Почва как особый биокосный компонент биосферы

Факторы почвообразования

Основоположником почвоведения В. В. Докучаевым было определено, что почва — самостоятельное природное тело, которое обладает определенными свойствами и строением.

Он сформулировал «понятие о почве как вполне самостоятельном естественно-историческом теле, которое является продуктом совокупной деятельности а) грунта, Ь) климата, с) растительных и животных организмов, d) возраста страны, а отчасти и е) рельефа местности»^[1]. В. В. Докучаев представил почву как особое природное образование. Им был произведен пересмотр представлений о почве. Он доказал, что почва представляет собой совершенно особое образование, формирующееся в результате совместного действия всех факторов. Ученый показал, что понятие о почве неразрывно связано с диалектическим представлением о ее генезисе в результате взаимодействия факторов почвообразования. Поэтому учение В. В. Докучаева получило название генетического почвоведения.

Факторы почвообразования — важный ключ к пониманию процессов, формирующих почвы. В. В. Докучаев установил пять основных факторов почвообразования: почвообразующие породы, растительные и животные организмы, климат, рельеф и время. Впоследствии к этому списку факторов были добавлены почвенные и грунтовые воды, а также хозяйственная деятельность человека. В научной литературе по почвоведению можно встретить формулу, которая показывает зависимость почвы от почвообразующих факторов во времени:

где П — это почвы, II.П. — почвообразующие (материнские) породы, Р.О. — растительные организмы, Ж.О. — животные организмы, Э.К. — элементы климата, Р. — рельеф, В. — воды, Д.Ч. — деятельность человека, t — время, F — фактор.

Какова роль этих факторов в процессе почвообразования?

• 1. Почвообразующие породы — это субстрат, на котором происходит образование почвы. Он состоит из различных минеральных компонентов. В их числе есть такие, которые инертны к химическим процессам, по играют важную роль в образовании физических свойств почвы. Другие составные части почвообразующих пород достаточно легко разрушаются и таким образом обогащают почву определенными химическими элементами. Из этого следует, что состав и строение почвообразующих (материнских) пород оказывает значительное воздействие на процесс почвообразования.
• 2. Биологическая деятельность играет ведущую роль в почвообразовании, без нее не были бы сформированы почвы. Только после появления жизни на Земле начался процесс ночвообразования. Длительное взаимодействие материнских пород с растительными и животными организмами при определенных климатических условиях создает особые качества, которые отличают почву от горных пород. В процессе жизнедеятельности растения синтезируют органическое вещество и определенным образом распределяют его в почве в виде корневой массы, а после отмирания надземной части — в виде растительного опада. Составные части опада после минерализации поступают в почву, способствуя накоплению перегноя и приобретению характерной темной окраски верхнего горизонта почвы. Растения аккумулируют отдельные химические элементы, необходимые для их нормальной жизнедеятельности. После отмирания растений и разложения их остатков эти химические элементы остаются в почве, обогащая ее.

Микроорганизмы имеют такое же большое значение для образования почвы. Благодаря им происходят разложение органических остатков и синтез содержащихся в них элементов в соединения, поглощаемые растениями. Микроорганизмы и высшие растения образуют определенные комплексы, под действием которых происходит образование различных типов почв. Таким образом, каждой растительной формации соответствует определенный тип почв.

Животные организмы активно участвуют в процессе почвообразования.

Например, почвенные землерои многократно перерывают почву, которая таким образом перемешивается, при этом улучшается ее аэрация и быстрее происходит процесс образования почвы. Кроме того, почва обогащается продуктами жизнедеятельности животных.

3. Климатические условия во многом определяют особенности почв, их характеристики. Они воздействуют на почвы прямо и косвенно, опосредованно. Прежде всего, с климатом связано обеспечение почв теплом и водой. Развитие почвообразовательного процесса зависит от годового количества солнечного тепла, от особенностей его распределения по сезонам года и в течение суток (годовая и суточная ритмика). Во многих регионах земного шара существует морозный период, во время которого происходят важные процессы: промерзание почвы, снижение динамики физико-химических процессов, прекращение биологических процессов. В аридных (засушливых) районах происходят аналогичные процессы. Даже воздушные массы воздействуют на почвенный покров: изменяется их газообмен, происходит выдувание почв. Косвенное влияние климата проявляется, например, в изменении биологических процессов.

Поскольку климатические условия на земном шаре меняются постепенно от экватора к полюсам, то и изменение почв происходит в этом же направлении, т. е. ярко проявляется широтная зональность. Известно, что, как правило, температура воздуха и иные климатические показатели стремительно меняются с высотой (по мере удаления от земной поверхности). В этом направлении меняются и особенности почв, вслед за изменением состава растительности и животных. Так проявляется высотная зональность. Самое важное понимать, что влияние всех факторов проявляется во взаимосвязи с другими факторами.

• 4. Почвенно-грунтовые воды являются также фактором почвообразования. Химические и биологические процессы протекают в водной среде. При высоком залегании грунтовых вод, т. е. когда они располагаются близко к поверхности, происходит обогащение почвы химическими веществами, меняется водный и воздушный режим почвы. При переувлажнении почвы в ней понижается содержание кислорода, что в итоге приводит к образованию особых почв.
• 5. Рельеф перераспределяет тепло и влагу. На формирование почв оказывает большое влияние изменение температуры воздуха и влаги, которое в горах происходит достаточно резко, изменяясь от точки к точке. Еще ярче проявляется влияние экспозиции склонов, а также грунтовых вод. Поэтому для горных районов при проявлении вертикальной зональности характерна мозаичность типов почв.
• 6. Время — своеобразный фактор формирования почв, которые образуются только в течение очень длительного времени. Например, в условиях субарктического климата в тундре тонкий почвенный слой может сформироваться за несколько сотен лет. Наряду с этим надо отметить, что в связи с изменяющимися географическими условиями (климатическими, прежде всего) постепенно могут меняться и почвы. В этом случае речь идет об эволюции почв.
• 7. Человек (его хозяйственная деятельность) в настоящее время оказывает значительное воздействие на почвы. С одной стороны, человек нерационально эксплуатирует почву, производит ее загрязнение вредными химическими элементами и т. д. С другой стороны, происходит вмешательство в почвенные процессы с целью улучшения се свойств для реализации целей, составленных человеком. Вместе с тем, пока неизвестно, каковы будут последствия такого целенаправленного вмешательства.

Так, под воздействием различных факторов происходит образование различных типов почв, именно так формируется почвенный покров земного шара (рис. 6.3).

Почвы участвуют в передвижении масс вещества. Каким образом это происходит? При взаимодействии горных пород и живых организмов происходит перераспределение химических элементов. В процессе формирования почвы задействованы все факторы. Поэтому в почве эти процессы взаимодействия протекают более интенсивно. К настоящему времени установлено, что движение вещества имеет незамкнутые циклы миграции.

Рис. 63. Типы почв мира.

«Почва — это особое природное образование, где процессы цикличной миграции химических элементов на поверхности суши, обмена веществ между компонентами ландшафта достигают наивысшего напряжения. Одновременно с энергичным перераспределением вещества в почве активно трансформируется и перераспределяется солнечная энергия»^[2].

Почве присуще особое свойство — плодородие. Оно состоит в возможности, способности почвы обеспечивать растения водой и пищей. Плодородие определяется и типом почв, и способами ее возделывания.

• [1] Добровольский В. В. География почв с основами почвоведения: учебник длявузов. М.: ВЛАДОСД999. С. 7.
• [2] Добровольский В. В. География почв с основами почвоведения.