Климат как фактор почвообразования

Введение

Данную работу я хочу начать с выявления определений «Почва» и «Почвоведение».

Почва - особое природное образование, возникшее в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха, климатических факторов и живых организмов. Остатки живых организмов разлагаются в почве редуцентами.

Почвоведение - наука о свойствах, динамике, происхождении почв, как естественноисторических образований, как объекта труда и средства сельскохозяйственного производства.

Почвоведение в качестве самостоятельной области естествознания оформилось в 1883 году, то есть 130 лет назад. До этого почвоведение рассматривалось как часть агрономии или геологии. Толчком к развитию почвоведения послужила практическая деятельность людей. Самый верхний слой земли, на котором человек жил, получал урожай, стал объектом труда и средством производства. Это произошло много тысяч лет назад. Позже церковь запретила изучать почву, но в 16-19 веке возникла агрономия - наука о приёмах обработки почв и выращивании культурных растений (начала развиваться в Германии как наука). В.В.Докучаев выдвинул теорию органического питания растений, к нему присоединилось много крупных немецких химиков. Все они изучали органическое вещество гумуса (16-18% гумуса - почва хорошая). Почвенный гумус очень сложное по структуре органическое вещество, включает в себя несколько групп органических веществ. Но не только от гумуса зависит плодородие почв. N, P, K также очень важное звено. После выяснения этого начала развиваться минеральная теория. В этот период расширяются экспериментальные работы. Вся морфология почв является информационной. Это одна из функций почвы. Она показывает генезис почвы. Каждая почва прошла через этап развития в определённых условиях. Развитие почвоведения делится на додокучаевский и докучаевский периоды. В.В.Докучаев сумел объединить две теории в одну (гумусовую и минеральную). Также он установил 5 факторов почвообразования: рельеф, климат, растительность, геология, деятельность человека (он рассматривал почву как часть географической среды). Почвоведение - зеркало физической географии. Все факторы действуют взаимно. На основании этих факторов были предложены зоны земного шара: северная зона, тундра, лесотундра, тайга, лесостепь, степь, лапиритная зона (тропики, субтропики). Докучаевым было предложено изучение почв по их генезису. Основным показателем являлась морфология почв. Методы Докучаева В.В., сейчас повсеместны.С ним работали Северцев (картографирование и классификация почв), Костычёв (органомическое почвоведение), Кассович (физика и химия почв), Глинка (география и классификация почв), Гедройц (поглотительная способность почв), Высоцкий (гидрологический режим почв), Вильямс (развитие почвенного процесса (Полынов, Ковда, Тюрин, Глазовская)). Все они принимали участие в составлении мировой карты почв.

Цели и задачи исследования. Целью данной работы является характеристика климата-как фактора почвообразования  и его влияние на почвообразование и плодородие почв.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Рассмотреть общее представления о факторах почвообразования.
2. Охарактеризовать климатические пояса, пояса растительности почвенные зоны и их взаимосвязь.
3. Научиться работать с источниками литературы и обобщить полученные сведения.

1. Понятие о факторах почвообразования

Почвообразовательный процесс - совокупность явлений превращения и передвижения вещества и энергии, протекающих в почвенной толще под воздействием живых организмов.

Наиболее важные слагаемые: создание органического вещества и его разрушение; аккумуляция органического и неорганического вещества в верхних горизонтах почвы и их вынос; синтез и распад минералов; поступление воды в почву и возврат её в атмосферу; поглощение почвой лучистой энергии солнца и её излучение.

Три стадии почвообразования. Первичный процесс почвообразования совпадает с началом функционирования первых биогеоценозов на различных породах. На этой стадии круговорот характеризуется небольшим объёмом, вызванным низкой продуктивностью биогеоценозов. Помимо синтеза органики на начальных стадиях почвообразовательного процесса протекают процессы и небиологической природы (растворение, испарение) в результате осуществляется перенос различных веществ. Такие процессы называют микропроцессами. Постепенно они начинают преобразовываться и согласовываться во времени и пространстве. В результате начинают формироваться верхние горизонты почв, что является началом второй стадии (мезопроцесс). К ним относят оподзаливание, торфообразование, аструктурирование. В результате этих процессов в почве появляются новые соединения, которых не было в материнской породе (горной). Далее идёт макропроцесс. Он ведёт к формированию почвенных типов, а не отдельных горизонтов. Типы почв: краснозём, чернозём, подзолистая, солончак, болотная и дерновая почва. Макропроцесс протекает при непременном участии зелени. На основе этих процессов происходит эволюция почв. Эволюция почв - изменения почвы от начала до наших дней. В естественных условиях идёт очень медленно, но под воздействием антропогенного фактора быстрее.

Факторы почвообразования - это факторы, при которых формируется почва.

К факторам почвообразования относят: рельеф, климат, растительный и животный мир почв, почвообразовательная порода, возраст почвы, вода, антропогенез. Наряду с указанными природными факторами почвообразования выделяется ещё - производственная деятельность человека, оказывающий как прямое, так и косвенное влияние на почвообразующие породы, и почвенный покров (Фонд знаний « Ломоносов»).

2. Климат как фактор почвообразования

Рассмотрим более подробно такой фактор почвообразования, как климат. Рассматривая климат как фактор почвообразования, необходимо иметь в виду, что в данном случае физическое тело природы-атмосфера, а климат - главный показатель атмосферных процессов, воздействующих на почву.

По определению Колоскова И.П., климат почвы есть «совокупность внутрипочвенных физических явлений годовой и суточной цикличности, влияющих на жизнь и продуктивность почвы и стоящих в зависимости от внешнего климата, почвенного субстрата и воздействия на почву и ее покров». Почвенная климатология, по его мнению, представляет собой особую дисциплину, которая должна заниматься изучением формирования и развития почвенного климата, его географического распределения, описанием климата почв отдельных районов, разработкой теории и практики управления почвенным климатом.

Несколько позже понятие о климате почвы было уточнено (Шульгин А. М., 1967); климат почвы рассматривался как «совокупность внутрипочвенных физических явлений с суточным и годовым их ходом, развивающихся во взаимосвязи и взаимообусловленности с атмосферным климатом, почвой, растительностью и производственной деятельностью человека».

Почвенный климат как «многолетний тепловой, водный и воздушный режим почвы, тесно связанный с климатом, растительностью, рельефом, характером почвообразующих пород и другими компонентами ландшафта. Особенности почвенного климата определяют динамику веществ в почвенном профиле, направление процесса почвообразования и степень плодородия почвы. Поэтому размещение почвенного климата в пространстве хорошо согласуется с распределением генетических типов почв».

Необходимо констатировать, что в существующих многочисленных определениях климата сама почва рассматривается или как природное явление, развивающееся под влиянием климата атмосферы, или как деятельная поверхность, под воздействием которой формируется климат атмосферы. Тем самым почва понимается как составная часть физико-географической среды, находящаяся во взаимодействии с климатом, но отнюдь не как особая среда его проявления. Между тем почва является именно особой средой, в которой в специфических условиях преломляется и проявляется климат атмосферы. Поэтому закономерен термин «почвенный климат», или «климат почвы», подобно тому, как вошли в научную литературу термины «микроклимат», «климат приземного слоя воздуха», «климат свободной атмосферы», «климат высоких слоев атмосферы», «климат морей». Почвенный климат имеет много общего с климатом атмосферы; обоим присущи суточный и годовой ход их элементов, распределение в пространстве, изменение во времени, связь с окружающими и обусловливающими их явлениями природы. Наряду с этим почвенный климат имеет специфические особенности по сравнению с климатом атмосферы, а также с климатом приземного слоя воздуха.

Первой особенностью почвенного климата является среда его формирования. В то время как атмосферный климат представляет собой физические явления, протекающие в воздушной оболочке земли, т. е. в смеси газов, почвенный климат формируется в почве, которая, в отличие от атмосферы, является био-органо-минеральной системой, имеющей свои законы развития. Атмосфера в целом более или менее однородна на больших пространствах земли. Почва же неоднородна по своему составу и свойствам даже на сравнительно небольших территориях. Вследствие этого и физические явления, протекающие непосредственно в почве, менее однородны, чем в атмосфере. Вторая особенность почвенного климата обусловлена наличием растительного и снежного покровов почвы, корней растений, растительных остатков, микроорганизмов и животных, оказывающих огромное влияние на жизнь почвы и ее климат. Третьей особенностью почвенного климата является большое, влияние на него деятельности человека. Почва - не только особое естественноисторическое тело, но и продукт труда человека. Она все больше подвергается воздействиям техники, которые видоизменяют ход протекающих в ней явлений. Четвертая особенность заключается в большой изменчивости почвенного климата. Почвенный климат необходимо рассматривать как историческое явление, которое возник вместе с образованием самой почвы, появлением в ней живых организмов; растений, животных и микроорганизмов. Тесная связь с этими наиболее активными компонентами природы обусловливает большую изменчивость почвенного климата во времени. Это открывает далеко идущие перспективы его регулирования. Элементами почвенного климата являются температура почвы, влажность почвы, почвенный воздух, давление, свет, проникающий в почву, и др. Основными элементами, определяющими характер почвенного климата, служат первые два; они взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Основные условия формирования и развития почвенного климата следующие: 1) атмосферный климат, 2) почва, 3) растительный, снежный и другие покровы, 4) производственная деятельность человека. Кроме этих основных условий, на почвенный климат оказывают влияние также: 5) форма рельефа и экспозиция склонов, 6) высота стояния грунтовых и поверхностных вод, 7) близость рек, водоемов, оросительных или дренажных систем, 8) характер материнской породы, 9) геологическое строение, 10) высота над уровнем моря.

Приведенные выше основные условия образования и развития почвенного климата также находятся во взаимосвязи и взаимообусловленности. Они изменяются во времени и в пространстве, преобразуя почвенный климат и в свою очередь 'изменяясь под его влиянием.

Почвенный климат является составной частью физико-географической среды и формируется под ее воздействием. Тем самым он отображает комплекс всех тех условий физико-географической среды и производства, под влиянием которых он образовался, существует и развивается.

Таким образом, климат почвы можно кратко определить как многолетний режим температуры и влажности почвы и их географическое распределение, зависящее от комплекса природных факторов и производственной деятельности человека.

Рассматривают: 1) климат поверхностных слоев почвы (до 20-25 см от ее поверхности), где расположены важные для жизни растений их подземные органы и основная часть корневой системы; эти слои подвергаются воздействию техники (пахотный слой); 2) климат глубоких слоев почвы (от 20 до 100-150 см), т. е. корнеобитаемого слоя. Каждый из них в свою очередь может быть подразделен на части, имеющие практическое значение. Так, особую роль зимой играет климат приповерхностных, слоев почвы - слоев на глубине от 1 до 5 см, где залегают основные подземные органы озимых культур и многолетних трав (узел кущения, корневая шейка); для некоторых культур существенную роль играет климат слоя почвы о т -20 до 50 см и т. п.

По масштабам проявления климата почв можно различать:

1) климат почв природных  и почвенных зон и подзон (макроклимат почвы);

2) климат почв однородной  природной территории (ландшафта) или однородной производственной территории (поля, занятого одной экологической группой сельскохозяйственных культур, леса, луга и т. п.), который можно назвать местным климатом почвы;

3) микроклимат небольших территорий (участков поля, леса, луга на разных склонах и частях склона, части поля, занятого разными экологическими  группами культур, поляны и т. п.). Следовательно, микроклиматом почвы следует называть все особенности местного климата почвы, меняющиеся на небольших расстояниях, которые возникают под влиянием различий в почвенном покрове и его механическом составе, в рельефе, характере растительного  покрова, глубине залегания грунтовых вод и т. п., а также под влиянием производственных географической среды и формируясь под воздействием это различий (пар, зябь, выгон и т. п.).

Почвенный климат, являясь одним из компонентов физико-среды и производственной деятельности человека, оказывает в свою очередь непосредственное влияние на многие природные явления и производство. Он влияет на жизнь и продуктивность почвы, растений, микроорганизмов, на развитие микроклимата и природного комплекса местности. Почвенный климат наиболее тесно связан с почвообразовательным процессом. Начиная с В. В. Докучаева, почвоведы рассматривали климат как один из факторов почвообразования. Однако на почвообразование воздействует не только атмосферный климат, но и климат самой почвы. Последний оказывает большое влияние на происходящие в почве биологические и биохимические процессы, ускоряя или замедляя их течение и обусловливая во многом плодородие почвы. Образование гумуса, синтез и разложение в почве органических веществ, жизнедеятельность микроорганизмов и всей почвенной фауны происходят при активном участии тепла, влаги и воздухов самой почве. Поэтому и географическое распределение почв связано не только с атмосферным климатом, но и главным образом с почвенным климатом. Особенно тесная связь должна наблюдаться между почвенной микрозональностью и микроклиматом почвы.