Введение
В пределах городских территорий представлен практически весь комплекс современных экологических проблем. Оценка реальной опасности для здоровья населения может быть сделана на основе комплексной оценки загрязнения окружающей среды города Дзержинского . Но на данный момент произведем оценку загрязнения с помощью Фитотеста .
Наш город Дзержинский с населением 27.5 тысяч человек расположен на юго — востоке города Москвы в Люберецком районе . Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха , а значит и почвы являются МКАД ( Московская кольцевая автодорога ) , Московский нефтеперерабатывающий завод , ДЗЖБК, масса различных малых предприятий , а также крупнейшая в Европе ТЭЦ.- 22. В черте города в атмосферу выбрасывается 38 вредных веществ , 7 из которых превышают ПДК ( предельно допустимую концентрацию ) – это окислы азота и серы , выбросы твердых частиц. Почва, как депонирующий фактор городской среды , отражает длительность и интенсивность загрязняющих веществ. Нами было заложено 6 разрезов на территории города . Анализировались образцы верхнего почвенного горизонта (А ).
1. Определение содержания подвижного свинца , аккумулированного в почве в течении ряда лет вдоль автомобильных трасс)
2. Тест на фитотоксичность отобранных почвенных образцов.
3. Установить зависимость между ПДК по содержанию свинца с полученной биомассой овса. .
1. Закладка почвенных разрезов и отбор образцов на территории г.Дзержинского .
2. Постановка вегетационного опыта в лабораторных условиях ( фитотест с овсом).
Глава 1. Ландшафтно — геохимические критерии оценки
загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлми
Разработана система ландшафтно – геохимических показателей, характеризующих местную природную норму содержания тяжелых металлов в почвенном покрове с учетом изменения литологического состава почв и их положения в рельефе , интенсивности существующего загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами с целью фитомередиации загрязненных площадей
Прогрессирующее воздействие хозяйственной деятельности человечества на природную среду достигло уровня, при котором происходят существенные изменения в химическом составе почвенного покрова обширных территорий. В общем процессе антропогенного преобразования почв важную роль играет загрязнение их технологическими отходами. Одну из приоритетных групп загрязняющих веществ образуют тяжелые металлы (ТМ), основная масса которых поступает с выбросами индустриальных предприятий в нижние слои тропосферы, вовлекается в аэральную миграцию и осаждается на поверхность почвы. Распределение металлов-загрязнителей в пространстве весьма сложно и зависит от многих факторов, но в любом случае именно почва является главным приемником и аккумулятором техногенных масс тяжелых металлов.
Загрязненные тяжелыми металлами почвы на плотнозаселенной территории обычно занимают удобные и выгодные местоположения. По этой причине очищение (восстановление) почв от избыточных масс металлов представляет весьма актуальную задачу. Ее практическое решение пока остается на стадии разработки. Одним из возможных путей решения этой задачи может быть фиторемедиация — очищение почвенного покрова от загрязнения посредством культивирования растений, активно поглощающих металлы. Этот путь привлекателен использованием природного процесса биологического круговорота и полным исключением грубых механических инженерно-мелиоративных мероприятий и какого-либо химического воздействия на почву.
Для выбора и обоснования экологической целесообразности мероприятий по очищению почв от избыточных масс тяжелых металлов необходимы стандартизированные подходы к оценке загрязнения почвенного покрова на конкретной территории. С целью объективной оценки существующего загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами и прогноза дальнейшего развития этого процесса автором разработана система ландшафтно-геохимических показателей и критериев применительно к почвам лесной зоны европейской части России. (В.В. Добровольский, 1999 г.)
В идеальной модели любой вид промышленного загрязнения почвы ТМ оценивается повышением концентрации металла по сравнению с исходной природной концентрацией, к которой на протяжении длительного времени адаптированы растительные и животные организмы. Реальная ситуация весьма усложняется многокомпонентностью состава почвы и соответственно различными формами нахождения металла в состоянии рассеяния. Установление реальной картины соотношения различных форм нахождения дополнительно затрудняется тем, что диагностика этих форм в значительной мере зависит от методов и приемов аналитического определения концентрации и соответствующих приборов.
С учетом определенной условности любого метода определения ультрамикроколичеств металлов весьма важное значение имеют показатели, статистически характеризующие концентрацию тяжелых металлов в почве, а именно: среднее значение концентрации металла и параметры статистического распределения аналитических данных. Эта группа показателей должна характеризовать природную норму (так называемый геохимический фон), в условиях которой достаточно длительное время существует природная растительность данного района. Отметим, что в разных провинциально-геохимических ситуациях природная норма для одних и тех же типов и подтипов автоморфных почв может заметно различаться.
Результаты изучения геохимического фона почвенного покрова различных районов лесной зоны Российской Федерации показывают, что разброс значении концентрации металла в пробах автоморфных почв, отобранных из почв одного типа и подтипа даже на сравнительно небольшой площади. весьма велик и часто варьирует в пределах двух и достигает трех математических порядков. По этой причине геохимический фон металла в почвенном покрове территории не может быть охарактеризован одним средним значением концентрации. Это характеристика обязательно должна сопровождаться оценкой вариации аналитических данных.
Среднее значение концентрации металла в почве может быть выражено среднеарифметическим или среднегеометрическим, но наиболее объективное представление о «фоновой» концентрации дает модальное (наиболее часто встречающееся) значение <М>. Разброс аналитических данных показывается предельными значениями ( min — max ). В качестве показателей статистического распределения аналитических данных наиболее удобны среднеквадратичное отклонение ( Q ) и коэффициент вариации ( V . %). Весьма наглядное представление о статистическом распределении аналитических данных дают гистограммы, построенные на нормальной или логарифмически-нормальной шкале. Такой прием широко использовали американские биогеохимики при изучении распределения содержания тяжелых металлов в почвенном покрове США в экологических целях .(АВТОР, год)
Параметры, характеризующие природное содержание рассеянного металла в почве, являются весьма ответственными ландшафтно-геохимическими показателями. Они играют роль исходных данных для других показателей. В силу этого определение параметров геохимического фона почвы должно быть стандартизовано и учитывать приборно-инструментальную специфику метода анализа.
Определение концентрации металла в почве широко используемым методом эмиссионной спектроскопии или нейтронно-активационным методом даст
представление о валовом (суммарном) содержании всех форм соединений определяемого металла. Методы определения концентрации металла н экстракционном растворе позволяют оценивать содержание тех или иных форм нахождения соединении металла в почве в зависимости от состава и методики экстракции. Вполне понятно, что валовые значения концентрации металла значительно выше. чем значения концентрации отдельных форм. определяемые и растворах обычно методом атомно- абсорбционной спектроскопии . Распределение значений валовой концентрации чаще аппроксимируется логорифмически – нормальным законом Гауса , распределение значении концентрации отдельных форм – нормальным законом Гауса . Без характеристики геохимического поля невозможна диагностика загрязнения почвы тяжелыми металлами. Признаками загрязнения могут служить 1) Повышенное среднее значение (модальное, среднеарифметическое, среднегеометрическое) концентрации металла по сравнению с фоновым значением: 2) расширение пределов разброса аналитических данных за счет значений, превышающих среднее статистическое, наглядно проявляющееся в асимметрии гистограмм в сторону больших значений.
Обобщение экспериментальных и литературных данных показывает, что эмиссия большей части массы тяжелых металлов осуществляется из индустриальных источников загрязнения преимущественно в виде частиц размером 0.1-0.01 мм. Частицы выпадают из воздуха неравномерно под влиянием рельефа, типа растительности, движения приземных воздушных масс и пр. Поэтому увеличение амплитуды колебания значений концентрации металла в пределах участка загрязнения по сравнению с данными для чистой («фоновой») площади (эффект «пилы» на графике по профилю, пересекающему изучаемую территорию) также может служить признаком загрязнения.
Опыт изучения геохимии тяжелых металлов в почвах свидетельствует о значительной неравно мерности их природной концентрации как в разнородных компонентах вещества почвы, так и по площади в поверхностных горизонтах. Это обстоятельство создает непреодолимые затруднения для обоснования норм предельно допустимой концентрации (ПДК) металлов в почвах, которые давно установлены для таких гомогенных сред. как природные воды и воздух.
Например, значения концентрации тяжелых металлов (как валовой, так и концентрации геохимически активных форм, извлекаемых экстракциями) настолько сильно различаются для глинистых и песчаных почв. что их невозможно объединить общей ПДК. Следовательно, оценка степени промышленного загрязнения каким-либо металлом возможна лишь по отношению к его природной норме — местному геохимическому фону, который на обширной территории лесной зоны Европейской России заметно варьирует.
Природная концентрация металла в почвенном покрове изменяется под влиянием многих факторов. Важным фактором является литологический состав почвообразующих пород. В песчаных почвах природная концентрация металлов значительно ниже чем в суглинистых. Различие геохими ческого фона почв одного типа, но разного грануло метричсского состава. оценивается литологическим коэффициентом ( Кл ), равным отношению средней концентрации метила в суглинистых почвах к средней концентрации металла в песчаных почвах: Кл = Ссугл /С песч . Это хорошо видно при сопоставление данных Дубиковского для дерново – подзолистых почв, которые сформировались на моренных суглинках и на песках табл (1)
Таблица 1. Средняя валовая концентрация тяжелых металлов в гор. A/ Anax суглинистых и песчаных почв Белоруссии, мкг /г(В.В. Добровольский)
Источник
Дипломная работа: Почвообразовательные процессы и развитие почв во времени
Название: Почвообразовательные процессы и развитие почв во времени Раздел: Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству Тип: дипломная работа Добавлен 03:42:47 07 сентября 2010 Похожие работы Просмотров: 1542 Комментариев: 11 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно Скачать | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Основные процессы | Элементарные почвообразовательные процессы | |
Образование перегнойных и перегнойно-аккумулятивных горизонтов: | Гумификация | |
Аккумуляция зольных элементов | ||
Оторфование | ||
Солончакообразование | ||
Образование элювиальных горизонтов | Выщелачивание и вымывание | |
Оподзоливание | ||
Оглеение | ||
Осоложение | ||
Образование иллювиальных горизонтов | Иллювиация | солонцеобразование |
карбонатизация | ||
оглинение | ||
ожелезнение | ||
Дифференциация массы отдельных горизонтов | Образование почвенного раствора | |
Образование перегноя | ||
Образование цеолитов | ||
Образование гуматов | ||
Образование поглотительных соединений |
Все элементарные почвообразовательные процессы составляются, по Захарову, из следующего перечня элементарных процессов:
Элементарные физические процессы почвообразования
перемещение – результат взаимодействия силы тяжести, силы каппилярного поднятия и всасывающей силы корней.
выпадение из растворов
элементарные химические процессы почвообразования
гидратация и дегидратация
оксидация и дезоксидация
карбонатизация и декарбонатизация
силикация и десиликация
Элементарные биологические процессы почвообразования
минерализация биологических остатков:
нитрификация и денитрификация
брожение крахмала и др.
Таким образом, Захаров назвал ещё более низкий уровень разделения общего почвообразовательного процесса – элементарные (не почвообразовательные!) процессы и явления, которые в общем соответствуют микропроцессам А.А. Роде. Элементарные процессы Неуструева он назвал элементарными почвообразовательными (!) процессами, — почти в этом же смысле, будет использовать и развивать этот термин И.П. Герасимов. Конкретного определения термина Захаров не дал, указав лишь место в иерархии – между типовыми и элементарными процессами: «будем различать основные и «элементарные» почвообразовательные процессы, охватывающие лишь отдельные горизонты и слагающиеся… из совокупности физических, химических и биологических процессов». Так, он подметил две отличительные черты этого уровня – они являются элементами, составляющими процессов образования генетических горизонтов, и сами состоят из более мелких процессов.
Кроме того, Захаров впервые попытался разделить общий процесс почвообразования на исчерпывающие составные элементарные почвообразовательные процессы (у Неуструева были приведены лишь некоторые элементарные процессы). Он их сгруппировал по генетическим горизонтам, что в общем сходно, хотя и несколько различно, с дальнейшими исследователями при группировке по сходному механизму и результату, т.к. сходные генетические горизонты образуются сходными процессами.
Им выделено приблизительно 13 процессов; некоторые особо сложно и стадийно устроенные были разбиты на части – так, в процессе гумификации, как составляющие (или отдельные процессы) Захаров назвал разложение органических остатков, их механическое измельчение и растворение, затем или их минерализацию (аэробную и анаэробную), или собственно гумификацию (образование гумусовых соединений); наконец, он выделил гумофиксацию как закрепление гумусовых веществ и отдельный процесс – аккумуляцию, накопление зольных элементов. Другие процессы были разбиты, кроме стадий, на разные виды со сходным принципиальным механизмом, но происходящие в разных условиях и, соответственно, различающиеся по участвующему веществу. Так, он выделял виды иллювиирования – ожелезнение (для подзолов), окарбоначивание, соленакопление и др. Выделяемый Неуструевым процесс орштейнообразования он рассматривал как часть, или проявление процесса вмывания железистых соединений и закрепления там.
Выделенный уровень основных процессов в дальнейшем, в отличии от уровня элементарных почвообразующих процессов, не пошёл; выделение всё новых, отличающихся друг от друга горизонтов (вместо одного иллювиального горизонта В несколько – иллювиальный, метаморфический, карбонатный и др.) приводило к простому сопоставлению им и новых основных процессов, без выяснения сущности. В горизонте могут происходить довольно разные процессы, и для понимания образования его необходимо объяснить возникновение всех составляющих признаков и свойств – т.е. нужно выяснить образование их, и лишь потом производить компоновку в образование горизонта и всей почвы. Кроме того, один ЭПП может образовывать несколько сопряжённых горизонтов, что опять указывает на превалирующее значение этого уровня.
Далее, Захаров произвёл классификацию процессов высшего уровня (общих почвообразовательных), результат которых ясно определён – почва в целом, и классификация идёт строго по результату. В общем, идёт группировка разных сочетаний основных и элементарных почвообразующих процессов.
Почвообразование сухих степей
Почвообразование холодных полярных областей
Почвообразование в высокогорных областях
Классификация не вызывает сомнений: разные почвы были образованы разными процессами. Так, Захаров не выделяет в отдельный процесс почвообразование примитивного и грубого типа, встречающееся у Неуструева, где процессы образования могут быть сходными, а отличается исходный материал.
Роде называл почвообразовательным процессом «часть круговорота веществ и энергии, происходящего между приземным слоем атмосферы, верхними слоями литосферы, грунтовыми водами и живыми организмами, именно ту его часть, которая представляет собой совокупность явлений превращения и перемещения веществ и энергии, идущих в поверхностных слоях коры выветривания» (Роде, 1947). Среди них наиболее существенными и характерными он считал «явления взаимодействия (обмена веществ и энергии) между этими слоями, образующими почву, и живыми организмами (главным образом растительностью)» (там же). Далее, Роде замечает характерную цикличность и периодичность большинства почвенных процессов (суточный, годовой и многолетние циклы). Эти циклы никогда не бывают замкнутыми, и «после окончания каждого цикла в почве создаётся некоторое остаточное изменение, представляющее собой итог данного цикла». «Эти остаточные изменения, — рассуждает Роде – слагаются в течение ряда лет в процессе эволюции почвы». В результате наблюдается прогрессивное накопление того или иного почвенного признака — выветривание первичных минералов, гумусонакопление, вымывание элементов, и т.п. Так, в этой монографии, посвящённой эволюции почвы, («Почвообразовательный процесс и эволюция почв», 1947) он вывел ряд важных положений касательно почвенных процессов – эволюция почвы есть результат почвообразовательного процесса, почвообразовательный процесс возникает при наложении многочисленных нескомпенсированных цикличных противоположно направленных процессах.
Далее Роде развивает теорию процессов. В 1958 году (Почвоведение, №9) он говорит о необходимости изучения почвенных процессов, их количественной характеристики (Роде, 1984). Здесь он проводит исследование сущности почвообразовательного процесса. Во-первых, Роде отмечает, что все без исключения явления, протекающие в почве, служат слагаемыми процесса почвообразования. Он выделяет следующие группы почвенных явлений (там же):
Распад первичных минералов – имеет физико-химическую природу, но в нём активное участие принимают как микроорганизмы, так и высшие растения, и органические кислоты;
Синтез и распад вторичных минералов – так же испытывает влияние микроорганизмов, воздействие органических кислот;
Разложение и синтез органических соединений – идут при участии микроорганизмов. Сюда включается и сопутствующие аммонификация и нитрификация, гумификация;
Разложение и синтез органо-минеральных соединений – по Роде, идёт преимущественно физико-химическим путём, но естественно с участием живых организмов;
Обмен ионами между почвенным раствором и твёрдой фазой почв – физико-химическая поглотительная способность;
Растворение и пептизация, выпадение в осадок из раствора и коагуляция
Нисходящее и восходящее передвижение растворов (вымывание и засоление)
Увлажнение и иссушение – физическая (увлажнение, иссушение) и биологическая (иссушение) природы
Нагревание и охлаждение – имеют физическую природу
В представленном списке, возможно, не хватает довольно важной стороны почвообразования – педотурбации – передвижение твёрдых фаз, реакций с газовой составляющей. Среди перечисленных процессов опять обращает на себя внимание противоположность большинства процессов. Практически единственным источником энергии для осуществления почвенных процессов является Солнце. Оно в основном обеспечивает «антиэлювиальный» характер миграции элементов – иссушение и подтягивание растворов, рост растений за счёт захвата элементов. (Роде, 1971) Напротив, гравитационная энергия Земли производит элювиальное движение.
Обобщая выделенные процессы, Роде объединил их в три крупные группы: «а) процессы обмена веществом и энергией между почвой и другими природными телами (процессы поступления в почву и выноса из неё); б) процессы превращения веществ и энергии в почвенном теле; в) процессы передвижения веществ и энергии в почвенном теле» (Роде, 1971; цит. по ЭПП, 1992). И в первой классификации, обращающей внимание на противоположность большинства процессов, и во второй очевидно, что любое из перечисленных явлений происходит в любом без исключения почвенном теле.
И.П. Герасимову принадлежит большая заслуга в развитии процессного направления в почвоведении. В 1964 году он писал, что «наиболее важным достижением советского почвоведения является почти полный переход от… двучленной докучаевской формулы «почва-среда» или «свойства – факторы» к трёхчленной «почва – генезис – свойства» или, точнее, «свойства почвы – почвенные процессы – факторы почвообразования»» (Герасимов, 1964; цит.по: Герасимов, 1986). Отбор признаков почв для проведения классификации проходит при учёте не только факторов почвообразования, но и под контролем почвообразующих процессов.
«Введение характеристик биологических, химических и химических процессов, протекающих в почвах и обуславливающих развитие тех или иных свойств… даёт возможность подойти к генетической сущности коррелятивных связей [факторы — свойства], что поднимает работу по классификации почв на более высокую ступень научного познания, придаёт отбору и оценке различных свойств почв для классификационных целей глубокую научную обоснованность». Особую значимость процессного подхода Герасимов видел в классификации агропочв, которые в рамках «факторного» подхода просто противопоставлялись природным почвам.
Процессную концепцию Герасимов представил в противовес развившемуся в тот период, особенно в зарубежных исследованиях, субстантивно-аналитическому подходу в классификации и диагностике почв. Этот подход использовался как более объективный, по сравнению с «синтетическим» генетическим подходом. В частности, в генетическом, факторном подходе сложноразрешимыми оказывались следующие проблемы: 1) недостаток информации о факторах почвообразования и происходящих процессах в почвах слабоизученных районах (Север Сибири) приводил к трудностям в их классификации; 2) полигенезис многих почв, невозможность простого прямолинейного сопоставления существующих факторов и свойств почв; 3) механизм многих процессов был представлен гипотетически и по-разному у различных исследователей, что вводило субъективность в понимание генезиса почв и их классификационного положения. Для решения этих проблемных вопросов Герасимов призвал не отходить к додокучавескому, аналитическому подходу (конечно, дополненному современными методами) в классификации почв, ведущему в ложном направлении и не признающему почву как «естественно-историческое тело»; и предложил вспомнить и разработать концепцию элементарных процессов почвообразования. Концепция ЭПП бы позволила разрешить многие перечисленные проблемы, в том числе и для разработки центральной научной задачи почвоведения – генетической диагностике почв.
Герасимов И.П. и Глазовская М.А. в 1960 г. первыми дали определение понятия «элементарный почвообразовательный процесс», использованному до них Неуструевым, Захаровым, Гедройцем. «Процесс почвообразования – писали они – представляет собой совокупность разнообразных физических, химических и биологических явлений, протекающих в почве и обусловливающих тот или иной состав почвенной массы» (Герасимов, Глазовская, 1960). Было замечено, что из общего количества разнообразных физико-химико-биологических процессов, происходящих в почвах, при определённых внешних условиях и стадиях развития почвы, выделяются наиболее тесно взаимосвязанные их сочетания, которые они и назвали элементарными процессами почвообразования.
«Эти процессы составляют в своей совокупности собственно почвообразование, т.е. совокупность процессов и явлений, присущих только почвам, и при определённых естественных сочетаниях друг с другом определяющих их основные свойства на уровне генетических почвенных типов (т.е. прежде всего строение профиля и состав системы генетических горизонтов почвы)» (Герасимов, 1986). Т.е. основными критериями отличия элементарного почвообразовательного процесса от других явлений и процессов природы, являются (Герасимов, 1986; цит.по Таргульян, 1974):
характерны только для почв в совокупности они определяют почвообразование их естественные сочетания определяют основные свойства типа почвы – строение профиля, генетических горизонтов и т.п.
ЭПП — сочетания физико-химико-биологических явлений, образуются среди трёх главных групп процессов:
распад одних минеральных соединений и синтез вторичных минералов и новообразований;
разложение одних и синтез других органических веществ, а также живого органического вещества;
вынос из почвы или передвижение в ней продуктов выветривания и почвообразования; привнос в почву соединений из атмосферы и коры выветривания, в основном путём биологического круговорота)
Каждый генетический тип почв должен характеризоваться определённым и только ему одному свойственным сочетанием ЭПП. Был предложен следующий первоначальный список ЭПП, разделённый на три перечисленные группы:
Элементарные почвообразовательные процессы превращения минеральной массы в почвенную:
первичное, примитивное почвообразование
Элементарные почвообразовательные процессы с ведущей ролью превращения органической части
ЭПП превращения и передвижения минеральных и органических продуктов почвообразования:
оглеение и оруднение
выщелачивание (лессиваж) или псевдооподзоливание
Далее, в 1971 Роде назвал уровень «почвообразовательных микропроцессов» (предварительное название — элементарные почвообразовательные процессы, но не употребляемое во избежание путаницы с элементарными почвенными процессами Глазовской и Герасимова, которые он называет частными почвообразовательными процессами) – простейшие явления реакции и процессы, происходящие в почве. Этот уровень в своё время определялся ещё и Захаровым как элементарные процессы, но полный список их приведён не был. Роде предложил следующую систематику (1971):
Процессы обмена веществом и энергией между почвой и другими природными телами (процессы поступления в почву и выноса из неё):
Многосторонний обмен газами в системе атмосфера – растения – почва – грунт
Многосторонний обмен влагой в системе атмосфера – растения – почва – грунт
Многосторонний обмен тепловой энергией в системе атмосфера – растения – почва – грунт
Обмен коротковолновой и длинноволновой радиацией в системе Солнце – почва – атмосфера – космическое пространство
Двусторонний обмен зольными веществами и азотом в системе почва – растения
Безобменное, преимущественно одностороннее поступление в почву синтезированного растениями благодаря действию лучистой энергии Солнца органического вещества
Поступление в почву различных абиогенных веществ, преимущественно отходов промышленности (в том числе с атмосферными осадками)
Двусторонний обмен между почвой и атмосферой пылью
Двусторонний обмен между почвой и грунтом растворимыми солями.
Процессы химического превращения в почвенном теле:
Разнообразные реакции разложения органических соединений, входящих в состав растительного опада;
Микробный синтез и микробное разложение органоминеральных соединений разной природы;
Новообразование и распад различных органических кислот и их солей;
Обмен молекулами и ионами и между твёрдой, жидкой и газовой фазами почв;
Фиксация молекулярного азота из почвенного воздуха, а также аммонификация, нитрификация и денитрификация;
Окисление и восстановление соединений, преимущественно железа и марганца;
Отдельные реакции, слагающие разложение и превращение первичных и вторичных минералов, синтез вторичных;
Изменения физического состояния почв.
Фазовые переходы воды (испарение и конденсация, замерзание и оттаивание) и солей (растворение и выпадение в осадок, кристаллизация);
Изменение структурного состояния почвенной массы (агрегация и дезагрегация; коагуляция и пептизация);
Изменения степени дисперсности твёрдых частиц (физическое дробление, образование твёрдых конкреций, и т.д.);
Процессы передвижения веществ и энергии в почвенном теле:
Передвижение воздуха внутри почвы:
диффузное, под влиянием изменения давления и температуры;
диффузное передвижение воздуха в жидкой фазе;
Перемещение водяного пара под действием:
градиента его давления;
градиента сорбционных сил;
Передвижение жидкой фазы под влиянием:
Передвижение твёрдой почвенной массы под влиянием:
гравитационных сил (вмывание, засыпание);
почвенных и наземных животных, растений, и рост корней растений;
Передача различных видов энергии.
Как и в более ранних своих исследованиях, Роде обращает внимание на цикличность и противоположную направленность многих микропроцессов. «Накапливаясь в ряду следующих один за другим циклов, эти остаточные изменения сливаются в прогрессивный необратимый процесс, воспринимаемый нами как почвообразовательный макропроцесс» (Роде, 1971). Так им был «вскрыт» (Самойлова ?) механизм почвообразования – накопление малозаметных изменений при течении микропроцессов.
Для выделения следующего уровня – элементарных почвенных процессов Глазовской и Герасимова, Роде проводит следующее рассуждение. Накапливающиеся остаточные изменения неоднородны на различной глубине
Нетрудно заметить, что все эти перечисленные типы микропроцессов наблюдаются во всех без исключения почвах (кроме, пожалуй, мерзлотных явлений в почвах без сезонного промерзания – краснозёмах и желтозёмах, и др.).
Биогенный синтез глинистых минералов
Кислотный гидролиз глин
Процессы метаморфизации почв
Образование пахотного горизонта
Образование плужного горизонта
Осолонцевание при орошении
В 1975 — 1980 И.П. Герасимов предложил следующую схему классификации (Розанов, 2004):
Педоморфизм минеральной массы: — группы процессов
Ортосиаллитизация (первичное оглинение)
гидратация первичных и вторичных минералов
гидратация в условиях криогенеза
Неосиаллитизация (вторичное оглинение) — процессы
в кислой среде
в нейтральной среде — подпроцессы
в щелочной среде
Латеритизация (ферритизация, аллитизация, каолинизация)
Педоморфизм органической массы:
гумификация – грубый гумус
гумусонакопление в кислой среде
гумусонакопление в нейтральной среде
гумусонакопление в щелочной среде
Сегрегация и миграция (накопление и вынос) продуктов почвообразования – минеральных и органических веществ
Гидрогенная (разбухание и ссыхание)
Для основных типов почв Герасимов дал, кроме обыкновенного профильного кода (А1-А2-В-С), и процессные коды, поставив каждому горизонту в соответствие комплекс ЭПП, его образующего. Ниже приведены эти коды для наиболее известных типов почв (цит. по: Розанов, 2004):
Опыт генетической диагностики почв СССР на основе элементарных почвенных процессов (По Герасимову, 1986)
Почвы – главные генетические типы | Профиль и свойства (профильные коды) | Элементарные почвенные процессы (процессные коды) |
Арктические | А Bca C F | I1б II2в IV1 V1 |
Тундровые глеевые | Ot At Bg Cg FW | I1б II1 III1 VI |
Подбуры | Ot At Bihf Cr F | I1б II1-2а III3ав |
Таёжные палевые | A B Cf F | I1б II2а III3а |
Таёжные глеевые | At Bg Cg FW | I1б II2а III2 V1 |
Глееподзолистые | Oh A1g A2g B Cf W | I1а II2а III2а III3в |
Подзолистые | A1 A2 B Cf | I1а II2аб III3в |
Подзолы иллювиально-гумусовые | At A2 Bih Cf | I1а II2аб III3в IV2 |
Дерново-подзолистые | A1 A2 Bi Cf | IIа II2б III3в |
Торфяно-подзолистые глеевые | O A1 A2 Bif Cgf | I1а II1 III2бв III3в |
Перегнойно-карбонатные | At B C carf | I1а II2а III3а |
Дерново-карбонатные | A1 Bm Cca | I1а II2в III3а |
Псевдо-подзолистые | A1 A2g Bmg C | I1а II2б III2б III3б |
Псевдоподзолы | At A2g Bmgw Cw | I1а II2б III2б III3б |
Бурые лесные | A1 Bm C | I2а II2б III3б |
Бурые лесные оподзоленные | A1 A2 Bimg C | I2а II2б III2бв III3бв |
Серые лесные | A1 Bim Cca | I2б II2бв III3бв |
Чернозёмы типичные | А1 В Сса | I2в II2в III3в IV1 |
Степень развития признаков: слабая степень – светлый шрифт; средняя степень – подчёркнутый, сильная степень – полужирный
Применена следующая система обозначений почвенных горизонтов (Герасимов: цит.по Розанов, 1983):
Почва | органические горизонты | Ot – торф |
Oh — лесная подстилка, степной войлок | ||
органо-минеральные педоморфические горизонты | A1 – тёмные гумусовые | |
A2 – осветлённые элювиальные | ||
B – безгумусовые | ||
Bm – метаморфические текстурные | ||
Породы и другие образования | почвообразующие породы | C – рыхлая |
CR – плотная | ||
подстилающая порода | D – рыхлая | |
DR – плотная | ||
грунтовая вода | w – верховодка | |
W – постоянная | ||
мерзлота | f – длительносезонная | |
F – многолетняя | ||