Презентация на тему Схема почвообразовательного процесса. Факторы почвообразования. Основные функции почв

и энергетика почвообразования.
3. Понятие об эволюции почв.
4.Основные факторы почвообразования.
Литература:

Ганжара Н.Ф. Почвоведение. –М.:Агроконсалт. -2001. -392 с.

- это раздел науки о почве, рассматривающий факторы и

процессы почвообразования. Он также включает описание и интерпретацию почвенных профилей и почвенного покрова на земной поверхности. Генезис почв изучает развитие почв из теологического субстрата, такого, как гранит, известняк, морена, лесс, аллювий.
Почвообразовательный процесс объединяет биологические, физические, химические и физико-химические процессы происходящие в природе.

П.А. Костычевым, Н.М. Сибирцевым, В.Р. Вильямсом, К.К.Гедройцем, К.Д. Глинкой,

Г. Иенни, Ф. Дюшофурром и другими учеными. Важную роль в развитии современных представлений о почвообразовательном процессе сыграли работы И.П. Герасимова, В.А. Ковды, Б.Б. Полынова, И.В. Тюрина, А.А. Роде, СП. Яркова и других исследователей. Под почвообразовательным процессом понимается совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще. Такое определение дает А.А. Роде. Агентами почвообразования выступают живые организмы и продукты их жизнедеятельности, вода, кислород, воздух и углекислота.

которой образуется почва. 2. Накопление в почве органических остатков и

их постепенная трансформация. 3.Взаимодействие минеральных и органических веществ с образованием сложной системы органоминеральных соединений. 4. Аккумуляция в верхней части почвы ряда биофильных элементов - в основном элементов питания для растений и микроорганизмов. 5. Передвижение продуктов почвообразования с током влаги в профиле формирующейся почвы.

связей: 1. Первичный почвообразовательный процесс, начало образования почвы. 2. Стадия развития

почвы. Развитие - факторы почвообразования. 3. Стадия сформированной зрелой почвы.

Никитиным и Глебом Всеволодовичем Добровольским /1986/ объединены в несколько

групп по контролирующим их свойствам и параметрам почв.
Основная функция почвы - это условие существования и эволюции организмов. Наиболее интегральная функция - это почвенное плодородие, тесно связанное со всеми остальными.

и убежище.
Механическая опора.
Депо семян.

БИОХИМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
Источник элементов питания.
Депо влаги, элементов питания и энергии.
Стимулятор

и ингибитор биохимических и других процессов.

тонкодисперсного вещества, поступающего из атмосферы с боковым и грунтовым

водным потоком и растительным опадом.
Сорбция микроорганизмов обитающих в почве почвенным мелкоземом.

других биологических процессов.
Регуляция численности, состава и структуры биоценозов.
Пусковой «механизм»

некоторых сукцессии.
«Память» биогеоценоза (ландшафта).

- это однородный участок наземной экосистемы. А экосистема

- это совокупность организмов и окружающей их среды.
Трансформация вещества и энергии, находящихся или поступающих в биогеоценоз.
Санитарная функция почв.
Функция защитного и буферного биогеоценотического экрана.

литосферы.
2. Почва как источник вещества для образования пород

и полезных ископаемых.
3. Передача аккумулированной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли.
4. Почва как защитный от чрезмерной эрозии барьер литосферы и условие её нормального развития.

осадков в почвенные и грунтовые воды.
2. Участие почвы в формировании речного

стока и водного баланса.
3. Почва как фактор биопродуктивности водоёмов за счет приносимых соединений.

(радиация)
Почва как источник твёрдого вещества и микроорганизмов поступающих в

атмосферу.
Почва как регулятор газового режима биосферы.

почвы как аккумулятора и источника вещества и энергии для

организмов суши.
В рассматриваемую группу входит также почвенная функция связующего звена биологического и геологического круговоротов.

вида круговорота веществ:
Геологический
Биологический
Биогеохимический

веществ понимается вся совокупность процессов образования земной коры, магматических

и осадочных горных пород и минералов, форм рельефа, денудации и формирования водного, твёрдого и химического стока, седиментации и аккумуляции веществ, принесенных наземными и подземными водами.

и главное ее свойство - плодородие.
В

основе почвообразования лежит биологический круговорот веществ, сущность которого заключается в том, что химические элементы литосферы, вода и элементы атмосферы поглощаются живыми организмами, перегруппировываются и возвращаются в почвы, но уже в новом качестве и других количествах.

биологический круговорот катионов различных металлов, а также азота в

почвах формируется состав обменносорбционных катионов, включающий калий, кальций, аммоний, магний, марганец и др. необходимые для растений макро и микроэлементы. На стадии развития почвенные процессы, достигнув определённого количественного уровня и упорядоченности в пространстве и во времени, сочетаясь и взаимодействуя между собой, образуют качественно новые процессы, формирующие специфические признаки почв. Эти процессы объединяют в 2 большие группы почвенные мезопроцессы и макропроцессы.

формируют специфические отдельные свойства почв. К этой группе относятся

такие процессы, как оподзоливание, гумусовая аккумуляция, лессиваж, торфообразование, агрегатообразование и др. В конечном счете в результате этих процессов возникает пространственная дифференциация свойств и процессов на горизонтном уровне.

не отдельных специфических признаков и отдельных генетических горизонтов почв,

а определенных почвенных типов со свойственной им системой генетических горизонтов: чернозёмов, подзолистых почв и т.д.

биосфере в целом и в отдельных её компонентах в

последнее время всё больше привлекают внимание ученых. Энергетические изменения, происходящие в природе, - это область исследований, охватываемая понятиями и концепциями термодинамики.

Реальная почва - это сложная гетерогенная, многофазная, открытая система, находящаяся в постоянном массо- и энергообмене с окружающей средой, поскольку она является компонентом биогеоценоза (экосистемы). В термодинамическом смысле все природные процессы, и в том числе процессы выветривания и почвообразования, являются необратимыми.

поступления энергии в почву является солнечная радиация. Вся поверхность

Земли получает в год от солнца, по приблизительным оценкам, 21x10 в 20 степени Дж тепла.
Основная часть этой энергии расходуется на испарение воды с поверхности суши и океана, на формирование климата и океанических течений. Фотосинтезирующие организмы (зелёные растения) усваивают в среднем - 0,2-0,5% солнечной энергии.

Подсчёты М.М. Кононовой (1974) показывают, что в почвенной оболочке

Земли сосредоточено около 2500 млрд. т гумуса или nх10 в 19 степени ккал. Это количество соизмеримо с энергией, связанной в биомассе суши. Ежегодное образование гумусовых веществ в пересчете на углерод составляет 1-2 млрд. т. Период формирования запаса гумуса составляет 800-1500 лет. В настоящее время в связи с широким освоением почвенного покрова и усилением эрозии почв происходит сокращение мировых запасов гумуса. В год их уменьшается на 1,2-1,4 млрд. т , а за последние 100 лет потеряно около 400 млрд. г гумуса. При почвообразовании и выветривании происходят существенные изменения также и в энергии минеральной части почвы. Они обусловлены разрушением первичных минералов, синтезом вторичных минералов и увеличении степени дисперсности первичных горных пород. Кроме того, энергия накапливается в почвенном растворе, почвенном воздухе и живом органическом веществе, синтезированном на данной почве.

в почве от начала её образования до сегодняшнего дня

называют эволюцией почвы.

Почвообразовательный процесс начался с появления жизни на поверхности суши, с воздействия на горную породу простейших организмов - бактерий, водорослей. С их воздействием на горную породу начался первичный почвообразовательный процесс.
Отмирающие первичные микроорганизмы обогащали выветривающуюся горную породу органическим веществом и создали необходимые условия для развития других групп организмов. За бактериями и водорослями появились псилофиты, грибы, хвощные. плауновые, папоротники, мхи и, наконец, покрытосеменные растения.
С появления высших растений с мощной корневой системой, проникающей в глубь породы и охватывающей большие её объемы, почвообразовательный процесс усиливался. Вместе с растительностью почву заселяли животные организмы, которые также оказывали влияние на почвообразовательный процесс.

органических остатков и гумуса, в которых концентрировались элементы зольной

и азотной пищи растений. С накоплением органического вещества в минеральных почвах улучшался водный режим, он преобретал более устойчивый хapaктep. Так постепенно из бесплодной горной породы развивалась почва. Кембрийский и ордовикский периоды -- в основном низшие растения - бактерии и водоросли стадия первичного почвообразования. Силурийский, девонский, каменноугольный и пермский периоды -мезозойской флоры - с появлением и расселением новой растительности (псилофитов, хвощных, древних папоротникововидных и др.) создались условия для развития и усложнения почвообразовательного процесса. Меловый и третичный периоды - по суше широко распространились хвойные и широколиственные леса, луга и травянистые степи, что привело к ещё большему разнообразию почвенного покрова. В четвертичный период - материковое обледенение. Почвообразовательный процесс прерывается на 50-60% части суши. На территории распространения ледников почвенный покров был полностью уничтожен. На прилегающих к ледникам территориях он был эродирован стекающими ледниковыми водами, а затем перекрыт флювиогляциальными и аллювиальными отложениями. После окончания ледниковой эпохи начался современный почвообразовательный процесс.

является одним из важнейших разделов современного теоретического почвоведения. В.В.

Докучаев был первым, кто установил функциональную связь между почвенным по­кровом и главнейшими элементами ландшафта в виде выражения
П = f(K,O,Г,P)T, где П - почва
К - климат - I фактор
О - организмы - II фактор
Г - горные породы - III фактор Р - рельеф - IV фактор
Т - время - V фактор.
Наряду с указанными пятью природными факторами почвообразо­вания выделяется ещё шестой - производственная деятельность человека, оказывающая как прямое, так и косвенное влияние на почвообразование и почвенный покров.

принято начинать с почвообразующих пород. Как известно вам из

курса геологии горные породы, из которых формируется почва, называют почвообразующими, материнскими. Вы уже знаете, какие бывают почвообразующие породы они разделяются на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические и три типа выветривания: физическое, химическое и биологическое. К главным почвообразующим породам относятся рыхлые осадочные породы.

Особенно велико влияние горных пород на начальных стадиях почвообразовательного процесса. Механические свойства горных пород, их плотность и проницаемость, минералогический состав и химические особенности существенно сказываются на скорости и направлении почвообразовательного процесса. Первоначальный запас в горных породах фосфора, кальция, серы, калия и других элементов в значительной степени определяет уровень и устойчивость естественного плодородия почв.

это среднее состояние атмосферы той или иной территории, характеризуемое

средними показателями температуры, осадков, влажности воздуха и др. и их крайними показателями дающими представление об амплитудах колебаний в течение суток, сезонов и целого года.
Важнейшее свойство почвы - это гидротермический режим. Поэтому большое значение имеет характеристика климата по температурным условиям и увлажнению.
Основой для выделения термических групп является сумма температур выше 10°С за вегетативный период.
Группа климатов Сумма температур
Холодные (полярные) менее 600
Холодно - умеренные (бореальные) 600-2000
Тепло - умеренные (суббореальные) 2000-3800
Жаркие (тропические) более 8000
С термическими группами климатов в почвообразовании связаны тепловой режим почв, скорость химических и биохимических процессов, биологическая продуктивность при оптимальном увлажнении.

(гумидные)
Полувлажные (семигумидные)
Полусухие (семиаридные)
Сухие (аридные)
Очень сухие (экстрааридные)
КУ по Высоцкому и

Иванову .
более 1,33

1.33-1,00
1.00-0,55

0,55-0,33
0,33-0,12
менее 0,12

следующем: 1. Климатический фактор оказывает большое влияние на развитие биологических

и биохимических процессов, тип растительности, скорость разложения и синтеза органических веществ. 2. Климат через изменение свойств и состава почв влияет на водно-воздушные, температурные и окислительно-восстановительные режимы. 3. С климатом тесно связаны процессы превращения минеральных соединений почвы. 4. Климат оказывает большое влияние на процессы ветровой и водной эрозии.

факторов входит:
Зеленые растения
Микроорганизмы
Животные.
Они в почве образуют сложные биоценозы и

их роль в почвообразовании различна. В целом они определяют сущность почвообразования и формирование главного свойства почвы - плодородия.
Понятие о «живом веществе» было подробно разработано В.И. Вернадским (1926, 1934, 1940). Под живым существом понимается совокупность массы всех организмов.
Общий вес биомассы всей суши составляет примерно 3x10 в 12 ст. - 1х10 в 13 ст. т. Биомасса земли состоит из
Фитобиомассы - наземные растения и их корни.
Зообиомассы - животные, включая насекомых.
Микробиомассы - бактерии, грибы, водоросли, вирусы. Совокупность биомассы травянистой растительности примерно в 10 раз меньше, чем лесов. Однако интенсивность биологического круговорота травянистых растений намного больше, чем у лесной.
Лесная растительность сыграла исключительную роль в разруше­нии массивно-кристаллических пород - вулканической лавы, гранитов и базальтов. Травянистая растительность совместно с беспозвоночными и микроорганизмами в отличие от лесных обусловливают синтез гумуса в высокоплодородных чернозёмах, луговых почвах, почвах прерий и пойм.

растения и их корни. Зообиомассы - животные, включая насекомых. Микробиомассы -

бактерии, грибы, водоросли, вирусы. Совокупность биомассы травянистой растительности примерно в 10 раз меньше, чем лесов. Однако интенсивность биологического круговорота травянистых растений намного больше, чем у лесной. Лесная растительность сыграла исключительную роль в разруше­нии массивно-кристаллических пород - вулканической лавы, гранитов и базальтов. Травянистая растительность совместно с беспозвоночными и микроорганизмами в отличие от лесных обусловливают синтез гумуса в высокоплодородных чернозёмах, луговых почвах, почвах прерий и пойм.

следующие запасы фитомассы; 1. Субтропические и тропические пустыни менее 2,5 г/га 2.

Полярные пустыни, субполярные пустыни, засоленные почвы 2,5-5,0 т/га 3.Тундра 12,5-25 т/га 4. Лесотундра 50 т/га 5. Тайга 300-400 т/га 6. Широколиственные и субтропические леса- 400-500 т/га 7. Влажно-тропические вечнозелёные леса- более 500 т/га 8. Степи, горные луга 12,5 – 150 т/га

1,0
Сосняки южной тайги 6,1
Ельники 8,5
Березняки 12,0
Сфагновые болота 3,4
Дубравы 9,0
Луговые степи 13,7
Сухие степи 4,2
Пустыни 1,2
Саванны сухие 7,3
Субтропические лиственные леса 24,5
Пашня 6,0

массы опада отмерших растительных осадков. Так, под пологом леса

вес сухой массы подстилки составляет 20-40, а иногда 50-100 т/га. В целинной чернозёмной степи вес «сухого войлока» достигает 10-15т/га. Эти массы органического вещества при зольности подстилки 5-10% содержат соответственно до 1000 -10000 кг/га минеральных веществ. Продукты разложения различных растений имеют неодинаковую кислотность. Продукты разложения степных трав дают нейтральную и слабо щелочную реакцию. Полынь, саксаул - образуют рН 8-8,5 - щелочная среда. Хвоя ели, вереска, лишайники, мхи сфагнума имеют рН 3,5-4,5. Ежегодно переходит перекачка химических элементов из корнеобитаемых толщ горных пород в верхние горизонты почвы. Из рассеянного состояния эти элементы превращаются в концентрированное состояние, становятся более доступными растениям. Наряду с этими процессами идёт мобилизация N путем фиксации из атмосферы бобовыми, некоторыми злаками, микроорганизмами - от 50-100-300 кг/га в год. Сельскохозяйственная культура вносит огромные изменения в биологический круговорот веществ. Так, урожай пшеницы в 20-25 ц/ra отчуждает из почвы до 150-200 кг/га азота/фосфора, калия, серы, кремния, железа, алюминия, марганца, магния и кальция вместе.

менее 0.2 мм
б) мезофауна - 0,2-0,4 мм
в) макрофауна -

4-80 мм
г) мегафауна - от 1см до 1-1,5 м
Общие статистические запасы зоомассы по отношению к фито-массе невелики - в среднем не более 1-2%. Обычно масса беспозвоночных на два-три порядка превышает массу позвоночных. К примеру суммарный вес сырой биомассы живых беспозвоночных может достигать 125-150 т/га.
Микробиомасса по отношению к фитомассе по весу равно лишь 0,0001%, однако поразительная скорость размножения и смены поколений у микроорганизмов столь велика, что геохимическое и почвенное значение деятельности микроорганизмов в биосфере является эквивалентным значению деятельности растений и, может быть, даже превышает его, пишет В.А. Ковда.

макрорельеф;
2 - мезорельеф:
3 - микрорельеф.
Макрорельеф - равнины, плато, горные

системы (крупные фор­мы).
Мезорельеф - увалы, холмы, лощины, долины, террасы и их элементы (средние формы). Они связаны в основном внутренними геологическими процессами (медленное поднятие и опуска­ние отдельных частей суши).
Микрорельеф - это рельеф с колебаниями относительно высоты до 1м - бугорки, западины, понижения (мелкие формы).

осадков.
Перераспределение солнечной энергии и осадков зависит от экспозиции и

крутизны склона. Рельеф оказывает влияние на водный, тепловой, питательный, окислительно-восстановительный и солевой режимы.
По положению в рельефе выделяют по ряду увлажнения следующие группы почв.
Автоморфные - образуются без привноса материала со стороны.
Полугидроморфные.
Гидроморфные.

Поверхность ровная или небольшие склоны со свободным стоком.

залегания грунтовых вод - 3-6 м. Капиллярная кайма достигает

корнеобразующий слой растений.

при залегании грунтовых вод менее 3 м. (Капиллярная кайма

может достигать поверхности почв).

является учение о почве как о природном теле, в

свойствах которого отражены черты ландшафта. Почва эволюционирует вместе с эволюцией ландшафта, но те свойства, которые сформировались в ней в прежних условиях, не исчезают бесследно, а унаследуются, т.е. сохраняются на более или менее длительное время. Реликтовые черты почв часто играют не менее важную роль в их плодородии, чем современные свойства.
Различают абсолютный и относительный возраст почв.
Абсолютный возраст - это время от начала формирования до сегодняшнего дня. Относительный возраст характеризует зрелость - степень развития конкретной почвы, соответствие ее профиля факторам почвообразования.
Ещё В.В. Докучаев (1883) установил, что в течении 760 лет на известковых плитах Староладожской крепости образовались почвы похожие на растительно-наземные.
По оценке Тамма для развития подзола с 10-см слоем грубого гумуса, с горизонтом А 2-10см и В1 - 25см требуется 1000-1500 лет. Иенни отмечает, что через 5 тыс. лет после возникновения подзола дифференциация его профиля все ещё идёт быстрыми темпами.

последних 3-4 тыс. лет не произошло существенных изменений в

свойствах почв лесостепи.
В.А. Ковда (1973) отмечает, что почвы высоких широт, сформировавшиеся на моренных отложениях (послеледниковых) существуют не более 10 тыс. лет, возможно даже не более 5-7 тыс. лет.
М.А. Глазовская (1967) считает, что более зрелыми являются почвы средних широт. Наиболее древнее образование - почвы лежащие в области низких широт. Их возраст 100 тыс-1 млн. лет.