Типы почвообразования

В природе все факторы почвообразования тесно взаимосвяза­ны, действуют совместно, обусловливая направленность и интен­сивность этого процесса.

Почвообразование — сложный комплекс взаимосвязанных и вза­имообусловленных химических, физических, биологических явле­ний и процессов превращения и перемещения веществ и энергии.

Синтез и распад органических и минеральных соединений, их вымывание и аккумуляция, поступление и расход влаги и тепла и т. д. — первичные слагающие почвообразования; их называют эле­ментарными почвообразовательными процессами, почвообразо­вательными микропроцессами, частными почвообразовательными процессами.

Распад и синтез органического вещества с накоплением энерге­тического материала — первая особенность почвообразования, во многом определяющая основное отличительное свойство почвы — ее плодородие.

Процессы разложения и выветривания приводят к образова­нию растворимых соединений и нерастворимого остатка. Раство­римые соединения вымываются вниз тем глубже, чем больше их растворимость и чем глубже проникают воды атмосферных осад­ков. Нерастворимые вещества накапливаются в местах их образо­вания. Такое перемещение продуктов разложения и выветривания в почвенной толще — вторая особенность образования почвенного тела. Из почвы могут вымываться не только растворимые соедине­ния, но и коллоидное вещество, причем либо при недостатке коагуляторов в верхних слоях почвы, либо под влиянием защитных коллоидов.

Дополняя и сменяя друг друга, неоднородные, противополож­ные по направленности, различные по интенсивности и длитель­ности воздействия частные (элементарные) почвообразовательные процессы слагаются в общий, основной, почвообразовательный процесс, продуктом которого является каждая почва с определен­ными профилем, составом, свойствами.

Частные (элементарные) почвообразовательные процессы оп­ределяются составом и жизнедеятельностью растительных и жи­вотных организмов (биосом), характером почвообразующих по­род, климатом и рельефом, продолжительностью действия самих процессов (фактор времени), т. е. установленными В. В. Докучае­вым пятью факторами и условиями почвообразования, и форми­руют в различных природно-климатических зонах типы почвооб­разования (основные направления почвообразовательного про­цесса).

Понятие о типе почвообразования было введено П. С. Коссовичем, представление о типах (направлениях) почвообразования раз­вито В. Р. Вильямсом, К. Д. Глинкой, В. Р. Гедройцем. В. Р. Вильямсом было высказано положение о едином почвообразовательном процессе. Изучению типов почвообразования большое значение придавали С. С. Неуструев и Г. Н. Высоцкий. Новые представления о почвообразовательном процессе и направлениях почвообразова­ния изложены в работах В. А. Ковды, А. А. Роде, И. П. Герасимова и М. Г. Глазовской, И. С. Кауричева, С. В. Зона, В. Д. Мухи.

Каждый тип почвообразования обусловливает формирование определенной гаммы однотипных почв, а частные почвообразова­тельные процессы участвуют в образовании всех типов почв. В этом и заключается единство почвообразовательного процесса. Следует отметить, что у почвоведов нет единого мнения о ти­пах почвообразования и общепринятого определения этого по­нятия. Одни ученые считают, что каждому типу почвы дол­жен соответствовать и тип почвообразования, другие — что ти­пов почвообразования значительно меньше, чем типов почв. Так, К. Д. Глинка, С. С. Неуструев выделяли пять типов почвооб­разования, В. Р. Гедройц — четыре, В. Кубиена — девять.

Все многообразие почв в природе — результат длительного ес­тественного развития основных почвообразовательных процес­сов — типов почвообразования, и прежде всего подзолистого, чер­ноземного, или дернового (гумусово-аккумулятивного), болотно­го (гидроморфного), солонцового (галогенного), латеритного (ферраллитного) и естественно-антропогенного (культурного).

Подзолистый процесс почвообразования. Развивается под воз­действием лесной (прежде всего хвойной) растительности в усло­виях влажного климата, особенно энергично на бескарбонатных материнских породах. Суть этого процесса заключается в интенсивном разрушении (гидролизе) минеральной части породы или почвенной массы, главным образом под влиянием органических кислот (типа фульвокислот), и в не менее интенсивном выносе образовавшихся подвижных продуктов из верхних горизонтов в нижние или за пределы почвенного профиля (при господстве про­мывного типа водного режима). Подвижные продукты почвообра­зования, выветривания и компоненты биологического круговоро­та (золи гумуса, кремнекислоты, гидроксиды железа и алюминия) частично закрепляются в почве, накапливаясь на разных глубинах и образуя новые коллоидно-дисперсные минералы, и формируют почвенный профиль.

Подзолистый процесс способствует образованию почв подзо­листого ряда, характеризующихся обедненностью верхних гори­зонтов коллоидами и накоплением в них аморфного кремнезема (элювиированные горизонты), ненасыщенностью коллоидного комплекса основаниями, в частности Са²⁺, кислой реакцией по­чвенного раствора, плохими физико-механическими свойствами, уплотнением иллювиальных горизонтов, обогащенных илистыми частицами, гидроксидами железа и алюминия.

Периодическое переувлажнение почвенной толщи и оглеение способствуют усилению подзолистого процесса.

Типичные представители почв данного типа почвообразова­ния — подзол и дерново-подзолистые, которые составляют основ­ной фон в почвенном покрове лесной зоны.

Черноземный, или дерновый (гумусово-аккумулятивный), процесс почвообразования. Протекает под влиянием многолетней травяни­стой растительности в условиях умеренного влажного климата, особенно энергично на рыхлых карбонатных горных породах (лёссах). Сущность этого процесса состоит в обогащении материнской геологической породы или почвенной толщи (особенно верхней части) специфическим органическим веществом — гумусом.

Умеренное увлажнение при непромывном типе водного режи­ма, характеризующееся чередованием нисходящих и восходящих токов почвенной влаги, приводит к равномерному пропитыванию толщи гумусом и выщелачиванию легкорастворимых соединений и карбонатов кальция. Последний вымывается из верхней части профиля, переходные к материнской породе горизонты обычно обогащены карбонатами кальция (СаСО₃), насыщенность колло­идного комплекса Са²⁺ и закрепление почвенных коллоидов (гли­ны и гумуса) благоприятствуют созданию агрономически ценной водопрочной зернисто-комковатой структуры. Разрушения мине­ральной части не наблюдается.

Таким образом, гумусово-аккумулятивный (дерновый) процесс приводит к формированию различных черноземных почв, харак­теризующихся высокой гумусированностью, насыщенностью кол­лоидного комплекса кальцием, нейтральной или близкой к ней реакцией почвенного раствора, благоприятными физико-механическими свойствами. Профиль этих почв представляет собой по­степенный переход от собственно гумусового горизонта к негумусированной материнской породе. Перераспределения коллоидов по профилю нет.

Представители почв данного типа почвообразования — черно­зем типичный мощный, широко распространенный в лесостепи, и чернозем обыкновенный, формирующийся в степной зоне.

Солонцовый (галогенный) процесс почвообразования. Развивает­ся под влиянием легкорастворимых солей, главным образом хло­ридов, сульфатов и карбонатов натрия, проявляется в различных природных зонах страны.

Классическая схема формирования почв солонцового комплек­са была предложена Гедройцем. Она предусматривает закономер­но сменяющие друг друга стадии: сначала возникает солончаковость, затем, при вымывании солей, — солонцеватость, при даль­нейшем промывании — осолодение (солончак —солонец — солодь). Однако такое чередование не является непременным условием развития почв галогенного (солонцового) ряда.

Засоление (солончаковость) — это накопление в почве легкора­створимых, особенно натриевых, солей (больше 0,1 % массы сухой почвы), источником которых служат минерализованные грунто­вые воды и засоленные материнские породы. От незаселенных со­лончаковые почвы отличаются повышенной концентрацией солей почвенного раствора и даже выделением их в виде прожилок, кри­сталлов, солевых выцветов, корок и пр. Различное по интенсивно­сти и качеству засоление угнетает рост и развитие растений, чем и объясняется низкое плодородие солончаков и солончаковых почв. Физико-механические свойства солончаковых почв обычно нельзя назвать неблагоприятными, так как почвенные коллоиды «коагулированы (несмотря на наличие в коллоидном комплексе обменно-поглощенного натрия) под влиянием высокой концент­рации солей в почвенном растворе, реакция которого зависит от состава солей. Профиль солончаковой почвы сохраняет в основ­ном строении профиль первичной (образовавшейся до засоления) почвы.

Солонцеватость (осолонцевание) заключается в коренном изме­нении структурного состояния всей почвенной толщи в связи с диспергацией почвенных коллоидов (гумуса и глины) под воз­действием обменно-поглощенного натрия и при понижении кон­центрации легкорастворимых солей в почвенном растворе (рассо­ление). Диспергация гумуса и глины приводит к разрушению структурных агрегатов. Осолонцованная почвенная масса может стать полностью бесструктурной: поглощая много воды и сильно набухая, она становится вязкой, при высыхании сильно растрес­кивается, образуя большие, очень плотные глыбы. Солонцы и со­лонцеватые почвы характеризуются плохими физико-механичес­кими свойствами, наличием катионов Na⁺ в коллоидном комплексе (больше 5 % емкости поглощения), щелочной реакцией по­чвенного раствора. Профиль солонцовых почв четко разделен на горизонты коллоидного элювия и иллювия, причем иллювиаль­ные горизонты развиты особенно хорошо. В нижней части профи­ля часто содержатся соли.

Осолодение — процесс интенсивного разрушения (гидролиза) почвенной массы при замене обменно-поглощенного натрия (Na⁺) в коллоидном комплексе ионом водорода (Н⁺) и выщелачи­вания продуктов разрушения. Развивается при застаивании воды на поверхности почвы, особенно интенсивно в различных замкну­тых понижениях (западинах, подах), где анаэробные условия и оглеение усиливают процессы разрушения. Источником иона водо­рода служит вода, диссоциирующая, хотя и слабо, на ионы Н₃О⁺ и ОН~. Образовавшиеся солоди и осолоделые почвы имеют оглеенный профиль с хорошо развитыми гумусово-элювиальным и элю­виальным горизонтами. Наряду с катионами Са²⁺ и Mg²⁺ в колло­идном комплексе почв содержатся ионы Na⁺ и Н⁺. Реакция по­чвенного раствора в верхней части профиля кислая, с глубиной она может переходить в нейтральную и даже щелочную.

Почвы галогенного (солонцового) ряда встречаются в разных зонах, но наиболее широко они распространены в южной степи, в зонах полупустынь и пустынь.

Болотный (гидроморфный) процесс почвообразования. Развивает­ся под влиянием болотной (главным образом моховой и осоковой) растительности в условиях постоянного избыточного увлажнения, вызывающего оглеение и накопление слаборазложившихся орга­нических остатков в виде торфа. Переувлажнение почвенной тол­щи препятствует проникновению в почву свободного кислорода воздуха, что обусловливает развитие анаэробных бактерий, ис­пользующих органическое вещество как энергетический материал и усваивающих кислород из различных окисных соединений, ко­торые переходят в закисные формы. Этот процесс раскисления (восстановления) почв называется оглеением, а образовавшаяся обогащенная закисными соединениями масса — глеем, который имеет оливковую, сизую или синеватую окраску благодаря нали­чию закисного железа. Анаэробные условия способствуют также накоплению и консервированию органического вещества, что обусловливает наличие в почве больших запасов главнейших пи­тательных веществ — азота и фосфора. К типичным представите­лям почв, сформировавшихся в результате болотного процесса почвообразования, относятся торфяники, болотные и торфяно-болотные, характерные для таежно-лесной зоны, пойм рек, пере­увлажненных территорий.

Латеритный процесс почвообразования. Развивается в условиях теплого и достаточно влажного климата (тропики, субтропики), где интенсивные процессы выветривания материнских геологи­ческих пород и почвообразования приводят, с одной стороны, к выщелачиванию кремнезема, а с другой — к высвобождению и на­коплению полутораоксидов железа и алюминия, а также форми­рованию глинных минералов типа каолинита.

Под воздействием латеритного процесса почвообразования фор­мируются разнообразные почвы, главным образом аллитного, ферраллитного, ферритного и ферросиаллитного состава, — от крас­ноземов и желтоземов до типичных ферраллитных почв влажных тропиков.

Естественно-антропогенный процесс почвообразования. Выделен в качестве самостоятельного В. Д. Мухой; имеет четко выражен­ные общие закономерности своего развития и зональные особен­ности проявления.

Описанные почвообразовательные процессы, их различные со­четания определяют многообразие почв в природе.

Контрольные вопросы и задания

1.Что такое почвообразовательный процесс? 2. Перечислите факторы почво­образования. 3. В чем заключается и как проявляется влияние хозяйственной дея­тельности человека на процессы почвообразования и почвы? 4. Назовите основ­ные типы почвообразования. Чем они различаются и что у них общего? 5. В чем сущность подзолистого процесса почвообразования? 6. Чем благоприятен черно­земный процесс почвообразования?

 

 

ЛЕКЦИЯ №3 «Почва как многофазная полидисперсная система»

План

3.1. Понятие о почве

3.2. Фазовый состав почвы

3.3. Почвенный профиль и морфологические признаки почвы

3.4. Основы микроморфологии почв