватость, засоление, осолодение и т. д.), а также по условиям увлажнения (автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные).

Основной таксономической единицей современной классификации почв является генетический почвенный тип, установленный еще В. В. Докучаевым.

Ниже почвенного типа предусматриваются следующие таксономические единицы: подтипы, роды, виды, разно­видности и разряды почв. Эту нисходящую ветвь почвенной классификации (ниже почвенного типа) часто называют систематикой почв.

Подтипы почв выделяют в пределах типа. Это группы почв, качественно отличающиеся по проявлению основного и налагающегося процессов почвообразования и являющиеся переходными ступенями между типами. При выделении под­типов учитывают процессы, связанные как с подзональной, так и с фациальной сменой природных условий.

Роды почв выделяют в пределах подтипа, качественные генетические особенности их определяются влиянием комплекса местных условий: составом почвообразующих пород, химизмом грунтовых вод и т. д., включая и свойства почвообразующего субстрата, приобретенные в процессе предшествующих фаз выветривания и почвообразования (реликто­вые горизонты и признаки древних почвообразовании).

Виды почв выделяют в пределах рода, и отличаются они по степени ранний» почвообразовательных процессов (степени подзольности, глубине и степени гумусированности, степени засоленности и т. д.) и их взаимной сопряженности.

Разновидности почв определяются по механическому составу верхних почвенных горизонтов и почвообразующих пород.

Разряды почв обусловливаются генетическими свойствами почвообразующих пород (плотные породы, моренные, аллювиальные, покровные и т. д.).

Закономерности географ, распределения почв определяются распределением природных условий на земной по­верхности. Это положение лежит в основе развития следующих важнейших разделов географии почв: учения о горизон­тальной зональности, о вертикальной зональности, о почвенно-климатических фракциях и провинциях и о неоднородности и структурах почвенного покрова.

Учение о зональности почв Докучаев В.В. Он впервые изучил широтно-зональное распределение почв на Русской равнине, где при движении с севера на юг последовательно сменяют др. др. почвы тундр, подзолистые, серые лесные, черноземы, каштановые, бурые полупустынные почвы.

В почвенном покрове суши выделяют широтные почвенно-климатические пояса, обусловленные главным образом термическими особенностями климата (полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический). Почвенно-климатические пояса разделяют на почвенно-биоклиматические области, почвы которых характеризуются определенным режимом атмосферного увлажнения и типам растительного покрова. Различают следующие области: влажные (экстрагу-мидные и гумидные) с лесным, таежным или тундровым растительным покровом; переходные (субгумидные и субарид­ные) со степным, ксерофитно-лесным и саванным растительным покровом и сухие (аридные и экстрааридные) с полупус­тынным и пустынным растительным покровом. В каждой почвенно-биоклиматической области выделяют 2-3 почвенные зоны. Почвенная зона определяется как ареал одного или 2-х зональных почвенных типов и сопутствующих им интразональных и внутризональных почв. Внутри почвенных зон на переходах к соседним зонам выделяют почвенные подзоны (со своими подтипами почв), а по простиранию почвенных зон обособляются почвенные фации и провинции.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ПОЧВ:

1. Первичное преобразование верхних слоев литосферы. В результате хим. выветривания магматической и ме­таморфической породы преобразуются в рыхлые, ведущую роль в этом принадлежит живым организмам. Эти литофильные организмы используют малейшие неровности и трещины и совместно с гидротермическими факторами оказывают разрушающее действие. Такие физ. свойства рыхлых пород, как порозность, рыхлость, влагоемкость, водо- и воздухопро­ницаемость обеспечивают возможность поселения более высокоорганизованных растений.

2. Трансформация почвой атмосферных осадков, почвенные и грунтовые воды. В результате просачивания через почву влаги происходит её изменение: химического состава, газового.

3. Участие почв в формировании речного стока. Почва оказывает существенное влияние на формирование реч­ного стока, регулирует соотношение грунтового и поверхностного питания рек. Именно от этого зависит равномерность питания рек. Если почва достаточно водопроницаема, а в подстилающей толще имеются рыхлые и трещиноватые породы, в этом случае создаются благоприятные условия для равномерного питания рек. В противоположном случае увеличивается поверхностный сток, что приводит к длительному паводку весной и пересыхание рек в засушливый период.

4. Участие почвы в формировании водного баланса Земли. Почвы контролируют функциональные механизмы ЭС, способствуя образованию осадков. За счет местных вод суши эти осадки хотя и играют роль, но в критический период является единственным источником влаги для растений. Возрожденные воды — воды образовавшиеся в разных термодинамических зонах земной коры из гипергенных продуктов, обращенной связанной водой. При темп-ре 80-90°С гипс превращается в ангидрид и освобождается 250 т воды.

5. Почвенный покров и атмосф. Геохимически доказано, что существование в атмосфере О₂ обязано деятельностью организмов, прежде всего растений, а атмосферный СО₂ многократно прошел ч/з организмы и почву.

6. Обеспечение среды обитания живых существ. Все животные связанные своим существованием с почвой и делятся на группы:

1) геобионты, постоянные обитатели почв, дождевые черви;

2) геофилы — организмы живущие в почве лишь на протяжении части жизненного цикла, личинки;

3) геоксены, временно находящиеся, вредная черепашка.

7. Обеспечение растений влагой и поведение растений. Почва действует как абсорбент воды и затем служит ис-точником воды для растения в промежутках м/ду повторными увлажнениями.

8. Депонирование семян и др. зачатков. Известно, что почва в основном аридных районов может быть кладовой, в которой сохраняются семена долгие годы. Это объясняется тем, что семена содержат ингибиторы прорастания. Семена некоторых однолетних растений пустыни прорастают лишь после сильного дождя и не прорастают после слабого.

9. Сорбция микроорг-мов. Среди микроскопических геобионтов можно встретить представителей разных жизненных форм: гидробионтов, аэробионтов, обитателей твердой фазы. Наиболее характерная особенность жизни организмов в почве — это их абсорбция, т.е. они закреплены на поверхности почвенных частиц, на органических остатках, на корнях растений в виде небольших колоний.

Среди многих природоохранительных задач важнейшее значение имеет охрана земель, их рациональное и береж­ное использование. Основу охраны земель составляет борьба с эрозией почв.

Мероприятия при борьбе с эрозией:

1) противоэрозийная организация территории, предусматривающая различные противоэрозийные мероприятия в сочетании с правильным размещением севооборотов, защитных лесонасаждений и гидротехнических сооружений;

2) введение почвозащитных полевых и лугопастбищных севооборотов, в том числе многолетние травы, занятые пары, сокращение площади пропашных культур, черных паров и др.;

3) прекращение рядового посева и культивации паров вдоль склона;

4) создание на крутых склонах полос-буферов из многолетних трав;

5) укрепление, облесение оврагов, песков, сильно эродированных склонов, создание лесозащитных насаждений и лесов хозяйственного назначения;

6) заложение и закрепление ложбин, крутых склонов, заравнивание промоин;

7) регулирование выпаса в балках, на крутых склонах, на песчаных и супесчаных почвах;

8) защиту дорог от размыва;

9) создание применительно к конкретным условиям полезащитных лесных полос;

10) гидротехнические мероприятия.

Загрязнение почв чужеродными химическими веществами (пестициды) наносит им большой ущерб. Необходимо создавать такие препараты, которые сравнительно быстро разрушаются, а продукты их естественной переработки должны быть неядовитыми. Другая проблема — правильное использование химических удобрений. Важнейшими мерами борьбы про­тив вторичного засоления являются строго дозированный расход воды в оросительных системах, дренирование почвы с целью удаления сильно минерализованной воды, полив растений дождевальными установками, промывка хорошо дрени­рованных почв. Предупреждение и борьба с увлажнением осуществляются путем мелиорации избыточно увлажненных земель с целью регулирования их водного режима.

Источник

Почва и почвообразующие факторы.

Почва, по определению В.В.Докучаева, основателя учения о почве, является особым естественно-историческим телом, возникшим в результате видоизменения верхнего слоя земной коры различными почвообразующими факторами. К этим факторам относятся почвообразующие материнские породы, климатические воздействия, рельеф местности, растительность, почвенные организмы, временной фактор, воздействие человека.

Материнские породы представляют собой горные породы, которые на протяжении тысячелетий, подвергаясь выветриванию и разрушению, из слитной массы превращаются в рыхлую основу, постепенно обогащающуюся органическими веществами и дающую начало почвообразованию. При этом частицы материнской породы создают не только механический базис для возникновения почвы, но и определяют физические свойства почвы, минеральный химический состав ее, являются источником микроэлементов для жизнедеятельности почвенного биоценоза, определяют характер последнего, а также влияние почвы на организм человека (В.И.Вернадский).

К числу важнейших факторов почвообразования относятся климат и рельеф местности, которые обусловливают тепловой и водный режимы почв. Тепло и влага оказывают воздействие на все биологические и физико-химические процессы, протекающие в почве. От них во многом зависят скорость разрушения почвообразующих пород, формирование различных типов почв, создание тех или иных условий для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, животных организмов и растительности.

Ведущая роль в процессах почвообразования отводится живым организмам (растениям, животным, почвенным организмам), которые являются источниками и преобразователями органического вещества почвы. К одним из наиболее существенных поставщиков органических веществ в почву, наряду с животными организмами, относятся первичные продуценты биомассы — растения. Отмершие наземные и подземные части растений разлагаются под действием почвенных микроорганизмов, а образующиеся при этом соединения используются для синтеза гумуса — сложного органического комплекса, определяющего основное свойство почвы — плодородие. Минеральные вещества растений пополняют минеральную часть почвы. Величина надземного и корневого опада растений наиболее велика во влажных тропических лесах – до 250 ц/га. В пустынях она едва достигает 5-6 ц/га. Неразложившийся растительный материал образует лесную подстилку в лесах или войлок в степях, которые, в свою очередь, влияют на тепловые свойства почвы, проницаемость для влаги и кислорода, жизнедеятельность почвенных организмов.

Почвенные организмы выполняют большую почвообразовательную работу. Некоторые из них — нематоды, дождевые черви и другие сапрофаги — используют в пищу мертвые органические вещества, другие — большинство почвенных микроорганизмов — разлагают и минерализуют растительные и животные остатки, синтезируют новые протеиновые комплексы, разрушают токсические продукты обмена высших растений, животных, микроорганизмов. Третьи — черви, насекомые, личинки, мышевидные грызуны, кроты, суслики и другие животные организмы — разрыхляют почву, смешивают различные слои ее между собой, способствуют аэрации, удобряют своими выделениями. Особая роль в этих процессах отводится микроорганизмам – бактериям, низшим грибам, водорослям, простейшим и др., так как благодаря их жизнедеятельности разлагаются сложные органические вещества, происходит обогащение почвы гумусом и минеральными веществами, обеспечивается биологический круговорот веществ.

Антропогенный почвообразующий фактор стал новой геологической силой, воздействующей на процессы почвообразования в больших масштабах, быстрыми темпами и чаще всего негативно. Распашка больших массивов степных почв, интенсивное применение пестицидов и минеральных удобрений, применение тяжелой техники, уничтожение растительности, затопление земель при строительстве крупных водохранилищ, добыча полезных ископаемых, открытые угольные разрезы и др. приводят к деградации и загрязнению почв на огромных территориях. Между тем, для образования почвы требуется длительное время. Так, возраст зрелых почв в разных районах Земли составляет сотни и тысячи лет. Это говорит о том, что почва относится к числу трудно возобновляемых природных ресурсов, и антропогенное воздействие должно осуществляться с учетом законов природы.

Совокупное действие всех природных почвообразующих факторов приводит к формированию почвы – сложной многокомпонентной системы, состоящей из минеральных и органических компонентов, почвенного воздуха и воды, а также почвенных микро- и макроорганизмов. К минеральным компонентам относятся измельченные частички материнских горных пород, которые большей частью представлены кристаллическим кремнеземом (кварцем), глиноземом, оксидами железа, алюминия, магния, калия, фосфора, кальция. Кроме этих соединений, в минеральной части почвы в тех или иных пропорциях обнаруживаются почти все элементы периодической системы Д.И.Менделеева. Органическое вещество почвы состоит из остатков растительных и животных организмов, находящихся на различных стадиях разложения, собственно почвенных органических соединений (гуминовых кислот, фульвокислот), а также гумуса, синтезированного почвенными микроорганизмами. Биотическая компонента почвы представлена, как уже отмечалось выше, множеством организмов различных групп, каждый из которых выполняет определенные функции.

Составной частью почвы являются также почвенные воздух и вода. Почвенный воздух в верхних слоях почвы (0,2 м) по составу своему близок к атмосферному. По мере увеличения глубины в нем уменьшается содержание кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа. Однако даже на глубине от 3 до 6 м концентрация кислорода в почвенном воздухе еще достаточна (14,2-16,8%) для аэробного окисления органических загрязнителей (Е.И.Гончарук, 2006). Содержание углекислого газа уже на глубине 1м увеличивается до 1%, а на большей глубине (3-6м) достигает 4-8%. При значительном снижении концентрации кислорода (до 2% и менее), обусловленном чаще всего плохой воздухопроницаемостью почвы и ее загрязнением, преобладающими становятся анаэробные процессы разложения органических остатков. В результате накапливается углекислый газ и образуются такие токсичные соединения, как метан, аммиак, сероводород, способные оказать неблагоприятное воздействие на людей при поступлении в закрытые помещения или пространства. Наблюдались случаи отравления почвенным воздухом при рытье колодцев, глубоких котлованов, в подземных сооружениях.

Почвенная вода выполняет разнообразные функции. Прежде всего, она является фактором, необходимым для жизнедеятельности почвенной флоры и фауны. Являясь универсальным растворителем различных соединений, с одной стороны, вода поставляет растениям необходимые химические вещества, с другой стороны, все химические и биохимические процессы, протекающие в почве, осуществляются в водной среде. Однако с водой передвигаются не только необходимые почвенным организмам вещества, но и химические и биологические загрязнители, что повышает возможность распространенного загрязнения почвы и подземных вод.

От содержания воды в почве зависят также тепловые свойства почвы, ее аэрация и способность к самоочищению.

Источник