Процесс почвообразования

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 Горные породы как почвообразующих фактор

2. Биологические факторы почвообразования

3. Климат как фактор почвообразования

4. Рельеф как фактор почвообразования

5. Время как фактор почвообразования

6. Производственная деятельность человека как почвообразующих фактор

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Земля - бесценное народное багаство и основное средство производства в сельском хозяйстве.

Почва является основным багаством каждого общества, главным средством сельскохозяйственного производства и пространственным базисом размещения и развития всех отраслей народного хозяйства. Народнохозяйственное значение почвы как всеобщего средства производства определяется его качествами и свойствами. В сельскохозяйственном производстве большое значение имеет основное качество почвы - плодородие, а для промышленных отраслей физические и физикомеханични свойства.

Выдающийся русский ученый В.В.Докучаев впервые дал следующее определение почвы[2, с.17]: "Почвой следует называть "дневные", или наружные, горизонты горных пород (все равно каких ), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых."

Известно, что земля дает все необходимые продукты питания человеку, а также различные виды сырья для промышленности. Земля - это источник жизни. Вот почему землю нужно охранять, сознательно и направлено увеличивать, ее производительность. Она принадлежит не только нам, но и следующему поколению.

В сельском хозяйстве производстве нельзя игнорировать свойства почвы, особенности живых организмов, погодные условия и т.д.. Большое значение имеют глубокие знания почв и их свойств для эффективного осуществления на них агрономических и мелиоративных мероприятий.

Почвенный покров Украины - один из основных показателей ее багаства, базис расселения человеческого общества и главное средство производства в сельском хозяйстве. Количество и качество почвенных ресурсов, их использования определяют уровень благосостояния общества.

Рациональное использование земель и специализации отраслей земледелия возможны только на базе глубоких знаний особенностей почвенного покрова, специфики плодородия почв, их экологических свойств.

С учетом особенностей почв и климатических условий проводятся районирование сельскохозяйственного производства, его специализация. От использования почвенного покрова зависит выполнение социально-экономических задач.

Процесс почвообразования - это процесс преобразования горных пород в качественно новое состояние - грунт под влиянием комплекса факторов.

Учение о факторах почвообразования создал В.В. Докучаев. Он показал, что почва формируется под влиянием климата, растительности, почвообразующих пород, рельефа и времени. Эти факторы действуют на всей территории суши, поэтому они называются глобальными факторами почвообразования. Позже В.Р. Уильямс выделил еще один фактор почвообразования - производственную деятельность человека. Производственная деятельность человека - это локально действующий фактор.

В.В. Докучаев писал, что все агенты - почвообразователи имеют одинаковое значение в процессе почвообразования. Для того, чтобы изучить почву, необходимо знание всех почвообразующих факторов. Развитие почвообразовательного процесса и формирование конкретных типов почв протекает в определенных природных условиях. Условия, от которых зависит почвообразовательный процесс, В. В. Докучаев назвал факторами почвообразования [13, с.220].

Сочетание факторов почвообразования - это комбинация экологических условий развития почвообразовательного процесса и почв. Изучение каждого фактора почвообразования предусматривает его характеристику по определенным параметрам и оценку его роли в почвообразовании.

Горные породы как почвообразующий фактор.

Роль почвообразующих пород как фактора почвообразования состоит в том, что они являются материалом, из которого образуется почва. Материнские породы передают почвам свой гранулометрический, минералогический и химический состав.

Основными почвообразующих породами являются продукты выветривания горных пород.

Выветривание (гипергенезис) - процесс разрушения горных пород и минералов под влиянием некоторых природных факторов (воздуха, воды, колебания температуры и живых организмов). При этом образуются другие породы и синтезируются новые минералы. Выветривание - это совокупность сложных и разнообразных процессов, количественных и качественных изменений горных пород. Горизонты горных пород, где происходит процесс выветривания, называют корой выветривания. Мощность ее бывает от нескольких сантиметров до 2-10 м.

Характер разрушения горных пород и, как правило, состав продуктов выветривания зависят от условий окружающей среды и от минералогического состава самой породы. Геохимическими исследованиями доказано, что при выветривания кислых пород формируются пески и супеси, средних - суглинки и основных - тяжелые суглинки и глины. Все названные рыхлые отложения имеют определенные физические и физико-механические свойства, позволяющие для протекания процессов почвообразования. Этим отличаются от невивитрених скальных пород.

Как правило, современные почвы формируются на сложных комплексах продуктов выветривания. Самыми распространенными почвообразующих породами являются рыхлые отложения четвертичного периода. Они разнообразны по составу, строению, свойствам, что отражается на почвообразование и уровень плодородия почвы. Ниже рассмотрены наиболее распространенные грунтоутворюючи породы.

Элювиальные отложения - различные по составу продукты выветривания коренных пород, оставшиеся на месте образования.

В. А. Ковда (1973) приводит восемь разновидностей элювиальных пород. Самыми распространенными из них являются дрибноземний карбонатный элювий. Первичный элювий распространен на изверженных породах, в частности, в Монголии, Армении и Крыму; вторичный (неоелювий) - на большой территории Европы и Азии в виде лесса, лессовидных и сыртовых суглинков. Они словно одеялом укрывают подстилая коренные породы и поэтому их называют покровными. Леси имеют палевый или буровато-палевый окрас и пылевато-суглинистый механический состав. Им свойственна карбонатность, пористость, мучнистость, добра водопроницаемость. Химический состав и физические свойства лесу очень благоприятны для роста растений.

Лессовидные суглинки содержат меньше карбонатов, случаются и безкарбонатных. Они крупнозернистые, часто слоистые, с меньшей мучнистость и пористостью. Леси распространены в основном в Украине, южных регионах России, в Средней Азии, в центре Северной Америки; лессовидные суглинки - в Беларуси, Центральной Нечерноземной зоне России и в других районах. На этих породах сформировались черноземные, серые лесные, каштановые и серые пустынно-степные почвы.

Пролювиальных и делювиальные наносы формируются в предгорных районах и у подножия гор. На них формируются различные почвы. В Прикарпатье и в Карпатах на таких отложениях формируются бурые лесные почвы.

Ледниковые отложения (морена) злягають небольшими островами на повышенных элементах рельефа Украинского Полесья. Большие площади эти отложения занимают на севере европейской части России и в Западной Сибири. Ледниковые отложения образованы из неоднородного обломочного материала, преимущественно суглинистого состава с включением гравийного песка, гальки, валунов. По химическому составу морена бывает карбонатная и безкарбонатных. На карбонатной морене образованы дерново-карбонатные, слабо-и средне-подзолистые почвы. На безкарбонатных - средне-и сильно-подзолистые почвы. При наличии большого количества валунов агрономические свойства почвы значительно ухудшаются.

Водно-льодовикови (флювиогляциальных) отложения занимают большую территорию в таежно-лесной зоне европейской части России, Беларуси, Польше, Прибалтике. В Украине они занимают 10,5% территории республики. Их образование связано с деятельностью мощных ледниковых потоков.

Флювиогляциальных отложения представляют собой слоистый сортированный материал песчаные, супесчаные, местами суглинистого механического состава светло-желтого или светло-серой окраски. Основной составной частью их является кварц с примесями зерен полевого шпата. Кое в песчаной массе встречаются слои мелкой гальки и валунчикы кристаллических пород. Механический и химический состав этих отложений является неблагоприятным для формирования высокоплодородных почв.

Озерно-ледниковые отложения распространены в северо-западной части европейской территории России. Они сформировались в понижениях древнего рельефа и имеют глинистый механический состав (слоистые ленточные глины прильодовикових озер). Формирование озерных отложений сопровождалось накоплением водорастворимых солей, карбонатов и гипса. При пересыхании озер образуются солончаки.

Аллювиальные отложения распространены в поймах рек (пойменный аллювий). По возрасту различают современные и древние аллювиальные отложения. Для них характерна дифференцированность по размеру частиц и слоистость. Механический состав аллювиальных отложений зависит от их положения относительно русла реки. Так, в прирусловой части поймы формируются гравийно-галечниковые и песчаные отложения, в центральной части - песчаные, в притеррасной - супесчаные-глинистые. На аллювиальных отложениях формируются высокоплодородных пойменные почвы. В Украине они занимают около 9% территории.

Глины различного происхождения на территории Украины тоже часто есть почвообразующих породами. В основном они распространены на склонах балок, террас, в долинах рек и тому подобное.

Кроме того, почвообразующих породами в Украине являются продукты выветривания твердых карбонатных пород (Южный Берег Крыма), рыхлые продукты выветривания магматических пород (Приазовская и Приднепровская возвышенности), продукты выветривания песчаников (Донбасс, Крым, Карпаты), продукты выветривания глинистых сланцев (Донбасс, Крым , Карпаты)

Механический состав почвообразующих породы имеет важное значение в процессе формирования почвы. Кроме того, минералогический и химический состав непосредственно влияет на ход элементарных процессов, происходящих в почве. В зависимости от этого почва приобретает определенные физические и физико-механических свойств, которые предопределяют его агропроизводственную характеристику.

Механический и химический состав этих отложений является неблагоприятным для Так, песчаные и супесчаные почвы легко обрабатывать сельскохозяйственными машинами. Поэтому их называют легкими почвами. Они имеют благоприятный воздушный режим, высокую водопроницаемость, быстро прогреваются. Одновременно они обладают рядом отрицательных свойств, а именно: низкое содержание гумуса и питательных веществ (вследствие интенсивного промывания), низкая степень оструктурености, незначительную емкость уборки катионов, легко подвергаются эрозии подобное.

Почвы, сформированные на глинистых породах, называют трудными. Они обладают высокой влагоемкостью и водоудерживающую способность. Как правило, они богаты гумусом и легкодоступные элементы питания. В таких почвах при наличии необходимых условий интенсивно происходит процесс формирования структурных агрегатов.

Если глинистые грунты с тем или иным причинам являются бесструктурными, они имеют неблагоприятные физические свойства. Коренное улучшение механического состава почвы осуществляют путем глинування песчаных и пескование глинистых почв с одновременным внесением высоких доз органических удобрений.

Минералогический и химический (элементарный) состав почвообразующих пород в значительной мере влияет на характер и направленность химических реакций, перераспределение химических элементов по профилю почвы, т.е. на геохимию почвообразования. Все это определенным образом влияет и на другие процессы почвообразования. В результате на ограниченной территории, которая имеет участки, покрытые различными почвообразующих породами, формируются различные типы или подтипы почв.

2. Биологические факторы почвообразования

Процесс почвообразования начинается с момента поселения живых организмов на горной породе. Они усваивают элементы литосферы, воду и элементы атмосферы, включают их в метаболизм и возвращают в почву в формах и соотношениях. Итак, в результате жизнедеятельности 1организмив возникают малый биологический круговорот веществ, а также грунтовые циклы круговорота целого ряда химических элементов (C, O, H, N, P, S и др.)..

Жизнедеятельность всех организмов, населяющих почву (микроорганизмы, растения, животные), и продукты их жизнедеятельности осуществляют важнейшие элементарные процессы почвообразования - синтез и разложение органического вещества, разрушения и новообразования минералов, перераспределение и аккумулирование веществ. Все это определяет общий ход процесса почвообразования и формирования плодородия почвы.

Грунт одновременно населяют представители всех четырех царств живой природы - прокариоты, грибы, растения, животные. Однако функции организмов каждого царства в почвообразовании разные.

Микроорганизмы, населяющие почву, очень разнообразны по составу и по характеру биологической деятельности. Поэтому их роль в формировании почв чрезвычайно сложна и многообразна. Микроорганизмы существуют на Земле миллиард лет, они являются самыми древними почвообразователи, ибо появились на земле задолго до появления высших растений и животных. Кроме почвообразования их деятельность во многом определяет свойства осадочных пород, состав атмосферы и природных вод, геохимическую историю многих элементов (C, O, H, N, P, S и др.).. В биосфере они осуществляют такие процессы, как фиксация атмосферного азота, окисления аммиака и сероводорода, восстановления сульфатов и нитратов, аккумуляцию соединений железа и марганца, синтез в почвах биологически активных веществ - ферментов, витаминов, аминокислот и т.д.. Микроорганизмы принимают непосредственное участие в разрушении минералов и горных пород в процессе биологического выветривания.

Однако основной функцией микроорганизмов в почвообразовании является разложение органических остатков растительного и животного происхождения в гумусоутворення и полной минерализации.

Основная масса микроорганизмов сосредоточена в горизонте распространение корневых систем на глубине 10-20 см. Их численность в 1г почвы десятки и сотни миллионов штук. Общая масса микроорганизмов пахотного горизонта (25 -30см) составляет 10 т / га. Высокоплодородных окультуренные почвы содержат больше всего микроорганизмов.

В процессе почвообразования участвуют бактерии, водоросли, лишайники, амебы, микронематоды, жгутиковые, ресничные, грибы и актиномицеты. Имеются данные о присутствии в почвах неклеточных форм микроорганизмов (вирусов, бактериофагов).

Высшие растения. Ознакомление с ролью микроорганизмов в почвообразовании свидетельствует о том, что они сами по себе еще не создают почву. Формирование почвы возможно только при поселении на материнской породе продуцентов органического вещества. Такими продуцентами на Земном шаре есть высшие растения. Именно этим организмам и принадлежит ведущая роль в процессах почвообразования. Отмершие остатки высших растений, превращенные микроорганизмами и животными, составляют основную массу органической части почвы. Следовательно, зеленые растения - основной источник органических веществ для почвообразования.

Зеленые растения суши ежегодно продуцируют около 5.3 1011 т биомассы. Часть этой биомассы в виде отмерших остатков корней и надземных органов ежегодно поступает в почву. Количество биологической массы, поступающей в почву, зависит от типа растительности и климатических условий. Часть растительного опада разлагается микроорганизмами, а вторая часть накапливается в виде лесной подстилки и степной войлока.

Усвоение химических элементов почвы корнями высших растений, синтез органических веществ, возвращение их в почву и разложения их микроорганизмами являются основными звеньями биологического круговорота веществ. Из ранее указанного видно, что зеленые растения - основной агент биологического круговорота, а почва выступает его ареной. В этом заключается вторая функция растений как почвообразователи.

В процессе жизнедеятельности растения осуществляют биогенную миграцию химических элементов в системе почва-растение-почва. При этом значительная часть зольных элементов, а также азота аккумулируется в верхнем горизонте сотни миллионов штук. Общая масса микроорганизмов пахотного горизонта (25 -30см) составляет 10 т / га. Высокоплодородных окультуренные почвы содержат больше всего микроорганизмов.

В процессе жизнедеятельности растения осуществляют биогенную миграцию химических элементов в системе почва-растение-почва. При этом значительная часть зольных элементов, а также азота аккумулируется в верхнем горизонте почвы. В этом случае растения выступают как концентраторы химических элементов. Это функция растений в почвообразовании.

Животные. В процессах почвообразования участвуют представители таких типов животных: простейшие, черви, моллюски, членистоногие и млекопитающие. По размерам почвенную фауну разделяют на четыре группы: нано-, микро-, мезо-и макрофауны. Каждая группа животных приспособлен к определенным условиям жизни, к определенной взаимодействия с окружающей средой. Общие запасы зоомасы в почвах по фитомассы незначительны - в среднем 1-2%.

Главной функцией животных в биосфере и почвообразовании является потребление, первичное и вторичное разрушение органических веществ, перераспределение запаса энергии и превращение ее в тепловую, механическую и химическую.

Среди животных, населяющих почву, преобладают беспозвоночные. Их суммарная биомасса в 1000 раз превышает общую биомассу позвоночных. В почвах обитают дождевые черви, енхитреиды, клещи, ногохвостки и др.. Поедая растительные остатки, они значительно ускоряют биологический круговорот веществ.

Среди беспозвоночных особенно важную роль в почвообразовании играют дождевые черви. Они распространены в почвах различных почвенно-климатических зон. Их количество на 1 га почвы может достигать нескольких миллионов особей.

Деятельность дождевых червей в почвообразовании разнообразна, они образуют в почве густую сеть ходов, улучшает его физические свойства: пористость, аэрацию, влагоемкость. Продукты жизнедеятельности дождевых червей - капролиты улучшают структурность почвы и повышают водомицнисть структурных агрегатов. Почва, богатая на дождевых червей, имеет низкую кислотность, высокое содержание гумуса и другие положительные качества. Подсчитано, что дождевые черви перемешивают весь поверхностный горизонт почвы за 50 лет.

В почвах живет значительное количество личинок разных насекомых, термиты, муравьи и др.. Они также интенсивно перемешивают почвенную массу, образуют в ней большое количество ходов и тем самым улучшают водные и физические свойства почвы[14, с.49].

Среди позвоночных животных активное участие в процессах почвообразования принимают степные грызуны (полевки, сурки, кроты, суслики и др.).. Они строят глубокие норы и длинные ходы в почве. Объем грунта, который они перемешивают, достигает нескольких сотен кубических метров на 1 га. Интенсивное перемешивание почвенной массы землеройными животными приводит не только физические, но и глубокие химические изменения. Почвенная масса, внесенная из глубин на поверхность, изменяет химический состав верхних горизонтов почвы.

1.3 Климат как фактор почвообразования

Климат является одним из основных факторов почвообразования и географического распространения грантов. О разностороннее влияние его на почвообразование отмечал еще В. В. Докучаев. Теперь известно, что климат влияет на почвообразование как прямо (определяет гидротермический режим почвы), так и косвенно - через растительность, микроорганизмы и животных[14, с.51].

Основными климатическими факторами, которые влияют на процессы почвообразования, является солнечная радиация, атмосферные осадки и ветер.

Солнечная радиация. Солнечный свет, который приносит тепловую энергию на поверхность Земного шара, является основным источником энергии для жизни и почвообразования. Солнечная энергия, поглощенных почвой, затрачиваемого на такие процессы, как нагрев, испарение, транспирация, фотосинтез, синтез гумуса подобное.

Тепловые условия почвообразования на нашей планете очень разнообразны, но в общих чертах они обусловлены величинами радиационного баланса, которые коррелируют с такими показателями, как среднегодовая температура и сумма активных температур (табл.1).

Высокие среднегодовые температуры (+32; +35 °С) характерны для тропиков, самые низкие - для полярных областей. Разница среднегодовых температур на Земле достигает 60-70 °С.

Сумма активных температур используется для агрономической и почвенной оценки территориального термического режима. Для травянистой растительности активными являются температуры выше +5 °С, для лесной - выше +10 °С[14, с.52].

Таблица 1

Планетарные термические пояса

Пояс	Среднегодовая температура воздуха, °С	Радиационный баланс, кДж/(см2год)	Сума активных температур, °С,за год на южной границе поясов
Полярный	- 23 - 15	21 - 42	400 – 500
Бореальный	- 4 + 4	42 - 84	2400
Суббореальный	+ 10	84 - 210	4000
Субтропический	+ 15	210 - 252	6000 – 8000
Тропический	+ 32	252 - 336	8000 - 10000

Среднегодовая температура, величина радиационного баланса и сумма активных температур за год увеличиваются от полярных областей до тропических. Естественно, что в этом же направлении увеличиваются интенсивность выветривания, синтез органической массы, активизируется жизнедеятельность животных и микроорганизмов. В том же направлении повышается интенсивность почвообразующих процессов: разрушение минералов, разложение органических остатков, синтез гумусовых кислот подобное. За высоких среднегодовых температур образуется больше глинистых частиц как продукта интенсивного выветривания.

Температура почвы влияет на скорость химических реакций. Согласно правилу Вант-Гоффа[15], при повышении температуры на 10°С скорость химических реакций увеличивается в 2-3 раза. Поэтому в районах с высокой среднегодовой температурой геохимические процессы происходят значительно быстрее, чем в широтах с холодным климатом. Это обусловливает годовую скорость выветривания, формирование различных кор выветривания и, как следствие, разнообразный химический состав почв. Кроме того, от температуры зависит степень диссоциации химических соединений в водных растворах. При повышении температуры от 0 °С до 50 °С диссоциация увеличивается в 8 раз.

Температура влияет на растворение газов в почвенном растворе, на скорость коагуляции и пептизация и другие физико-химические процессы.

Атмосферные осадки[14, с.53] Эффективное воздействие тепла и света на биологические и грунтоутворюючи процессы возможна только при наличии достаточного количества влаги. Поэтому значение атмосферных осадков в почвообразовании очень велико. На почвообразование определенным образом влияет как количество, так и сезонное распределение атмосферных осадков.

Атмосферные осадки, поступающие в почву, растворяют минеральные и органические соединения, перемещают их в нижние горизонты (выщелачивают), переносят подвижные формы соединений и механические частицы с повышенных элементов рельефа на снижены. Эти процессы осуществляют воды поверхностного и подземного стоков.

Под воздействием атмосферных осадков происходят процессы гидролиза первичных минералов и формирование вторичных глинистых минералов. Атмосферные осадки приносят на поверхность почвы пылеватые частицы, растворенные соли, кислоты, азот, аммиак, СО2, токсичные соединения. Влага атмосферных осадков удерживается в порах и капиллярах почвы и используется растениями для синтеза органического вещества, которое в будущем расходуется на пополнение запаса гумусных веществ и является источником энергии и питательных веществ для животных и микроорганизмов. Таким образом, атмосферные осадки прямо и опосредованно влияют на процессы гумификации.

Нисходящее движение воды в конце концов формирует генетические горизонты почвы - гумусные, элювиальных, илювий и др.. Интенсивный сток атмосферных осадков вызывает водную эрозию почв.

Характер атмосферных осадков на данной территории влияет на термический режим почв.

Степень увлажнения почв приводит их химический состав. В аридных областях формируются почвы с высоким содержанием карбонатов и водорастворимых солей, с низким содержанием гумуса, с малой емкостью поглощения. В гумидных ландшафтах усиливается промывки почвы, повышается содержание гумуса, глинистых минералов и впитывающие способности грунта. В условиях переувлажнения значительно повышается кислотность почвы, снижаются содержание гумуса и емкость поглощения.

Оценивая роль климата как фактора почвообразования, следует одновременно учитывать влияние атмосферных осадков и температуры. Ученые почвоведы уже давно искали форму выражения совокупного влияния теплоты и осадков на почвообразование. Оригинальным подходом к решению этой проблемы стала концепция гидротермических рядов, разработанной В. Р. Волобуев (1956). Он доказал общепланетарный связь между атмосферными осадками, среднегодовыми температурами, радиационным балансом, испарением и особенностями почвенного покрова. На основе анализа соотношения этих факторов было установлено гидротермические условия формирования основных типов почв и выделены их климатические ареалы.

По гидротермическими условиями почвы разделяют на две категории.

1. Почвы, в которых биологические процессы подавлены. Они образовались в регионах с низким увлажнением (500мм в год), но в разных термических поясах. К этой категории относятся сероземы пустынь, каштановые и тундровые почвы.

2. Почвы, образовавшиеся в теплых и умеренных тропических широтах. Эта категория почв сформировалась в ограниченных термических условиях, но в широком диапазоне количества атмосферных осадков (1000-5000мм в год). Это - бурые лесные почвы, желтоземы субтропиков и латеритные влажных тропиков.

Условно почвы относят к рядам увлажнения (гидроряды) и термических рядов. Гидроряды объединяют почвы, которые формируются в различных термических условиях, но в условиях почти одинакового увлажнения. Терморяды, наоборот, объединяют почвы формирующиеся в условиях разного увлажнения, но в близких термических условиях. Всего обозначено семь гидро рядов (пустынный (А), сероземных (В), каштановый (С), черноземный (D), три подзолистых (E, F, G) и семь терморядив (арктический (И), субарктический (II), умеренно холодный (III), умеренный (IV), умеренно теплый (V), субтропический (VI) и тропический (VII).

Суммарный эффект совокупного воздействия осадков и температуры на почвообразования очень сложный. Характер процесса почвообразования, кроме того, зависит от сочетания гидротермических условий с рельефом, геохимическим балансом веществ и другими факторами.
Ветер. Кроме солнечной радиации и атмосферных осадков на почвообразование оказывает влияние также ветер. Он переносит минеральные и органические частицы из одной территории на другую, перераспределяет осадки, усиливает испарение и таким образом участвует в формировании механического, химического состава и водного режима почвы.

Все процессы разрушения, переноса и отложения механических частиц пород и почв, которые происходят под воздействием ветра, называют эоловыми. Выделяют эоловые дефляцию, эоловые коррозию и эоловые аккумуляцию.

Интенсивность выдувания почвы определяется многими факторами: скоростью ветра, наличием растительного покрова, механическим и структурным составом почвы, рельефом и т.п.. При сильной дефляции возникают пыльные бури.

В результате дефляции выдувается верхний плодородный слой, снижается плодородие почвы. В местах аккумуляции принесенных ветром веществ (балки, овраги, лесополосы, населенные пункты, сельскохозяйственные угодья) погибают многолетние насаждения и посевы, заносятся плодородные земли, оросительные каналы, дороги и т.п..

Итак, эоловые процессы причиняют значительный вред сельскому, водному и другом отраслям народного хозяйства. Как денудация, так и аккумуляция резко нарушают нормальное течение процессов почвообразования.

1.4 Рельеф как фактор почвообразования

Рельеф - своеобразный фактор почвообразования. Его значение в формировании и географическом распространении почв велико и разнообразно. Он выступает как главный фактор перераспределения солнечной радиации и осадков. В зависимости от экспозиции и крутизны склонов влияет на водный, тепловой, питательный и солевой режимы почвы, определяет структуру почвенного покрова и является основой почвенной картографии.

В практике полевых почвенных исследований принято пользоваться такой систематикой типов рельефа:

1) макрорельеф;

2) мезорельефа;

3) микрорельеф;

4) нанорельеф.

Каждый из этих типов рельефа играет определенную роль в почвообразовании и географии почв, в формировании структуры почвенного покрова[14, с.54].

Макрорельеф - крупные формы рельефа, определяющие общий вид большой территории земной поверхности: горные хребты, плоскогорья, долины подобное. Возникновение форм макрорельеф связано главным образом с тектоническими явлениями в земной коре.

Формы макрорельеф влияют прежде всего на перераспределение солнечного тепла и атмосферных осадков на обширных территориях и предопределяют горизонтальную и вертикальную зональность почв.

На больших равнинах происходит смена биоклиматических зон, для которых характерны определенный тип растительности, тип водного и температурного режимов. Таким образом, определенное сочетание факторов почвообразования приобретает зонального характера. В результате формируются почвенные зоны и под зоны, что является проявлением закона горизонтальной зональности.

Горные системы также осуществляют перераспределение атмосферных осадков, что обусловливает изменение растительных и почвенных зон. Высокие горы являются барьером на пути теплых влажных воздушных масс. Поэтому на наветренной склоны выпадает большое количество осадков, а на склонах противоположной экспозиции формируется засушливый климат. Понятно, что почвенный покров влажных и сухих склонов неодинаков.

Кроме перераспределения солнечного тепла и атмосферных осадков в горных районах на почвообразование влияет абсолютная высота местности. С изменением высоты местности меняются все климатические факторы: температура, влажность воздуха, количество осадков, давление, инсоляция подобное. С поднятием в горы разжижается атмосфера, в воздухе уменьшается содержание водяных паров и пылеватых частиц, увеличивается солнечная радиация, поступления ультрафиолетовых лучей и одновременно излучения тепла. Такие климатические изменения обуславливают дифференциацию растительности и почв, то есть возникновения природной зональности. Почвенные зоны, которые закономерно сменяют друг друга, образуют вертикальные грунтовые структуры.

Мезорельефа - это формы средних размеров по высоте и протяженности (несколько квадратных километров). Примером таких форм являются овраги, балки, котловины, террасы, долины ручьев, бугры и т.п.. Возникли они в результате геологических процессов денудации, образования континентальных отложений подобное.

Микрорельеф - это мелкие формы рельефа, которые занимают незначительные площади и является деталями крупных форм. Сюда относятся бугорки, понижения, кочки, небольшие впадины, вспучивание, карстовые воронки, береговые валы и т.д..

Элементы мезо-и микрорельефа перераспределяют солнечную энергию и влагу атмосферных осадков на данной территории.

Перераспределение солнечной энергии определяется наличием склонов неодинаковой крутизны и экспозиции. Северные склоны в любое время года на всей территории Северного полушария получают меньше тепла, чем южные, и поэтому холодные. Разница температуры почвы летом между северным и южными склонами при одинаковой их крутизне может достигать 5-8 °С.

Особенности теплового режима на склонах различных экспозиций неодинаково влияют на их водный режим и характер растительности. Это бусловливает формирование разнотипных почв. На южных склонах почвы формируются в условиях относительно меньшего увлажнения и более контрастного температурного режима. В этой связи на южных склонах, как правило, развиваются земледелие, а северные склоны остаются неосвоенными.

Неровности рельефа предопределяют стока поверхностных вод. Вода атмосферных осадков стекает по склонам с повышенных элементов рельефа в пониженные. В результате повышенные участки теряют часть влаги, а почвы пониженных получают их дополнительно.

С перераспределением влаги по элементам рельефа связана миграция твердых и водорастворимых продуктов выветривания и почвообразования. Стекая по склонам дождевые и талые воды несут с собой частицы почвы и растворенные соединения, которые аккумулируются на пониженных участках. Таким образом, почвообразования на различных элементах рельефа происходит в различных гидротермических и геохимических условиях.

По положению на рельефе и характером перераспределения атмосферных осадков выделяют три группы почв, которые называют генетическими рядами увлажнения.

На повышенных элементах рельефа в условиях свободного стока поверхностных и при глубоком залегании грунтовых вод, то есть в автономных ландшафтно-геохимических условиях, под влиянием нисходящего движения воды по профилю формируются автоморфных почв.

Гигроморфни почвы формируются на пониженных участках рельефа в условиях длительного застоя поверхностных вод или при неглубоком (менее 3 м) залегании грунтовых вод, которые обогащены химическими элементами и соединениями, принесенными с повышенных элементов. Эти почвы формируются в зависимости от ландшафтно-геохимических условий под влиянием восходящего движения воды.

Почвы, формирующиеся в автономных условиях, но их кратковременно затапливают поверхностные воды или они формируются при неглубоком (3 - 6 м) залегании грунтовых вод, называют напивгидроморфнимы (лугово-черноземные почвы).

Почвы, которые формируются в условиях сезонного грунтового увлажнения, называют автоморфных-гидроморфных.

Зависимость гигроморфних почв от химического состава пород и почв повышенных элементов рельефа называют геохимическим сообщением почв.

Тесная связь между элементами рельефа и характерными различиями почв стал основой разработки метода опорных участков ("ключей") при картировании почв. Суть этого метода заключается в том, что на типичной для данного района области устанавливается связь элементов рельефа с растительными группировками, с составом почвообразующих пород и характерными особенностями почв. Для этого закладывают нужное количество почвенных разрезов на разных элементах рельефа и устанавливают приуроченность к ним грунтовых склонений. Добытые данные являются гипсометрические основой для картографирования почв данного района.

1.5 Время как фактор почвообразования

В своих трудах В. В. Докучаев указывал, что современные почвы есть продукт длительной и сложной геологической истории земной поверхности. Почва не может возникнуть мгновенно, длительное время оставаться неизменным, а затем внезапно исчезнуть. Для формирования почвы требуется определенное время.

Процесс почвообразования, как и любой естественный процесс, имеет свое начало, этапы развития, определенную скорость и время завершения.

Почвообразования начинается с момента поселения живых организмов на рыхлой выветренной породе.

По наблюдениям многих ученых 1см гумусного горизонта почвы в условиях умеренного пояса формируется за 100-200 лет, а полный профиль современного грунта - от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.

Признаком завершения формирования почвы, достижения им зрелого состояния является четкая дифференциация профиля на генетические горизонты. Грунты, которые не достигли полной дифференциации и полного развития профиля, называют незрелыми (молодыми).

Почвы на земной поверхности начали формироваться с появлением живых организмов. Первыми организмами на Земле были бактерии, которые появились в нижньопалеозойський период (более 500 млн. лет назад). Ученые предполагают, что под их влиянием формировались примитивные почвы, подобные тем, которые формируются в наше время в условиях высокогорья.

В конце силурийского периода, когда на Земле появились растения псилофиты (400 млн. лет назад), на планете начался новый этап почвообразования. Под их влиянием на переувлажненных побережьях морей сформировались влажные почвы. Эти почвы являются старейшими на Земле. До нашего времени дошли ископаемые остатки этих почв (горючие сланцы Ленинградской области и Эстонии).

350-360 млн. лет назад в конце девонского периода псилофиты исчезли и на их смену пришли папоротники и хвощи. Они имели корневую систему и в карбоне занимали большие территории суши с тропическим и субтропическим климатом. В таких условиях формировались ферраллитные почвы, подобные современным субтропических и тропических почв. При добывании угля в Донбассе обнаружены почвы, возраст которых более 300 млн. лет, но они имеют признаки и свойства современных почв.

В пермский период (285 - 240 млн. лет назад) произошли резкие климатические изменения. На значительных территориях суши установился аридный, пустынный климат, а в других - холодный гумидных. Считают, что интенсивное испарение и криогенные процессы обусловили формирование пустынных, засоленных, мерзлотных почв. В условиях умеренно холодного влажного климата начали формироваться почвы, подобные подзолистых. В течение следующих 120-130 млн. лет не было условий для возникновения новых почв. Только в эоцене возникли новые природные ландшафты - степи. В этот период начали формироваться черноземы и каштановые почвы.

В начале четвертичного периода образовалась тундра, а несколько позже возникли сфагновые болота. В этот период начали формироваться тундровые почвы и торфяно-болотные верховых болот.

Таким образом, в процессе эволюции органического мира на Земле прослеживается процесс возникновения новых почв, увеличения их разнообразия.

Современный почвенный покров земли разновозрастный. Нулевой год имеют те участки суши, которые только освободились от воды в результате морской регрессии (Прикаспий, Приаралля), осушение дельт рек, при строительстве польдеров (Голландия). Нулевой возраст имеют также поверхности, покрытые вулканическим пеплом современных вулканических извержений и обнажения карьеров насыпей.

Возраст почв на территории Восточной Европы соответствует периоду окончания последнего материкового зледнення (около 10 тыс. лет назад) и начала Каспийско-Черноморской регрессии. В связи с этим возраст черноземов составляет 8-10 тыс. лет, а возраст каштановых - 5-6-тыс. лет.

1.6 Производственная деятельность человека как почвообразующих фактор.

Рассмотренные ранее факторы почвообразования - горные породы, климат, живые организмы, рельеф и время - являются глобальными. Они влияют на процессы почвообразования на всей территории суши.

Кроме глобальных факторов есть ряд локально действующих. К этим факторам относится производственная деятельность человека.

В процессе производственной деятельности человек с помощью мощных средств влияет на окружающую среду, в том числе на почву, что приводит к значительным изменениям в природных экологических системах, к изменениям в процессе почвообразования.

Осваивая целинные земли, человек создает благоприятные условия для развития культурных растений. Однако при этом нарушается динамическое равновесие всех компонентов природного ландшафта: меняется характер растительности, состав микроорганизмов и зоофауны, характер обмена веществ и энергии в системе почва - растение подобное. Изменяется влияние других факторов почвообразования: климата, рельефа, материнской породы[14, с.56].

Обработка почвы, регулирования водного режима (осушение, орошение, снегозадержание, внесение удобрений, химические и другие виды мелиораций корне меняют химический состав почвы, ее физические, тепловые и водные свойства.

Таким образом, с началом возделывания целинной почвы начинает меняться характер почвообразования. Грунт переходит из природного к культурному фазы своего развития, до культурного процесса почвообразования. Суть этого процесса направляется на образование мощного гумусного горизонта, который должен иметь высокую биологическую активность, высокое содержание гумуса, благоприятный структурный состав, оптимальный питательный, тепловой, водный и воздушный режимы.

Основными факторами влияния на грунт на всех этапах культурного почвообразования являются культурные растения, механический обработка почвы, удобрения и различные мелиоративные мероприятия. Роль данных факторов в почвообразовании детально изучают в курсе агрономического почвоведения.

Систематическое улучшение свойств почвы и повышения ее плодородия путем применения агротехнических мероприятий называют окультуриванием почвы. В окультуренных почвах создаются благоприятные условия для роста и развития растений.

7. Взаимосвязь факторов почвообразования.

Факторы почвообразования оказывают специфическое воздействие на образование почв и не могут быть заменены друг другом. В этом смысле они равнозначимы. Каждый из них играет свою роль в процессах обмена материей и энергией между почвой и окружающей ее природной средой.

Вместе с тем всю сложную совокупность процессов, характеризующих почвообразовательный процесс как следствие взаимодействия факторов почвообразования, можно объединить в 3 группы (по А.А.Роде): протекающие в результате деятельности живых организмов; развивающиеся за счет продукции жизнедеятельности живых организмов и явления абиотического характера, не связанные непосредственно с первыми двумя. При этом первые две группы охватывают самые существенные стороны процесса почвообразования и именно их следствием являются возникновение и развитие специфического свойства почвы - плодородия. Поэтому в природном почвообразовании биологический фактор следует считать ведущим.

Факторы почвообразования в природе в то же время тесно связаны, и приведенное выше их разделение в известной степени абстрагировано для понимания элементарных явлений почвообразования. На самом деле они сочетаются в природе в экологические комплексы, обусловленные сопряженным развитием их компонентов.

Докучаев подчеркивал[14, с.57], что почва образуется в результате взаимодействия факторов почвообразования. При взаимодействии факторов они влияют друг на друга и, как результат этого влияния и взаимодействия, развиваются микро-, мезо- и макропроцессы почвообразования. Под их воздействием формируется почва с набором генетических горизонтов и конкретными свойствами.

Выделяют два главных цикла в развитии природных экосистем, ландшафтов, почв - биоклиматический, биогеоморфологический.

Биоклиматический цикл развития обусловлен космическими и общепланетарными явлениями, распределением на поверхности солнечной радиации и динамикой атмосферы; растительность и почвы в этом цикле эволюционируют вместе с климатом.

Биогеоморфологический цикл развития обусловлен геологическими, геоморфологическими и геохимическими процессами; в нем развитие растительности и почвенного покрова связано с формированием рельефа и поверхностных отложений.

В последнее время в жизни все большее значение приобретает третий цикл - производственная деятельность человека, который, с одной стороны, приспосабливается к главным циклам, а с другой - очень сильно изменяет их через замену естественной растительности культурной и через преобразование почвенного покрова методами агротехники, мелиорации, рекультивации, а также через создание культурных ландшафтов.

Заключение

Таким образом, процесс почвообразования - это совокупность разнообразных элементарных почвенных процессов, формирующих состав твердой фазы почвы, раствора и почвенного воздуха, строение и свойства почвы.

Процессы развития почв и почвенного покрова, как и процесс формирования их плодородия, связаны с природными факторами почвообразования, а также с многообразной деятельностью человеческого общества, с развитием его производительных сил, экологических, экономических и социальных условий. Особая роль в почвообразовании принадлежит живым организмам. В процессе их жизнедеятельности в верхнем слое горной породы образуются органические и органно-минеральные вещества, что создаёт условия для удержания влаги, повышения газообмена с атмосферой, поглощения лучистой энергии Солнца и др.

В масштабе земного шара географические закономерности почвообразования на отдельных его материках связаны с зональным изменением климата и растительности в широтном направлении (север – юг). Различия в почвенном покрове небольших территорий обусловлены влиянием рельефа (возвышенности, долины и др.), состава и свойств пород на растительность и почвообразующие процессы.

Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет условия почвообразования, влияя как непосредственно на её свойства, режим и плодородие, так и на природные факторы, определяющие почвообразование. Посадка и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур изменяют облик естественной растительности; осушение и орошение меняют режим увлажнения. Не менее резкие воздействия на почву вызывают приёмы её обработки, применение удобрений и средств химической мелиорации (известкование, гипсование). Следовательно, почва является не только предметом приложения труда, но, в известной степени, и продуктом этого труда. Это непосредственно влияет на экологическую ситуацию на Земле.

Литература

Добровольский В. В. География почв с основами почвоведения:Учеб. для пед. ин-тов.-М.:ВЛАДОС,2001.-384с.:ил.-(Учебник для вузов).
Чорний І.Б. Географія грунтів з основами ґрунтознавства: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 1995. – 240 с.
Лозе Ж., Матье К. Толковый словарь по почвоведению: Пер. с франц. – М.: Мир, 1998. – 398 с.
Атлас почв Украинской ССР / Под ред. Н.К.Крупского, Н.И. Полупана. К.: Урожай, 1979.
Веденичев П.Ф. Зкмельные ресурсы Украинской ССР и их хозяйственное использование. – К.: Наукова думка 1979.
Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1993. – 300 с.
Білявський Г.О., Фурдуй Н.С. Практикум із загальної екології. – К.: Либідь, 1997.
Сафранов Т.А. Екологічні основи природокористування. Львів: «Новий світ», 2003. – 248 с.
Лабораторний та польовий практикум з екології / Під. ред. В.П. Замостяна, та Я.П. Дідуха. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000. – 216 с.
Перельман А.И. Геохимия биосферы. – М.: Наука, 1973. – 168 с.
Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. – М.: Изд. МГУ, 1988. – 448 с.
Лапин А.Г.,Усов М.А.Основы агрономии.-Л.:Гидрометеоиздат,1990-292 с.
Правило Вант-Гоффа/| Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.// Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://uk.wikipedia.org/wiki/Правило_Вант-Гоффа
Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии .К.:Колос, 2000-416 с.

Процесс почвообразования