Климат как фактор почвообразования

Огромное значение имеет почвенный климат для земледелия. Прорастание семян большинства культурных растений зависит от температуры и влажности почвы. Образование и регенерация узлов кущения зерновых культур, интенсивность и продолжительность кущения этих растений связаны с температурой и влажностью почвы в ее поверхностных слоях. Климат поверхностных слоев почвы играет решающую роль в перезимовке озимых растений и многолетних трав. От элементов почвенного климата весьма значительно зависит рост корневой системы и надземной массы растений в ходе вегетации. Ускорение или замедление роста растений, образование ими подгона или продуктивных стеблей, выпадение отдельных растений, создание ярусности посевов и другие явления, наблюдающиеся во время вегетации культурных растений, связаны во многом с воздействием почвенного климата.

Не меньшее значение имеет почвенный климат для роста и развития лесных культур. Почвенный климат оказывает большое влияние также и на продуктивность самих растений. Перевод питательных веществ, находящихся в почве, в усвояемое состояние и подача их растениям вместе с необходимым количеством влаги, находящейся во всей почвенной толще, при определенной температуре и доступе воздуха наряду с другими

Значение почвенного климата условиями внешней среды растений обеспечивают их нормальное развитие и создание высокого урожая и качества их продукции.

Роль почвенного климата особенно ярко сказывается в засушливые годы, когда при малом количестве атмосферных осадков и при низкой влажности воздуха имеет место высокий урожай растений, для которого агротехника создает благоприятные сочетания большой влажности почвы и достаточно умеренной ее температуры. Не менее отчетливо видна роль почвенного климата в зимний период, когда в почве под снегом, несмотря на исключительно суровые атмосферно-климатические условия, создается почвенный климат, достаточно благоприятный для нормальной перезимовки растений. Роль климата почвы четко проявляется также в критические к влаге и теплу периоды, когда недостаток или избыток влаги и низкая или высокая температура в верхних слоях почвы могут резко сказаться на реакции растений к условиям природной среды и тем самым на их продуктивности.

В одни периоды решающую роль играет температура почвы, в другие - влажность почвы. В одних районах определяющее значение имеет влага, в других - температура при совместном их действии.

Эффективность обработки пахотного слоя почвы и всего комплекса агротехнических воздействий на почву, производительность сельскохозяйственных машин и орудий, качество их работы, сроки проведения полевых работ ранней весной и поздней осенью непосредственно зависят во многом от почвенного климата. Таким образом, климат почвы можно рассматривать как природный ресурс территории и компонент природной среды ( Шульгин А.М.,1967).

1. Климатические пояса и пояса растительности, их взаимосвязи

На территории России с севера на юг выделяют следующие почвенные зоны : тундровую, таежно-лесную, лесостепную, черноземно-степную и зону сухих и полупустынных степей.

Территория России огромна, и поэтому климатические условия в различных её регионах довольно сильно отличаются. Для каждого пояса характерны некоторые общие черты: температурный режим и режим осадков в зависимости от времени года. Но в тоже время в зависимости от различных факторов (например, от близости океана) они могут незначительно изменяться и в пределах одной климатической зоны. Особенно характерны эти отличия для умеренного климатического пояса, который делится на четыре климатических зоны. Это является результатом большой протяжённости территории России с запада на восток.

Растительный покров задерживает часть выпадающих атмосферных осадков надземной массой листьев и расходует значительное количество влаги на испарение самой растительностью. Чем более сомкнута последняя и чем из большего числа ярусов она состоит, тем больше задерживается осадков. Транспирация зависит и от биологических свойств растений, продолжительности их вегетационного периода, массы растений и способов посева, густоты и т. п. Лесная растительность и полезащитные лесные полосы в засушливых районах увеличивают запасы влаги в почве путем снегозадержания и замедления стока талых вод. Лесная и травянистая сомкнутая растительность хотя и увеличивает расход влаги путем транспирации, но в то же время и уменьшает непродуктивное испарение с поверхности почвы.

Арктический климат России. В этой климатической области располагаются зоны арктических пустынь и тундр. Здесь земная поверхность прогревается достаточно слабо, что и является причиной таких суровых условий и, как следствие, растительный и животный мир этого района довольно скуден. Кроме того, что в течение всего года здесь господствует холодный воздух, суровость климатических условий также усиливают продолжительные полярные ночи. Температура воздуха в зимнее время может опускаться до -60°С. Зима в этой климатической зоне чрезвычайно длинная (она длится примерно 10 месяцев). Количество времён года здесь сокращается до двух: весна и осень отсутствуют. Лето также довольно холодное (температура обычно не поднимается выше 5°С).

На островах Северного Ледовитого океана температура в зимний период несколько выше. Это объясняется тем, что накопившие тепло водные массы отдают его воздуху.  В западной части арктического пояса, где сказывается влияние теплого Северо-Атлантического течения, среднегодовые температуры также немного выше. На островах количество осадков в Арктике довольно ограничено. Выпадают они, как правило, в виде снега.

Субарктический климат России. Зимы в этом климатическом поясе довольно продолжительные и холодные, хотя всё же менее суровые, чем в Арктике. Лето немного теплее (до 12° градусов), но также достаточно короткое. Количество осадков примерно то же, что и в арктическом поясе (200-400 мм в год). Выпадают они чаще, чем в Арктике, но в количественном отношении уступают им. Для субарктического климата также характерны облачность и сильные ветры. Это связано с прохождением арктических циклонов.

Климат умеренного пояса России. Это самый большой по площади климатический пояс в России. Именно поэтому его принято разделять на четыре зоны: умеренно континентального, континентального климата, резко континентального, муссонного климата. Характерным для всего умеренного климатического пояса является наличие чётко выраженных четырёх времён года: весны, лета, осени и зимы. Причём температурные режимы лета и зимы довольно резко отличаются друг от друга.

Умеренно континентальный климат России. Основными признаками этого вида умеренного климата является жаркое лето (в его середине температура поднимается до 30°С) и морозная зима (температура опускается до - 30°С). Количество осадков варьируется в зависимости от близости к Атлантике. Формирование климата происходит под влиянием переноса атлантических воздушных масс. Увлажнение в зоне умеренно континентального климата изменяется от избыточного севере, северо-западе, до недостаточного на юге, юго-востоке. Это является причиной изменения природных зон (от тайги до  степи). Воздушные массы Атлантики, продвигаясь вглубь материка, приобретают всё больше свойств континентальных.

Континентальный климат России. Формируется под влиянием воздушных масс умеренных широт, приходящих с запада. В то же время с севера на юг продвигаются более холодные арктические воздушные массы, а на север континентальный тропический воздух. В результате на севере выпадает в 3 раза больше осадков, чем на юге. Здесь ещё больше усиливается разница между температурами лета и зимы. Средняя температура в июле достигает 26 °С, а в январе -25°С. Природные зоны континентального климата также изменяются в направлении с севера на юг от тайги до степи.

Резко континентальный климат России. В этой климатической зоне господствует континентальный воздух умеренных широт. Характерной чертой резко континентального климата является малая облачность и небольшое количество атмосферных осадков, которые выпадают, главным образом, в тёплое время года. Кроме того, из-за малой облачности земная поверхность достаточно быстро прогревается летом и остывает зимой. Результатом этого является жаркое лето и морозная зима. Малое количество осадков в зимний период способствует сильному промерзанию почвы и сохранению многолетний мерзлоты. В пределах этой климатической зоны находится лишь одна природная зона - тайга. Это объясняется тем, что в пределах резко континентального климата практически нет температурных различий между севером и югом.

Муссонный климат России. При охлаждении континента зимой увеличивается атмосферное давление, а холодный и сухой воздушные массы перемещаются в сторону океана, где воздух более тёплый (вода остывает медленнее). Летом материк прогревается лучше океана, а холодный воздух с океана стремится на континент. При этом возникают сильные ветры, называемые муссонами, откуда и название климата. Иногда здесь даже образуются тайфуны. Осадки в связи с этим также выпадают по большей части летом и в довольно большом количестве. Если они начинаются во времена таяния снега, то в этих местах обычно происходят наводнения. Увлажнение на всей территории этой климатической зоны избыточное. Так как летом на эту территорию поступает достаточно холодный воздух с севера, то оно здесь достаточно прохладное (средняя температура в июле 15-20°С). Зимой температура иногда опускается до 40 °С (средняя около 25°С).

Субтропический климат России. Субтропический климат имеет в нашей стране весьма ограниченное распространение. Он представлен на узкой полосе Черноморского побережья Кавказа. Кавказские горы прикрывают побережье тёплого Чёрного моря от холодных воздушных масс с Восточно-Европейской равнины. Это единственная территория в России, где средние температуры самого холодного месяца - положительные.

Лето хотя и не слишком жаркое для субтропического климата, но достаточно продолжительное. В любой из сезонов сюда приходит морской влажный воздух, который, поднимаясь по склонам гор и охлаждаясь, даёт осадки. Годовая сумма осадков в районе Туапсе и Сочи превышает 1000 мм при их относительно равномерном распределении в течение года.

На Черноморском побережье Кавказа выделяются следующие типы климатов: на участке от Новороссийска до Туапсе - субтропический средиземноморский тип, от Туапсе до Адлера и далее за пределы России - субтропический влажный. Причиной формирования этих двух различных типов климата является рельеф, точнее - высота гор. До Туапсе их высота не поднимается выше 1000 м, и они не являются серьезным орографическим барьером для влагонесущих потоков воздушных масс с юго-запада, после Туапсе высота гор достигает 3000 и более метров, на западных наветренных их склонах весь год выпадает большое годовое количество осадков. Другие климатические пояса (тропический,  экваториальный) на территории России отсутствуют (Природа России).

2.2  Климатические пояса и почвенные зоны, их взаимосвязи

На территории России с севера на юг выделяют следующие почвенные зоны (районы с преобладанием одного основного почвенного типа): тундровую, таежно-лесную, лесостепную, черноземно-степную и зону сухих и полупустынных степей.

Тундровая зона. Она расположена по побережью морей Северного Ледовитого океана и занимает довольно обширную территорию нашей страны.

Слово «тундра» на языке северных народов означает безлесье. Характерной особенностью природных условий тундры является наличие на небольшой глубине вечной мерзлоты, которая представляет собой непроницаемый водоупорный слой. Почвы тундровой зоны формируются под мхами, лишайниками и мелкими кустарниками в условиях сурового климата с коротким летом и длительной зимой. Почвы тундровой зоны обычно маломощны и сильно заболочены, на их поверхности залегает небольшой торфянистый горизонт, а под ним - тонкий горизонт с небольшим содержанием перегноя.

Почвы тундровой зоны используют как пастбища для оленей и охотничьего промысла, а на отдельных осушенных и хорошо обработанных полях выращивают ранние овощи, картофель, ячмень, овес, кормовые культуры.

Таежно - лесная зона. Она находится на территории, составляющей почти 75 % общей площади России. Северная граница этой зоны совпадает с южной границей лесотундры, а южная проходит через города Брянск - Рязань - Нижний Новгород - Ижевск, затем огибает с юга Урал и продолжается до Томска, где круто поворачивает к югу и, дойди до Государственной границы России, продолжается по ней до Дальнего Востока.

В послеледниковый период образованию зеленой растительности в умеренном климате Северного полушария предшествовали в основном лесные породы. Травам здесь не сразу удалось занять свое место. Они расселялись по безлесным местам, прежде всего по долинам рек. Там, где появлялся хвойный лес, создание перегноя и вообще природного начала почвы шло очень медленно. Виноват в этом не сам лес, долго сохраняющий органическую массу над землей в виде стволов и веток деревьев, сколько прохладный климат, сопутствующий образованию леса, и обилие воды, которая хотя и дает начало всякой жизни, но одновременно промывает в глубь грунтов молодые и нестойкие органические продукты распада древесины.

Эти продукты в соединении с минеральными осадочными породами почти всегда создают кислую среду, способствующую разложению органических веществ, часть которых и уходит с водой в глубину грунтов. И ныне, по прошествии многих тысяч лет как идет почвообразование в нашей таежно - лесной зоне, слой перегноя не превышает в естественных условиях толщины 7 - 10 см.

А сразу под ним можно увидеть подзолистый светло-серый слой, который имеет высокую кислотность, и затем ржаво-коричневый слой вымывания. Ниже этих слоев на много метров залегают плотные слои глины или песка с щебнем, т. е. то, что осталось от ледникового периода. Эти почвы имеют цвет золы, поэтому их и называют подзолистыми.