Полная версия

Главная arrow География arrow ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ С ОСНОВАМИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Основные стадии процесса почвообразования и их особенности

В процессе почвообразования каждая почва проходит ряд последовательных стадий, направленность, интенсивность, длительность которых определяются факторами почвообразования.

Различают следующие стадии (рис. 3.5, табл. 3.4): стадия начального почвообразования (первичное) —» стадия развития почвы: две фазы развития (первая фаза — ускоренного развития, вторая фаза — замедленного развития) —> стадия равновесного функционирования — климаксное состояние.

Кривая, характеризующая последовательные стадии развития почвы

Рис. 3.5. Кривая, характеризующая последовательные стадии развития почвы:

I — первичное почвообразование; Па — стадия ускоренного развития почвы; 116 — стадия замедленного развития почвы: III — стадия равновесия

Таблица 3.4

Характеристика основных стадий почвообразования

Стадия

Характеристика

Продолжительность

Начальное почвообразование

Незначительные масштабы биологического круговорота; доминирование пепочвениых абиотических процессов; отсутствие ясно выраженных почвенных признаков в твердой фазе; наличие микроироцессов; слабая связь биологических процессов с абиотическими

Сотни, тысячи лет

Стадия

Характеристика

Продолжительность

Стадия развития почвы — отсутствие равновесия с факторами почвообразования

  • а) фаза ускоренного развития — расширяются масштабы биологического круговорота; наличие мезопроцессов; формирование главных почвенных признаков; формирование специфической почвенной дифференциации; организация, упорядочение свойств, признаков и процессов на агрегатном, горизонтном и профильном уровнях; формирование биогеохимических круговоротов;
  • б) фаза замедленного развития — снижается интенсивность масштабов биологического круговорота; развиваются профилеобразующие макропроцессы при дальнейшем протекании микро- и мезапроцессов

Сотни, тысячи лет и более

Стадия равновесного функционирования — поддерживается динамическое равновесие с природной средой, т.е. с факторами почвообразования

Все процессы протекают в рамках относительно стабильных биогеохимических круговоротов; относительная стабилизация главных признаков почвы; реализуются все процессы — микро-, мезо- и макропроцессы

Длится неопределенно долго

Третья стадия почвообразования в результате саморазвития экосистемы сменяется эволюцией почвы. Стадию эволюции почвы можно сопоставить со стадией развития, которая ведет к новому климаксному состоянию (рис. 3.6). Образуется почва с новым профилем, но не из почвообразующей породы, а из ранее сформированной почвы. Таких циклов почвообразования на одном и том же субстрате может быть несколько. Например: из болотных —» луговые почвы при осушении; из каштановых —> луговые при затоплении; из черноземов —> луговые при остепнении; из солончака —» солонец при рассолении и т.п.

Сущность процесса почвообразования можно рассматривать как соотношение процессов выноса и аккумуляции. Вынос и аккумуляция — это следствие взаимодействия малого биологического и большого геологического круговоротов.

Биогеохимический круговорот веществ — повторяющийся обмен химических элементов и их природных соединений между живым веществом и неорганической средой — косным веществом биосферы.

Взаимодействие круговоротов проявляется через серию противоположно направленных и последовательно сменяющих друг друга процессов. К ним можно отнести:

Стадии почвообразования (по В. А. Ковде, Б. Г. Розанову, 1988)

Рис. 3.6. Стадии почвообразования (по В. А. Ковде, Б. Г. Розанову, 1988):

  • 1 — начальное почвообразование; 2 — развитие почвы; 3 — климаксное состояние I;
  • 4 — эволюция почвы но пути А или Б; 5 — климаксное состояние II (А или Б); б — новая эволюция почвы но пути В, Г и г.д.; 7 — климаксное состояние III
  • 1) разрушение первичных минералов почвообразующих пород — синтез вторичных минералов и органо-минеральных комплексов;
  • 2) биогенную аккумуляцию элементов — выделение живыми организмами в почву органических и минеральных элементов;
  • 3) разложение и минерализацию органических остатков — синтез новых органических соединений;
  • 4) поглощение ионов из раствора твердой фазой — переход ионов из твердой фазы в раствор;
  • 5) коагуляцию почвенных коллоидов и образование устойчивых агрегатов — пептизация коллоидов и разрушение агрегатов;
  • 6) гидратацию минеральных соединений — их дегидратацию;
  • 7) окислительные процессы — восстановительные процессы;
  • 8) движение растворов вверх и накопление подвижных соединений в верхней части почвы — движение растворов вниз и вынос подвижных соединений;
  • 9) нагревание почвы — охлаждение почвы;
  • 10) увлажнение — иссушение/,
  • 11) набухание — усадка;
  • 12) азотфиксацию — деиитрофикацию.

Многие из этих процессов носят циклический характер, который связан с цикличностью природных явлений (суточных, сезонных, годовых, многолетних).

Формирование почвы начинается с заселения горной породы организмами. Процесс почвообразования протекает по-разному на плотной и рыхлой породах:

1. На массивной породе процессы выветривания, т.е. изменения физического, химического и минералогического состава породы и процессы почвообразования идут одновременно, распространяясь от поверхности глубь, постепенно захватывая все более глубокие слои.

Первые поселенцы — микроорганизмы, клетки и споры которых переносятся по воздуху и откладываются на поверхности и в трещинах пород. Среди них есть автотрофы, т.е. микроорганизмы (зеленые, сине-зеленые, диатомовые водоросли), которые сами синтезируют органическое вещество.

После отмирания автотрофы служат питательным субстратом для гетеротрофных организмов (или сапрофитов). Это разнообразные бактерии, грибы, актиномицеты, участвующие в разложении органических веществ и минералов горных пород. Затем появляется возможность для поселения лишайников — их гифы проникают в тончайшие капиллярные трещинки между минералами и внутрь отдельных кристаллов. Под лишайниками можно обнаружить слой в несколько миллиметров темно-коричневого мелкозема, состоящего из отмерших частей лишайника и минеральных зерен породы. При отмирании лишайника мелкозем смешивается с органическими остатками, который затем смывается дождями и накапливается в углублениях и трещинах. На нем поселяются мхи, куртинки травянистой растительности и даже отдельные кустарники и деревья.

На участках, покрытых растительностью, поселяется обильная фауна беспозвоночных и формируются первичные или пленочные почвы мощностью в несколько сантиметров. Эти почвы практически состоят из одного темноокрашенного, пронизанного корнями и сплошь переработанного беспозвоночными гумусового горизонта, лежащего на плотной, но с поверхности несколько измененной горной породе.

2. Рыхлые отложения водопроницаемы и воздухопроницаемы, что уже на самых первых стадиях благоприятствует проникновению в толщу наноса микроорганизмов, корней и почвенных животных. Рыхлые отложения содержат не только первичные минералы, но и продукты их выветривания — вторичные минералы.

Степень охвата толщи рыхлых наносов почвообразованием зависит от глубины проникновения атмосферных осадков и, соответственно, наиболее активного воздействия растительных, животных организмов и продуктов их жизнедеятельности.

Образование гумусового горизонта идет уже в первые десятилетия, через 100—200 лет он достигает обычной мощности для данной биокли- матической обстановки. Под гумусовым горизонтом через 40—50 лет формируется сначала переходный горизонт к почвообразующей породе, слабо измененный почвообразованием, — горизонт ВС. По мере увеличения возраста почв (несколько столетий) обособляется метаморфический или иллювиальный горизонт В, а в почвах элювиально-иллювиального типа довольно быстро обособляется и горизонт А2.

Скорость и направленность почвенных процессов зависят от гидротермических ритмов (суточных, годовых, многолетних, вековых). В результате этого одни процессы усиливаются, другие ослабевают:

  • • во влажные и теплые периоды усиливаются процессы синтеза и разложения органических веществ, растворения и выноса подвижных соединений, увеличивается скорость разрушения первичных минералов и кристаллизации ряда вторичных почвы;
  • • во влажные и холодные периоды все процессы ослабевают, возникают восстановительные условия, замедляется скорость разложения органических веществ, накапливаются полуразложившиеся органические остатки — грубый гумус, а в особенно влажных условиях — торф;
  • • в сухие и теплые периоды происходят испарение почвенных растворов, переход ряда растворенных соединений в твердую фазу, перемещение наиболее подвижных из них с пленочной влагой вверх и накопление в почвах легкорастворимых соединений;
  • • в сухие периоды в почве протекают также полимеризация и консервация органических и органо-минеральных соединений.

Таким образом, процесс почвообразования — это многоуровенный процесс, включающий субироцессы различной сложности и имеющий циклический характер.

Микропроцессы — группа элементарных почвенных процессов первого порядка, в результате которых происходят элементарные акты превращения и переноса вещества.

Мезопроцессы — элементарные почвенные процессы второго рода, формирующие специфические отдельные свойства почвы (гумусовая аккумуляция, оподзоливание, лёссиваж, агрегатообразование, торфообразование и т.н.). В результате этих процессов формируются вещественный состав почвы, ее физические свойства, а также происходит пространственная дифференциация свойств и процессов на агрегатном (микроагрегатном) и горизонтном уровнях.

Макропроцессы приводят к формированию типа почв с определенной системой генетических горизонтов (чернозем, подзолистые почвы и т.п.). Почвенные макропроцессы формируются в результате определенного сочетания почвенных мезопроцессов в условиях специфического проявления биогеохимического круговорота.

Различные вещества, участвующие в процессе образования почвы, неоднократно переходят из одной фазы в другую: из живого вещества — в раствор и почвенный воздух, из последних — в твердую фазу почвы; далее они могут снова перейти в жидкую и газовую фазы, вновь быть поглощенными живыми организмами, многократно перемещаться вверх и вниз по профилю.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>