Что такое фактор почвообразования? Какие существуют факторы почвообразования?

Земля – богатство всего человечества. Причем мы говорим не только о планете, но и о запасах почв на ее поверхности. Без них не было бы столь разнообразной флоры, а гетеротрофы (к которым относится любое животное и человек) в принципе не смогли бы появиться. Как на поверхности планеты вообще образовался грунт? В этом «виноват» фактор почвообразования. Точнее, целая их группа.

Основная классификация

В. В. Докучаев считал, что следует выделять пять почвообразующих факторов:

• Материнская порода.
• Климатические параметры. Вообще, климат как фактор почвообразования многими учеными рассматривается с ключевой позиции, так как его роль действительно впечатляет.
• Флора.
• Фауна.
• Рельеф местности и прошедшее время.

Но это не все основные факторы почвообразования. Сегодня ученые считают, что к этому перечню необходимо добавить еще две позиции: действие воды (атмосферных осадков) и деятельность человека. А сейчас разберемся со всеми факторами подробнее, обсудив их характеристики. Итак, важнейший фактор почвообразования – та субстанция, которая дала начало грунту.

Материнские породы

Как можно понять, это те минералы, из которых когда-то образовался и продолжает образовываться плодородная (или не очень) почва. Именно от первичной породы зависят механические, физические, химические и прочие свойства грунта. Таким образом, почвы, изначально образованные, к примеру, из гранита и подобных ему пород, могут быть не равнозначны тем, которые вышли из туфов и пемзы.

Какими бывают материнские породы? Они бывают магматическими, осадочными и метаморфическими. Кстати говоря, и гранит, и пемза с туфом – породы магматические, но почвы из них получаются разные. От чего это зависит, ведь фактор почвообразования одинаковый?

Как от происхождения зависят свойства грунта?

Химический и минералогический состав, который зависит не только от породы, но и от конкретного района ее происхождения, играет огромную роль в свойствах почвенного слоя. Так, если минерал карбонатный, обладает щелочной реакцией (или близок к нейтральной), то образовавшийся на его основе грунт быстро начинает накапливать гумус и приобретает высокую плодородность. Таким образом, основные факторы почвообразования чрезвычайно важны, так как от них напрямую зависит размер потенциальных урожаев в будущем.

Видео: 167 Факторы почвообразования

Если порода кислая, то все эти процессы идут в несколько раз медленнее. В случае когда в минерале содержится большое количество водорастворимых солей, почва «получается» излишне засоленной. Помимо этого, огромное значение имеет и механический состав, так как от него зависит теплоемкость, влагоемкость и прочие важные показатели, от которых напрямую зависит плодородие почвы в той или иной местности.

Рельеф

Этот фактор почвообразования вспоминают редко, а зря. Ведь именно рельеф оказывает влияние на распределение солнечной радиации, осадков и прочих факторов по поверхности пород, а значит, что именно от него зависят характеристики грунта, который в итоге получается «на выходе».

Радикальнее всего это проявляется в горной местности с существующими там перепадами давления, освещенности и кардинально разнящимся температурным режимом. Здесь большое значение принадлежит воздушным массам и их конвекции, в результате которой огромные объемы воздуха с разной температурой постоянно обдувают гористые склоны. Во многом рельеф, как фактор почвообразования, зависит также от климатических особенностей местности, так как без сочетания этих двух условий грунт образоваться не сможет.

Влажность воздуха также различна, причем после «переваливания» через горные гряды она резко уменьшается. В результате горная порода в различной степени выветривается, осаливается, разрушается с образованием фракций различного размера.

Пожалуй, важнее всего все же действие освещения и солнечной радиации, которое в разных климатических зонах отличается на порядок. Так, в зоне Крайнего Севера почв мало, и они крайне скудны, а горные породы сохранились в идеальном состоянии. Сравните это с пустынными областями, в которых породы уже давно размельчены до состояния однородного кварцевого песка. Если взглянуть на основные факторы почвообразования Оренбургской области, то важность рельефа будет еще более очевидной.

В той местности огромную роль играют так называемые сырты, то есть сравнительно невысокие увалы. В сочетании с равнинной местностью, такой рельеф предопределяет высокие скорости движения воздушных масс над поверхностью материнских пород, что приводит к их сравнительно быстрому выветриванию и последующему разрушению.

В этих условиях скорость накопления гумуса (и само наличие органических веществ) кардинально разнится, как отличается фракция и химический состав получающегося грунта. Соответственно, он будет иметь различную степень плодородия.

Виды почв в зависимости от различий рельефа

В настоящее время принято считать, что в результате естественных процессов могут образовываться три типа почв, которые еще называют «горизонтами увлажнения»:

• Автоморфные разновидности. Их формирование происходит в условиях свободного стока поверхностных вод и глубокого залегания почвенной влаги. При этом превалирующую роль начинает играть биологический фактор почвообразования.
• Полугидроморфные. Формирование таких грунтов происходит, когда поверхностная влага может на какое-то время застаиваться на поверхности материнских пород, а почвенные источники залегают на глубине не более шести метров.
• Гидроморфные почвы. Соответственно, такой грунт образуется в тех случаях, когда поверхностные воды в течение длительного времени могут застаиваться на поверхности породы, а почвенная влага залегает на глубине не более трех метров.

Во всех этих случаях немалое значение может иметь также антропогенный фактор почвообразования. Человек в процессе своей хозяйственной деятельности часто осушает или затапливает большие площади земной поверхности, что сильно влияет на характеристики образования грунта.

Эрозивные процессы

Если уклон поверхности равен 30 градусам или больше, то рельеф становится особенно важным. Так, в этих условиях повсеместно распространена водная эрозия. Она действует намного сильнее ветровой разновидности, которая распространена в местностях с ровным рельефом или там, где уклон поверхности очень незначителен. Если посмотреть на основные факторы почвообразования Оренбургской области, в этом легко убедиться. В тех краях основную роль в «истирании» поверхностного слоя минеральных пород играет ветер, который может достигать чрезвычайно высоких скоростей.

Рельеф играет немаловажную роль даже в эволюционном процессе развития флоры в той или иной местности. Наиболее ярко это проявляется при изменении русла рек или уходе морей (или наоборот, затоплении площадей). Это приводит к повышению или понижению уровня почвенных вод, изменению цикла развития грунта (автоморфный тип меняется на гидроморфный, или же наоборот).

Влияние биосферы

Биологический фактор в образовании каждой почвы является ведущим. Лишь после того, как на суше появились первые живые микроорганизмы, она в принципе смогла развиться. В принципе, сам процесс почвообразования можно рассматривать как глубокое взаимодействие между живой (микроорганизмы) и неживой (разрушенная порода) природой. Сама материнская порода в ходе данного процесса изрядно преображается. Основное условие, обеспечивающее непрерывность образования почвы – приток к поверхности планеты лучистой солнечной энергии.

Атмосферные газы, флора и фауна, продукты их жизнедеятельности, – все эти факторы и условия почвообразования «привели» к тому, что сегодня у нас под ногами имеется плодородная земля, на которой человечество выращивает продукты питания для себя и корм для сельскохозяйственных животных.

Еще раз повторим, что своеобразной «энергомерой» является объем поступающей солнечной энергии. На поверхности планеты она помогает переходу минералов (то есть неживой природы) в живую. Как вы наверняка догадались, говорим мы о процессе фотосинтеза. Кроме того, солнечная энергия помогает переходу отмерших частей растений обратно в состав неживой материи. За счет непрерывного процесса, который происходил на протяжении тысяч и миллионов лет, наша планета приобрела уникальную «почвенную оболочку», являющуюся залогом плодородия и воспроизводства растительной биомассы.

Какие еще необходимо упомянуть факторы почвообразования? Эссе, написанное даже школьником средних классов, неизбежно будет рассматривать флору в контексте ее важной роли в процессе накопления гумуса. И это совершенно верно!

Роль растительной массы

Основной «поставщик» огромных объемов биомассы для всего грунта – именно растения. Кроме того, они же аккумулируют солнечную энергию (9.33 ккал/грамм). Так как в среднем на одном гектаре произрастает до десяти тонн растительных организмов, на этой площади накапливается около 9,33*107 ккал энергии. Столь ее гигантское количество не только играет важную роль во всех процессах почвообразования, но также может с успехом использоваться человеком. Так что не только факторами почвообразования являются растения, но и ценным энергетическим ресурсом! Идеальный пример – каменный уголь, невероятные запасы которого человек начал интенсивно использовать в 19-м веке.

Автотрофы извлекают из материнской породы все необходимые себе минеральные вещества, а после этого переводят его в состав сложнейших органических соединений, из которых впоследствии получается гумус. Частично эти соединения вновь возвращаются обратно, когда их вымывает из отмерших растительных остатков вода. Эти важнейшие факторы и процессы почвообразования способствуют, в том числе, равномерному перемешиванию оставшейся материнской породы и органического вещества.

Места концентрации растительной биомассы

Вполне естественно, что в лесах происходит концентрация наибольшего объема биомассы растительного происхождения. Но это – не совсем точное впечатление, так как действительно огромный ее прирост происходит только в степной зоне, где не менее 85 % всей накопленной органики вновь возвращается в почву. Именно поэтому в степях последняя намного плодороднее, чем в лесах, где характеристики грунта в этом плане не слишком «выдающиеся». То есть факторы почвообразования, кратко выражаясь, значительно различаются, даже будучи внешне схожими.

Отчего так происходит? Дело в том, что в лесах из почвенного слоя с низким содержанием гумуса многие минеральные и органические вещества просто вымываются под действием атмосферной влаги. В травянистых же биоценозах остатки растений плотно спрессовываются, образуя массивные почвенные горизонты. Эти же условия способствуют образованию торфа, так как на нижних ярусах много влаги и мало кислорода, который бы мог стимулировать процессы разложения. Какая еще существует характеристика факторов почвообразования?

Зольность почв

Во многом процесс разложения растительных остатков зависит от химического состава последних. Так, зольность хвои (то есть количество остающейся минеральной части) составляет не более 1-2 %, а в лиственных лесах этот показатель увеличивается до 4 %. В степях степень зольности растительных остатков может достигать сразу 5-6 %, а в солончаковых пустынях этот показатель увеличивается вообще до 14 %! Правда, в последнем случае особого значения это не имеет, так как 90 % минеральной части – все тот же самый хлорид натрий, кальция и калия, что во множестве содержатся в самих солончаках.

Видео: Агровит - Кор удобрение повышает урожай на 60 %

Растения характерны тем, что из почв с различным минеральным составом они берут ровно то количество солей и соединений, которое им действительно необходимо для роста и развития. Например, в злаках и диатомовых очень высока концентрация тех элементов, которые в основном характерны только для кремнеземов. В почве же конкретно этого района концентрация этих соединений может быть ничтожна. Пустынные растения – наиболее яркий пример этого утверждения, так как в них содержится огромное количество минеральных солей.

Для чего им нужны эти соединения? Все просто – песок, в котором данные автотрофы растут, крайне скуден на содержание всех необходимых растениям элементов, которые приходится запасать внутри своего же организма.

Роль животного мира

Но если в школьном или ином учебном заведении вам будет задан вопрос: «Назовите факторы почвообразования», не забудьте упомянуть о большой роли фауны. Животные в образовании плодородной почвы также играют далеко не последнюю роль. И здесь немалое значение играет тот факт, что грунт сам по себе является домом для многих тысяч видов самых разнообразных животных и микроорганизмов. На них лежит «обязанность» размельчения и переработки растительной массы и ее последующее перемешивание с нижележащими почвенными горизонтами.

Млекопитающие и все прочие позвоночные животные создают в толще земли свои норы и гнезда. Кроты, слепыши, суслики и прочие норные существа выносят нижние части породы наверх. Именно в тех районах, где этих животных много (степи), имеются насыщенные черноземы. Дождевые черви и личинки также выполняют большой объем работы по преобразованию органической составляющей почвы в гумус. Кроме того, беспозвоночные перемешивают органику и неорганику. Как и все природные факторы почвообразования, они способствуют ускорению накопления органических веществ.

Конечно, распространенность животного мира и его многообразие всецело зависят как от географических, так и от климатических факторов. Чем разнообразнее флора и фауна, тем лучше и «качественнее» получается на выходе почва, тем больше в ней органических веществ и выше плодородие.

Климатические факторы

Напоследок рассмотрим климат как фактор почвообразования. От географических и климатических условий зависит очень многое: достаточно посмотреть на Казахстан и пустыню Гоби. От месторасположения зависит также суммарный объем лучистой энергии, поступающей на поверхность земли. Соответственно, максимален он на экваторе, минимален – на полюсе. Оба обстоятельства негативно влияют на процессы почвообразования. Вот как образуется почва? Факторы почвообразования сильно зависят еще и от погоды.

Во многом погода и климат зависят от высоты местности над уровнем моря. При этом стоит понимать, что существует две формы климата: макро- и микро-. Наибольшее участие в образовании почвы принимают ветер и различные виды атмосферных осадков. Чем разнообразнее климат, тем более «пестрым» получается грунт на выходе. Так или иначе, но тепловой режим играет значительную роль в теплоемкости почвы. Особенно это заметно в горных условиях, с различным уклоном поверхностей.