Скорость почвообразования при вмешательстве человека

Прямые данные о сравнении скорости почвообразовательных процессов в природных и измененных почвах немногочисленны. Наиболее достоверными можно считать сведения о развитии почвенных признаков в насыпных субстратах, время отсыпки которых известно. Однако они слабо сопоставимы со скоростями процессов в природных почвах по многим причинам: различиях в сложении и гранулометрическом составе, в «ноль-моментах», биоценозах и т.д. Тем не менее, оценки скорости почвообразования на насыпных датированных субстратах известны для древних курганов и свежих отвалов горных разработок, т.е. для возрастных интервалов от 500 до 5000 лет в первом случае и первых десятков лет во втором. Учитывая субъективность и неточность такого рода оценок, мы ограничимся обсуждением вопросов, связанных с относительной скоростью почвообразовательных процессов, в двух аспектах:

  • 1) рассмотрим изменения условий почвообразования по сравнению с природными;
  • 2) приведем некоторые факты, касающиеся темпов антропогенной эволюции почвенных тел.
  • 1. Совокупность «новых» факторов почвообразования определяет более высокие темпы почвообразовательных процессов в антропогенно-из- меннных почвах, чем в их естественных аналогах. Это справедливо как для инситных, так и для насыпных субстратов.

К инситным антропогенным изменениям относится в первую очередь распашка природных почв с одномоментным изменением гидротермических режимов и последующим внесением удобрений, культивацией, боронованием и другими механическими обработками, отчуждением части фитомассы с урожаем. В общем виде условия «жизни» пахотной почвы, преимущественно в верхней части профиля, отличаются от условий, сложившихся в природной почве, по нескольким направлениям.

  • • Механическое регулярное перемешивание (пахота, рыхление, в т.ч. глубокое мелиоративное рыхление) способствует лучшей аэрации, созданию окислительной обстановки - предпосылок для ускорения процессов минерализации органических остатков, ряда аэробных и собственно окислительных процессов. Одновременно происходит разрушение структуры с высокой вероятностью последующего уплотнения и интенсификации анаэробных биохимических и микробиологических процессов.
  • • Внесение «готового» органического вещества в виде навоза, торфо-компостной смеси или хорошо разлагающегося растительного материала (сидератов и мульчи), а также смещение соотношения надземной и подземной продукции фитомассы в пользу последней. Все это служит предпосылками для возрастания скорости гумусообразования и быстрого пополнения энергетических ресурсов биохимических реакций; происходит также упрощение состава гумуса, увеличение его подвижности. Внесение минеральных удобрений, легко доступных растениям, способствует ускорению биологического круговорота и изменению его типа по сравнению с природным.
  • • Отсутствие буферного эффекта естественной растительности делает гидротермические режимы существенно более контрастными, ускоряющими ряд физических и биохимических процессов.
  • • Практически все пахотные почвы подвержены водной, в аридных районах - ветровой эрозии, г.е. быстрому (в режиме почвенного времени) перераспределению вещества. Можно предполагать, что поступление в почву дополнительного материала, уже переработанного почвообразованием, способствует формированию почвенных горизонтов. В противоположном случае обнажившиеся вследствие эрозии почвенные горизонты оказываются неустойчивыми, что ускоряет их трансформацию.
  • • С точки зрения структурной организации твердой фазы можно предположить, что скорость почвенных процессов в антропогенной почве, как в более простой системе с малой буферностью может быть выше, чем в природной.

В почвах городов и пригородов, подверженных отепляющему влиянию городских коммуникаций, а также получающих большие объемы органических удобрений и торфо-компостных смесей, создаются условия, способствующие более быстрому протеканию некоторых биохимических и физических процессов, чем в природных почвах. В центрах городов условия ландшафтного дизайна требуют интенсивных частых обработок почвы, городские лесные массивы обычно приобретают черты лесов более южных территорий. Другими словами, в механически не нарушенных урбанизированных почвах создаются условия ускоренного протекания почвенных процессов. Их причины могут быть как косвенными, представляющими собой модифицированные факторы почвообразования (повышение температуры, изменение в объеме, качестве и времени поступления опада), так и непосредственными.

Изменения верхних 10-30 см перемещенных или насыпных субстратов происходят буквально на глазах человека, иногда даже за первые десять лет. Они бывают особенно быстрыми, если субстратом оказывается ранее проработанный почвообразованием материал, например, гумусовый горизонт, или рыхлый слой (песчаный, лессовидный), получающий органические удобрения и другие постоянные «положительные» воздействия человека. Таковы, например, газоны и некоторые парки в городах, правильно рекультивированные отвалы горных пород, реплантированные (заполненные плодородным черноземным материалом) почвы в бывших эрозионных ложбинах.

2. Реальные случаи повышенной скорости почвенных процессов были описаны Н.П. Солнцевой и Н.Е. Рубилиной (1987), а также Е.М. Никифоровой и Н.П. Солнцевой (1982) при загрязнении природных почв чужеродными для них соединениями - сырой нефтью, легкорастворимыми солями и сильнокислыми растворами. Судьба этих загрязнителей в ландшафтах будет подробно рассмотрена в дальнейшем, в общем же виде известно, что они либо достаточно быстро «отторгаются» почвой (соли в таежно-лесных почвах), либо служат химическим катализатором процессов. Так, сырая нефть - благоприятный субстрат для микроорганизмов и одновременно сильный механический геохимический барьер; сернокислые растворы - активнейшие агенты выветривания и разрушения минералов.

Ярким примером «быстрого» антропогенно спровоцированного процесса в инситном субстрате служит вторичное засоление почв при орошении, более динамичное, чем природное. Сама суть процесса допускает возможность его высоких темпов: большие объемы поступающей ирригационной воды в течение короткого времени, значительное содержание в ней легкорастворимых солей, недостаточный дренаж, высокая испаряемость. Характерное время вторичного засоления составляет недели и месяцы. [1] [2]

Таким образом, изучение почвообразования в антропогенно-измененных и антропогенных почвах началось сравнительно недавно, но отношение к нему постоянно менялось. После начального периода непризнания оно аналогизировалось с процессами в природных почвах, позднее считалось специфическим явлением, в более поздних представлениях антропогенное почвообразование рассматривается как единое целое с естественным.

Почвообразование под влиянием человека протекает активнее, чем в соседних условно естественных (квази-естественных) почвах. Безусловно, его скорость корректируется зональным положением.

  • 1. Почему на Земле почти не осталось «чистых природных» почв?
  • 2. В чем различия между терминами «антропогенно-измененные» и «антропогенные» почвы? Как проявляются общие различия между ними в строении генетического профиля?
  • 3. Какие почвы занимают самые большие площади на территории России и какие почвы преобладают в составе ее пахотного фонда?
  • 4. В чем заключалось противопоставление антропогенного и природного начал в почвенно-генетических концепциях середины прошлого века?
  • 5. В чем значение концепции «метапедогенеза»?
  • 6. В чем заключалась специфика пахотного горизонта с точки зрения концепции элементарных почвенных процессов И.П. Герасимова?
  • 7. Привести примеры проявлений технопедогенеза (по М.А. Глазовской с соавторами).
  • 8. Почему темпы антропогенного почвообразования выше скорости почвенных процессов в естественных условиях?

  • [1] Темы рефератов:
  • [2] Что такое почва и каковы ее вертикальные и латеральные границыв пространстве? 2. Критерии отделения почвенных тел ог непочвенных образований. 3. Широкое и узкое понимание термина «антропогенные почвы». 4. Сравнительный анализ существующих концепций антропогенного почвообразования.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >