Курс лекций по Почвоведению (стр. 2 из 15)

При механическом выветривании породы полиминерального состава – гранит. Пределом выветривания – разрушение горной породы на отдельные минералы. Дальше механическое выветривание не идет. При изменении горной породы наблюдается существенное изменение свойств. Появляются следующие физические свойства у выветрившейся породы: 1. Появляется влагопроницаемость. 2. Воздухопроницаемость. 3. Меняются физические постоянные – удельный вес, теплопроводность и самое главное – происходит увеличение удельной или суммарной поверхности вещества.

S S

→

Так как увеличивается S, увеличивается возможность выхода веществ в окружающую среду.

2. Химическое выветривание – за счет растворения, гидратации, гидролиза.

Гидратация – присоединение к минералам в горных породах воды. Гидролиз – потеря минералами воды входящий в их состав.

K₂Al₂Si₆O₁₆ калийный полевой шпат. Значение химического выветривания: K – есть, но недоступен, прочно удерживается в минералах силами молекулярного притяжения:

K₂Al₂Si₆O₁₆ +2H₂O ↔ H₂Al₂Si₆O₁₆ + 2KOHI–стадия повсеместно.

KOH ↔ K⁺ + OH^-

Растения способны усваивать питательные элементы не на молекулярном, а на ионном уровне. Первичные минералы – входящие в состав горных пород. Вторичные минералы – после химического выветривания. Химическое выветривание может идти дальше.

II стадия субтропические и экваториальные широты.

H₂ Al₂ Si₆ O₁₆ + nH₂O→ H₂ Al₂ Si₂ O₈ ∙ H₂O+ SiO₂ ∙nH₂O

Каолин аморфная кремнекислота.

В более низких широтах химическое выветривание идет дальше. В экваториальных широтах химическое выветривание достигает максимального развития.

H₂ Al₂ Si₂ O₈ ∙ H₂O→ Al₂O₃ + 2 SiO₂ + 2H₂O.

В низких широтах средняя температура +25, высокая влажность: горные породы разрушаются до отдельных оксидов, идет в теплых гумидных районах земного шара. В экваториальных широтах глубокое разрушение способствует образованию металлооксидов (Al₂O₃; Fe₂O₃).

3. Биологическое выветривание.

- Разрушение горных пород под влиянием растительных организмов.

Биологическое выветривание - биохимическое выветривание. Лишайники (литофильные) поселяются на горных породах, своими ризоидами выделяют кислоты, которые взаимодействуют с минералами, входящими в состав горных пород.

В процессе 3-х выветриваний:

1. Образуются материнские породы, на которых формируются почвы.

2. В процессе выветривания питательные элементы из недоступных форм переходят в доступные.

3. Увеличивается удельная поверхность вещества, которая способствует выходу питательных элементов в окружающую среду.

4. Изменение горных пород сопровождается изменением физических свойств: водопроницаемость, воздухопроницаемость, теплопроводность.

5. Измельчение горных пород определяет возможность поселения на продуктах выветривания древесных и травянистых растений.

4. Механический состав почв, его влияние на почвообразование. Классификация почв по гранулометрическому составу.

Твердая фаза почв представлена продуктами выветривания (обломки горных пород). Гранули – продукты выветривания. Гранули > 1мм. – скелет;

Гранули < 1мм – мелкозем.

Мелкозем подразделяется по размерам частиц на 3 фракции:

1. Песчаная фракция. 1 мм -0.01 мм. Преобладает SiO₂ .

2. Пылеватая фракция. 0.01 мм – 0.001мм.

3. Илистая фракция< 0.001 мм. Вторичные минералы.

Механический или гранулометрический состав – фракций мелкозема выраженное в % по отношению к его общей массе.

Классификация механического состава Качинского.

Механический состав	Содержание песчаной фракции в %.	Содержание физической глины в % (ФГ)
1. Песчаная H2O	>90%	<10% ПЛМС
2. Супесчаная O2	90-80	10-20% ПЛМС
3. Легкосуглинистая Самые плодородные	80-70	20-30% Пср МС
4. СреднесуглинистаяСамые плодородные	70-60	30-40% Пср МС
5. ТяжелосуглинистаяH2O	60-50	40-50% ПТМС оглеение
6. ГлинистаяO2	<50	>50% ПТМС оглеение

1. и 2. – Имеют лёгкий механический состав (тёплые), 2. и 3. – средний (самые лучшие почвы). 4. и 5. – тяжелый (холодные).

ФГ – илистая фракция + пылеватая фракция в %.

Механический состав влияет на плодородие почв. K, P,Ca,Mgилистая и пылеватая фракции.

Чем тяжелее механический состав почвы, тем плодороднее почва (потенциально), но с другой стороны механический состав влияет на вводно-воздушный состав. Почвы ЛМС – бедны питательными элементами.

Плодородие определяет механический состав:

1. Наличие питательных элементов.

2. Водно – воздушные свойства почв.

3. Емкость поглощения (чем больше илистой фракции, тем выше емкость поглощения).

4. Сроки посева и созревания с/х. культур.

5. Себестоимость с/х продукции. Песчаные легче перекопать → нужно меньше бензина.

5. Гидроклиматические факторы почвообразования.

Климат оказывает прямое и косвенное воздействие на почву. Почвообразование идет при положительных температурах. При повышении температуры на каждые 10 градусов скорость химических реакций повышается в 2 раза.

Косвенное воздействие: показатель – сумма активных температур.

Σ ≥ +10^о

135 – сред. Суточная 10 градусов; 135 * 10=1350^о сумма активных температур.

Осадки. Ку = осадки/испарение; К.у.= 750/400=1.8

К.у. > 1.0губительно малоплодородные почвы.

К.у. = 1.0 норма

К.у. < 1.0 недостаток.

Климат

К числу важнейших факторов почвообразования относится климат. С ним связаны тепловой и водяной режимы почвы, от которых зависят биологические и физико-химические почвенные процессы. Под тепловым режимом понимают совокупность процессов теплообмена в системе “приземный слой воздуха — почва — почвообразующая порода”. Тепловой режим обуславливает процессы переноса и аккумуляции тепла в почве. Характер теплового режима определяется главным образом соотношением поглощения радиационной (лучистой) энергии Солнца и теплового излучения почвы. Он зависит от окраски почвы, характера поверхности, теплоемкости, влажности и других факторов. Заметное влияние на тепловой режим почвы оказывает растительность.Этот фактор способствует распределению почв (так же, как и растительности) по широтным зонам. Так, в тундровой зоне выделяются специфические тундровые почвы, в таежной – подзолистые, в зоне широколиственных лесов – серые лесные, в степной – черноземы и т.д. Это значит, что температура и количество осадков влияют на почвообразование (рис. 1).

Рис. 1.Изменение климатических показателей, растительности и почв на профиле от тундры до пустыни (зачернен гумусовый горизонт)

Водный режим

Водный режим почвы в основном определяется количеством атмосферных осадков и испаряемостью, распределением осадков в течение года, их формой (при ливневых дождях вода не успевает проникнуть в почву, стекает в виде поверхностного стока).

Климатические условия

Климатические условия оказывают косвенное влияние и на такие факторы почвообразования, как почвообразующие породы, растительный и животный мир и др. С климатом связано распространение основных типов почв.

6. Роль материнских пород и рельефа в почвообразовании.

Рельеф. Поверхность земной коры неоднородна. Она представляет собой, грубо говоря, чередование понижений и возвышенностей. Если превышения между крайними точками рельефа лежат в пределах от сотен метров до нескольких километров, говорят о макрорельефе; от нескольких до десятков метров – о мезорельефе; от десятков сантиметров до 1 м – о микрорельефе. Вдоль макрорельефа распределяются температура, осадки и другие климатические факторы, а вдоль микрорельефа – напочвенная растительность и характер подстилки. Когда говорят о распределении почв по рельефу, то, как правило, имеют в виду мезорельеф. Верхние и нижние части склонов различаются между собой по условиям почвообразования. В верхних частях почвы обычно получают воду в основном из атмосферных осадков, в нижних – преобладает питание от грунтовых вод. В связи с этим почвы низин часто бывают переувлажнены или заболочены, а почвы верхних частей мезорельефа – сухими или свежими (средне увлажненными). Кроме того, вниз по склону происходит постоянный вынос частиц за счет внутрипочвенного стока, что приводит к формированию элювиоделювиального комплекса (см. ниже).