Схема почвообразовательного процесса факторы образования почвы

В основе генетического почвоведения, созданного Докучаевым, лежит два фундаментальных принципа:

1) Почва, есть самостоятельное естественно-историческое природное тело, объективно отличающиеся от других природных тел строением, свойствами, законами образования (генезисом) и функционирования.
2) Почва как природное тело является функцией взаимодействия факторов – почвообразователей во времени.

Однако еще Докучаеву и его ученикам было ясно, что связь почвы со средой осуществляется благодаря почвообразовательным процессам, постепенно превращающему исходный геологический субстрат в почву. Так, почти одновременно с учением о почве родилось учение о почвообразовательном процессе как передаточном «механизме» от факторов среды к свойствам почв.

Только в 60-70-е годы двадцатого века произошло окончательное осознание, что процессы – необходимое звено в докучаевской формуле:

Свойства почв &#171 Факторы почвообразования

В качестве фундаментальной формулы почвоведения в 1973-1975 гг. Герасимов И.П. предложил использовать триаду:

Свойства почв &#171 Процессы &#171 Факторы почвообразования

В результате дискуссий в почвоведении (на современном этапе) выделяются следующие виды (категории) почвообразовательных процессов:

Микропроцессы
Мезопроцессы (элементарные почвообразовательные процессы)
Макропроцессы

2. Почвенные микропроцессы

Микропроцессы &#150 это наиболее простые и многочисленные процессы и явления в почвах, идущие на молекулярном, ионном, атомном и подобных уровнях.

Как правило, это различные противоположно направленные явления.

Главная черта – не оставляют в почвах в данный момент заметных морфологически выраженных признаков; обратимы и цикличны.

Микропроцессы подразделяются на 3 группы:

Процессы обмена веществом и энергией между почвой и другими природными телами – газами, водой, теплом, энергией.
Микропроцессы превращения веществ и энергии, происходящие в самой почве:
Микропроцессы передвижения веществ и энергии в почве

3. Почвенные мезопроцессы

Мезопроцессы, или элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП) &#150 занимают промежуточный уровень между микропроцессами и типовыми макропроцессами.

Эта такая группа процессов, из которых ни один взятый в отдельности не способен сформировать почву. ЭПП – это обязательно только составная часть (элемент) типового почвообразовательного процесса.
Это процессы, которые обязательно приводят к изменению твердой фазы почвы или породы. Все ЭПП приводят к тому, что мы можем каким-то образом зафиксировать это изменение.

Выделяют следующие группы ЭПП:

Первичный почвообразовательный процесс
Метаморфизм органического вещества, гумусообразование in situ
Метаморфизм минерального вещества
Переорганизация почвенной массы
Оглеение почвенной массы – процесс трансформации на месте минеральной массы почв в условиях постоянного или длительного переувлажнения и анаэробиозиса, приводящий к созданию «холодных» тонов окраски
Миграция вещества

Элементарные почвообразовательные процессы это такая группа процессов, из которых ни один взятый в отдельности не способен сформировать почву. ЭПП &#150 это обязательно только составная часть (элемент) типового почвообразовательного процесса. Любая почва формируется тем или иным сочетанием конкретных ЭПП разных групп, но никогда не образуется ЭПП из одной только группы. Именно в этом проявляется &#171элементарность&#187 этого уровня процессов &#150 любой типовой почвообразовательный процесс составляется из омбинации более чем одного ЭПП.

4. Почвенные макропроцессы (общие, типовые)

Это процессы, которые обязательно имеют своим конечным или промежуточным результатом изменение в твердой фазе почвообразующей породы или почвы. Ни в одном из действующих списков ЭПП нет такого процесса, который не имел бы подобного &#171 твердофазного &#187результата&#150 признака, маркирующего процесс.

Макропроцессы – формируют почвы определенных генетических групп. В почвоведении они рассматриваются как черноземообразование, подзолообразование, солонцеобразование и т.д. Чернозем, подзол или солонец образуются в результате определенного совместного воздействия нескольких ЭПП. Главенство процессов не абсолютно. В зависимости от типов почв и конкретных условий главное может стать второстепенным, подчиненным.

Дерновый &#150 обязательное условие постоянный приток влаги извне, корни не тянутся вниз в поисках воды. Формируемые почвы – дерново-подзолистая, серая лесная с поверхностным горизонтом А1.
Черноземный &#150 отсутствует внешнее увлажнение, корни растений тянутся вниз в поисках воды. Формируемые почвы – черноземы с поверхностным горизонтом А.
Подзолистый &#150 процесс разрушения первичных и вторичных минералов. Формируются подзолистые почвы с горизонтом А2.
Болотный &#150 состоит из 2 процессов: торфообразование и оглеение.
Солончаковый &#150 процесс накопления легкорастворимых солей в почвенном профиле.
Солонцовый &#150 процесс внедрения в почвенный комплекс (ППК) иона натрия (Na+).

5. Формирование почвенного профиля

Процесс формирования полноразвитого профиля длится от сотен до сотен тысяч лет.

Почвенный профиль – это совокупность генетически сопряженных и закономерно сменяющихся горизонтов почвы, на которые расчленяется материнская порода в процессе почвообразования.

Главные факторы образования профиля – процессы разрушения, синтеза и миграции органических, минеральных и органо-минеральных веществ и энергии; вертикальное распределение живого вещества.

Выделяют следующие факторы вертикальной дифференциации почвенного профиля:

Вертикальная ярусность корневых систем растений, связанная с биологическими особенностями растительных организмов, строением почвообразующих пород, уровнем и составом грунтовых вод
Вертикальное распределение микроорганизмов
Вертикальное распределение и миграция почвенных животных
Вертикальное перемещение влаги в почве
Вертикальный поток тепла
Вертикальная диффузия газов из атмосферы во внутренние слои литосферы

Источник

Общая схема почвообразовательного процесса

Почвообразовательный процесс относится к категории биофизико-химических процессов. Почвообразовательным процессом называется совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще.

Почвообразовательный процесс –это переход горной породы в новое качественное состояние – почву под влиянием факторов внешней среды. Вначале скальные горные породы результате выветривания переходят из массивного состояния в раздробленное. При этом породы приобретают рыхлость, пористость, водо- и воздухопроницаемость, влагоемкость. Почвообразовательный процесс начинается тогда, когда на горных породах поселяются высшие зеленые растения и микроорганизмы.

Корни растений пронизывают большие объемы пород и извлекают из них элементы зольного питания в необходимых для себя количествах. Листья растений поглощают из воздуха диоксид углерода, который, в процессе фотосинтеза соединяется с водой, образуя углеводы. После отмирания растений их органические остатки откладываются в верхних слоях земной поверхности и служат источниками питания и энергии для микроорганизмов.

Генезис любой почвы состоит, как минимум, из трех последовательных стадий.

Начало почвообразования (первичный почвообразовательный процесс) совпадает с началом функционирования пионерных наземных экосистем (биогеоценозов) в условиях одновременного и взаимосвязанного действия пяти факторов почвообразования. Уже на начальной стадии функционирования экосистем в них складывается биологический круговорот, характеризующийся низкой биологической продуктивностью. На начальных стадиях почвообразования имеют место и процессы небиологической природы: физические, физико-химические, химические, осуществляющиеся преимущественно на атомно-ионном, молекулярном и коллоидном уровнях, например, процессы растворения — осаждения, испарения — конденсации и т. д.

Их нельзя отнести к специфическим почвенным, поскольку каждый из них, взятый в отдельности, за редким исключением, не формирует специфических почвенных признаков, хотя во всех почвах и на всех стадиях почвообразования они представлены очень широко. Эту группу процессов, в результате которых осуществляются элементарные акты превращения и переноса вещества, принято называть микропроцессами или элементарными почвенными процессами первого порядка. На начальной стадии почвообразования эти процессы протекают независимо друг от друга. На заключительном этапе данной стадии осуществляется постепенная взаимосвязь между биологическим круговоротом и абиотическими элементарными микропроцессами. Складывается характерный для почв биогеохимический круговорот веществ.

Стадия развития почвы.Возрастает биологическая продуктивность наземных экосистем и объем биологического круговорота в результате расширения масштабов деятельности высших растений. В результате поглощения и трансформации веществ в организмах элемент возвращается в почву в составе других соединений, которых раньше не было в породе. Они отличаются большей растворимостью, более доступны для других организмов и растений, в результате чего увеличивается объем биологического круговорота, изменяется вещественный состав почв. На данной стадии протекают процессы, формирующие специфические признаки почв, это:

1) почвенные мезопроцессы, или элементарные почвенные процессы второго порядка. К этой группе относятся такие процессы, как оподзоливание, гумусовая аккумуляция, лессиваж, торфообразование, агрегатообразование и др. В результате действия почвенных мезопроцессов формируются специфический вещественный состав и физические свойства почвы, а также возникает пространственная дифференциация свойств и процессов на агрегатном (микроагрегатном) и горизонтном уровнях.

2) почвенные макропроцессы, или собственно почвообразовательные процессы, приводят к формированию не отдельных специфических признаков и отдельных генетических горизонтов почв, а определенных почвенных типов со свойственной им системой генетических горизонтов: черноземов, подзолистых почв и т. д. Почвенные макропроцессы формируются в результате определенного сочетания почвенных мезопроцессов в условиях специфического проявления биогеохимического круговорота.

Стадия формирования почвы может продолжаться сотни, тысячи лет и более.

Стадия зрелой почвы. На данной стадии вовлечение новых элементов из минералов почвообразующей породы происходит в более ограниченных масштабах. Состав почвы и ее основные свойства относительно стабильны во времени. Реализуются все группы процессов (микро-, мезо- и макропроцессы, биологические и абиотические и т.д.). Почвы достигают данной стадии при стабильных длительных внешних условиях.

Завершающий этап почвообразования. На третьем этапе формируются современные почвы. Агентами процесса являются растения, животные и продукты их жизнедеятельности, вода, О₂, СО₂, которые действуют неодинаково в различных природных зонах. В каждой природной зоне образуются типичные для неё почвы с характерными свойствами и режимами.

Источник

Факторы и условия почвообразования

Почва образуется под влиянием многих факторов и условий, является результатом взаимодействия различных частей географической оболочки. Это и атмосфера, и гидросфера, и литосфера, и тонкая «пленка» живого вещества , которая сосредоточена в основном у земной поверхности.

Впервые о факторах почвообразования заговорил В. В. Докучаев, основоположник такой науки как почвоведение. Именно он обратил внимание на связь процесса формирования почвенного покрова с внешними компонентами природной среды.

Основные факторы почвообразования (по В. В. Докучаеву):

Почвообразующая порода (или материнская)
Климат
Рельеф
Растительные и животные организмы
Время

Чтобы показать функциональную взаимосвязь между почвенным покровом и почвообразующими факторами, исследователь выявил специальную формулу:

П= ƒ(К, Г, О, Р)*Т

Обозначения в ней следующие:

П – почва
К – климат
Г – горные породы
О – организмы
Р – рельеф
Т – время

Позднее последователи Докучаева добавили еще два важных условия, которые также имеют большое влияние на процесс почвообразования. Это антропогенный фактор, за которым скрыта деятельность человека , и фактор воды.

Таким образом, на почвообразование наибольшее воздействие оказывают:

Материнская порода
Климат
Рельеф
Вода
Растительные и животные организмы
Время
Деятельность человека

Рассмотрим каждый фактор.

Материнская порода

Она также называется почвообразующей.

Большинство почв образовалось на рыхлых осадочных породах. Они становятся источником минеральных элементов для плодородного слоя, передают ему свою структуру, некоторые физические и химические свойства.

Роль материнской породы существенна на начальных этапах почвообразования. Затем она немного снижается. Минералы попадают в грунт из остатков растений, а на физические свойства влияет влажность, количество осадков, земляная фауна.

Климат

Самое большое влияние на образование почвы оказывают средние температуры в климатической зоне, влажность (осадки) и ветер.

В холодном и слишком жарком климате химические и биологические процессы в грунте протекают медленно , растительность тут скудная. Поэтому плодородный слой в такой зоне очень тонкий. При недостатке воды почвы могут превратиться в солончаки, а переизбыток приведет к заболачиванию.

Лучшим климатом для формирования почв считается умеренный теплый (суббореальный). Именно в таких зонах образовались типичные черноземы. В России это территории Кубани, Ставрополья.

Подробнее вы можете прочитать в нашей статье Климат как фактор почвообразования.

Рельеф

На крутых склонах гор почвы подвергаются ветровой и водной эрозии. Южная сторона холма или горы лучше прогревается, там хорошо развивается растительность, и слой почвы более толстый. В долинах скапливается вода, что может привести к образованию болот. От рельефа зависит и уровень стояния грунтовых вод. В низине он выше, чем на возвышенности.

Самые оптимальные условия для формирования почв на равнинах. Здесь не застаивается вода, грунты не подвергаются водной и ветровой эрозии.

Подробнее вы можете прочитать в нашей статье Рельеф как фактор почвообразования.

Вода

Вода, поверхностная и грунтовая, влияет на окислительно-восстановительный режим почвы. Кроме того, влага оказывает воздействие на процессы выветривания, образования минералов и гумуса. Она берет на себя роль терморегулятора , определяет тепловой баланс и температурный режим почвы.

Подробнее вы можете прочитать в нашей статье Вода как фактор почвообразования.

Растительные и животные организмы

Иначе этот фактор еще называют биологическим.

На формирование почвы влияют растения, микроорганизмы и земляная фауна. Высшие растения – это основной источник органических веществ. От их вида и состава зависят многие характеристики почвы. Микроорганизмы (грибки, бактерии) играют ведущую роль в разложении органических веществ на простые минеральные, доступные растениям для усвоения.

Животные перерабатывают грубые органические остатки, разрыхляют землю. Важную роль играют дождевые черви. Они пропускают через себя от 5 до 600 т грунта за месяц. Их выделения богаты углеводами, которые склеивают частицы почвы и становятся средой для обитания бактерий.

Подробнее вы можете прочитать в нашей статье Биологический фактор почвообразования.

Время

Формирование плодородного слоя – это практически беспрерывный процесс, занимающий тысячелетия. Второе название этого фактора – возраст.

Различают абсолютный и относительный возраст почвы. Первый измеряется от начала формирования почвенного покрова до наших дней. Большинство современных почв образовались в четве р тичный период (около 2 миллионов лет назад). На развитие 1 м плодородного грунта идет от 20 до 80 тысяч лет (в зависимости от климатической зоны).

Относительный возраст – это скорость формирования почвы. Она отличается в разные периоды, зависит от изменения влажности и температуры на протяжении лет, периода глобального похолодания или потепления.

Подробнее вы можете прочитать в нашей статье Время как фактор почвообразования.

Деятельность человека

Человек начал влиять на почву, когда занялся сельским хозяйством. Произошло это около 10 тысяч лет назад. Влияние повысилось в последние столетия.

Антропогенные изменения связаны с вырубкой лесов, орошением пустынных земель и осушением болот. В результате меняется структура растительности, водный режим. При ведении сельского хозяйства в грунт вносятся минеральные и органические удобрения, химикаты для борьбы с вредителями и сорняками. При уборке урожая с полей вывозится большая часть зеленой массы. Верхний слой грунта постоянно вспахивается.

Влияние человека бывает положительным и отрицательным. При неправильной обработке почвы деградируют, их плодородие падает. Если придерживаться всех правил ухода за грунтом, его характеристики улучшатся, а урожайность будет расти.

Подробнее вы можете прочитать в нашей статье Деятельность человека как фактор почвообразования.

Также рекомендуем вам ознакомиться с нашей статьей Плодородие почвы: как его сохранить и повысить. Там подробно описано , от чего зависит плодородие почвы, как можно определить плодородность, а также даны некоторые рекомендации по повышению ее уровня.

Все факторы почвообразования действуют одновременно. Больше всего на почвы влияет климат. От него зависят тип растительности, влажность и количество осадков. По климатическим зонам также принято классифицировать почвы по типам. Подробнее об этом вы можете узнать в нашей статье Типы почв.

Если вы хотите узнать в целом, как формируется почва, читайте наш раздел Как образуется почва (почвообразование).

Подробнее о каждом факторе почвообразования вы можете прочитать в наших вложенных статьях:

Источник