Функции почв

І. Биогеоценотические – объединены в несколько групп по основным контролирующим их свойствам почв.

1. Физические функции:

• жизненное пространство

• жилище и убежище

• опорная функция

• функция сохранения и депо семян

2. Химические и биохимические функции:

• источник питательных элементов и соединений

• депо элементов питания, энергии и влаги

• функция стимулятора и ингибитора биохимических и других процессов

3. Физико-химические функции:

• сорбция тонкодисперсного вещества, поступающего из атмосферы, с боковыми и грунтовыми водными потоками и растительным опадом

• сорбция почвенным мелкоземом микроорганизмов, обитающих в почве

• функция стимулятора и ингибитора биохимических и других процессов

4. Информационные функции:

• функция сигнала для сезонных и других биологических процессов

• регуляция численности, состава и структуры биогеоценоза

• пусковой механизм некоторых сукцессий

• «память» биогеоценоза (ландшафта)

Биогеоценоз – это экосистема в границах фитоценоза.

5. Целостные функции:

• трансформация вещества и энергии

• санитарная функция

• функция защитного и буферного экрана

В целом все перечисленные функции прямо или косвенно определяют почвенное плодородие.

ІІ Глобальные – входят функции, реализуемые почвенным покровом в его взаимодействии с литосферой, гидросферой, атмосферой и биосферой.

1. Литосферные:

• защитный слой литосферы

• источник вещества для формирования пород и полезных ископаемых

• передача аккумулированной солнечной энергии и вещества в недра Земли

2. Гидросферные:

• роль в круговороте воды, регулировании водного баланса

3. Атмосферные:

• фактор формирования и эволюции газового состава атмосферы

• источник и приемник твердого вещества и микроорганизмов атмосферы

4. Общебиосферные:

• среда обитания организмов суши

• связующее звено биологического и геологического круговорота

В основе генетического почвоведения, созданного В.В. Докучаевым, лежит два фундаментальных принципа:

1. Почва, есть самостоятельное естественно-историческое природное тело, объективно отличающиеся от других природных тел строением, свойствами, законами образования (генезисом) и функционирования.

2. Почва как природное тело является функцией взаимодействия факторов – почвообразователей во времени.

Однако еще В.В. Докучаеву и его ученикам было ясно, что связь почвы со средой осуществляется благодаря почвообразовательным процессам, постепенно превращающему исходный геологический субстрат в почву. Так, почти одновременно с учением о почве родилось учение о почвообразовательном процессе как передаточном «механизме» от факторов среды к свойствам почв. Только в 60-70-е годы двадцатого века произошло окончательное осознание, что процессы – необходимое звено в докучаевской формуле:

Свойства почв ← факторы почвообразования

В качестве фундаментальной формулы почвоведения в 1973-1975 гг. Герасимов И.П. предложил использовать триаду:

Свойства почв ← процессы ← факторы почвообразования Почвенные процессы

В результате дискуссий в почвоведении (на современном этапе) выделяются следующие виды (категории) почвообразовательных процессов:

1. Микропроцессы

2. Мезопроцессы (элементарные почвообразовательные процессы - ЭПП)

3. Макропроцессы

Микропроцессы – это наиболее простые и многочисленные процессы и явления в почвах, идущие на молекулярном, ионном, атомном и подобных уровнях.

Как правило, это различные противоположно направленные явления.

Главная черта – не оставляют в почвах в данный момент заметных морфологически выраженных признаков; обратимы и цикличны.

Микропроцессы подразделяются на 3 группы:

1. Процессы обмена веществом и энергией между почвой и другими природными телами – газами, водой, теплом, энергией.

2. Микропроцессы превращения веществ и энергии, происходящие в самой почве:

• образование гумуса и его минерализация,

• поступление растительных остатков и разложение их,

• выветривание первичных и вторичных минералов,

• микробный синтез и распад,

• обмен катионами между ППК и раствором.

Микропроцессы передвижения веществ и энергии в почве

• нагревание и охлаждение,

• испарение и конденсация,

• замерзание и оттаиванивание,

• коагуляция и пептизация

Мезопроцессы, или элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП) – занимают промежуточный уровень между микропроцессами и типовыми макропроцессами.

Характерные черты:

1. Эта такая группа процессов, из которых ни один взятый в отдельности не способен сформировать почву. ЭПП – это обязательно только составная часть (элемент) типового почвообразовательного процесса.

2. Это процессы, которые обязательно приводят к изменению твердой фазы почвы или породы. Все ЭПП приводят к тому, что мы можем каким-то образом зафиксировать это изменение.

Выделяют следующие группы ЭПП:

1. Первичный почвообразовательный процесс

2. Метаморфизм органического вещества, гумусообразование in situ

• поступление органического вещества (поверхностное – в лесу, внутрипочвенное – в степи)

• трансформация органического вещества (биогенная, абиогенная)

• гумификация

• минерализация (органических остатков, гумуса)

• комплексообразование

• миграция продуктов гумификации

• иммобилизация органо-минеральных веществ

3. Метаморфизм минерального вещества

• физическое дробление

• гипсообразование

• карбонатизация

• глинообразование

• трансформация глинистых минералов

• разрушение глинистых силикатов

4. Переорганизация почвенной массы

• Оструктуриванивание (коагуляционное образование комков, биогенное)

5. Оглеение почвенной массы – процесс трансформации на месте минеральной массы почв в условиях постоянного или длительного переувлажнения и анаэробиозиса, приводящий к созданию «холодных» тонов окраски

• восстановленный глей

• окисленный глей

6. Миграция вещества

• солевая (засоление, рассоление)

• осолонцевание - рассолонцевание

• кальциевая (выщелачивание, огипсовывание, окарбоначиванивание)

• кремниевая

• алюминий-железо гумусовая

• лессиваж

• глеевая миграция железа и марганца

Элементарные почвообразовательные процессы это такая группа процессов, из которых ни один взятый в отдельности не способен сформировать почву. ЭПП – это обязательно только составная часть (элемент) типового почвообразовательного процесса. Любая почва формируется тем или иным сочетанием конкретных ЭПП разных групп, но никогда не образуется ЭПП из одной только группы. Именно в этом проявляется «элементарность» этого уровня процессов – любой типовой почвообразовательный процесс составляется из омбинации более чем одного ЭПП.

Макропроцессы – формируют почвы определенных генетических групп. В почвоведении они рассматриваются как черноземообразование, подзолообразование, солонцеобразование и т.д. Чернозем, подзол или солонец образуются в результате определенного совместного воздействия нескольких ЭПП. Главенство процессов не абсолютно. В зависимости от типов почв и конкретных условий главное может стать второстепенным, подчиненным.

Основные макропроцессы:

1. Дерновый – обязательное условие постоянный приток влаги извне, корни не тянутся вниз в поисках воды. Формируемые почвы – дерново-подзолистая, серая лесная с поверхностным горизонтом А₁.

2. Черноземный – отсутствует внешнее увлажнение, корни растений тянутся вниз в поисках воды. Формируемые почвы – черноземы с поверхностным горизонтом А.

3. Подзолистый – процесс разрушения первичных и вторичных минералов. Формируются подзолистые почвы с горизонтом А₂.

4. Болотный – состоит из 2 процессов: торфообразование и оглеение.

5. Солончаковый – процесс накопления легкорастворимых солей в почвенном профиле.

6. Солонцовый – процесс внедрения в почвенный комплекс (ППК) иона натрия (Na⁺).