Начало почвообразования (первичное почвообразование).

Тема 1. Схема морфологического описания почвенного профиля.

Общая схема почвообразовательного процесса.

Общая схема почвообразования . Этапы почвообразования. Почвообразовательные процессы, формирующие почву. Почвообразовательные процессы, связанные с превращением и передвижением веществ и энергии в почве. Элементарные почвенные процессы.

Общая схема почвообразования. Этапы почвообразования

Почвообразование (почвообразовательный процесс или педогенез) – природный био-физико-химический процесс образования почвы из почвообразующих (материнских) горных пород под совокупным воздействием факторов почвообразования.

Почвообразовательный процесс протекает под влиянием солнечной радиации в поверхностном слое земной коры при взаимодействии осадочных горных пород с живыми организмами водой и воздухом. Современные почвы России сформировались в четвертичный период. Самыми молодыми являются почвы тундры и болотные торфяные, их возраст составляет 7…8 тыс. лет. Возраст почв северной европейской части определяется отступлением ледника на север. На формирование почвенного покрова юга России оказала влияние Каспийско-Черноморская регрессия (возраст почв 8…10 тыс. лет).

 Образование почв началось тогда, когда появилась жизнь на Земле. Этому предшествовали процессы физического и химического выветривания горных пород. В каждой природной зоне в зависимости от конкретных природных условий сформировались разные почвы и по внешнему виду, и по плодородию.

Рассмотрим этапы изменений горной породы, в результате которых сформировались современные почвы.

Рис. Стадии почвообразования: I – начало почвообразования; IIа – стадия формирования почвы в фазе ускоренного развития; IIб – стадия формирования почвы в фазе замедленного развития; III – стадия равновесного функционирования

Начальный этап изменений или первичный почвообразовательный процесс – это совокупность явлений, происходящих в верхнем слое плотной массивной горной породы. В результате гипергинеза (физического и химического выветривания) образуется кора выветривания, которая может служить материнской породой, т.к. она рыхлая, водо- и воздухопроницаемая, в ней содержаться вторичные минералы. Первичное почвообразование начинается с поселения литофильных организмов на горных породах.

В результате первичного почвообразования на магматических и метаморфических породах формируются «почвы-пленки» мощностью от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Эти специфические природные образования, часто формируют лишь фрагментарный почвенный покров среди выходов скал и каменистых осыпей. Они характерны для арктическиого и субарктического почвообразования и не играют существенной роли в современных общих биосферных процессах. Однако, В.Р. Вильямс считал, что жизнь зародилась на суше в рухляке выветривания горных пород и ее развитие шло параллельно с почвообразованием.

Постепенно поверхность горной породы приобретала буроватый оттенок под влиянием органических соединений, выделяемых простейшими организмами (бактериями, сине-зелёными и диатомовыми водорослями и др.) при жизни, а также после отмирания и разложения. Часть органических соединений вступала в реакцию с минеральными веществами, образуя органоминеральные соединения.

Этот этап характеризуется преобладанием непочвенных абиотических процессов, слабой связью абиотических и биологических процессов и, как следствие, слабо выраженным биогеохимическим круговоротом.

В настоящее время первичный почвообразовательный процесс можно наблюдать в горных областях на голых скалах.

Стадия развития почвы. На этой стадии выделяются два этапа.

Этап I. Формирование почвы в фазе ускоренного развития.  Данный этап (рис. IIа) характеризуется ускоренным развитием почвы, что обусловлено образованием рыхлых осадочных (материнских) пород и увеличением доли высших растений в биоценозе. В результате этого возрастает объем биологического круговорота и геохимические циклы трансформируются в биогеохимические. Возрастает интенсивность почвообразовательных процессов, под воздействием которых формируются специфический вещественный состав и свойства почвы происходит накопление органического вещества.

Т. о. Материнская порода приобретает характерные для почвы признаки, однако, равновесное состояние между основными почвообразующими процессами и условиями почвообразования еще не отмечается.

Этап IIб. Формирование почвы в фазе замедленного развития. На втором этапе (рис. IIб) скорость, с которой нарастают явления, обусловливающие формирование почвенного профиля, постепенно замедляется, происходит относительная стабилизация масштабов биогеохимического круговорота веществ и интенсивности профилеобразующих процессов.

Почва достигает состояния, близкого к равновесному с действующими факторами почвообразования, т.е. осуществляется ее переход к следующей стадии — функционирования в «зрелом» (равновесном) состоянии.

Стадия равновесного функционирования. На этой стадии (рис. III) главные признаки и свойства почвы, за исключением тех, которые подвержены сезонной динамике, стабилизируются на определенном уровне. Относительную стабильность приобретает и биогеохимический круговорот веществ, что обеспечивает непрерывное воспроизводство строго определенной комбинации элементарных почвенных процессов и важнейших свойств почвы.

Необходимо отметить, что стадия «зрелой» почвы выделяется в известной мере условно. Так, если в самой верхней части почвенного профиля равновесное содержание гумуса устанавливается за десятки лет, то протекающий там же процесс трансформации силикатов может продолжаться сотни и более лет, и истинное равновесие при этом так и не будет достигнуто.

Т. о. Образование (генезис) почв состоит как минимум из трех последовательных стадий.

Начало почвообразования (первичное почвообразование).

Стадия развития почвы. Характеризуется отсутствием равновесия почвы с факторами почвообразования.

Стадия равновесия. Характеризуется равновесием почвы с факторами почвообразования.

Эволюция почвы – совокупность всех изменений в почве от начала ее образования до сегодняшнего дня. Причина эволюции почвы – несоответствие свойств почвы и протекающих в ней процессов факторам почвообразования. Изменение одного или нескольких факторов почвообразования, в том числе и сельскохозяйственное освоение, выводит почву из равновесного состояния и вызывает ее эволюцию.