О. В. Баженова, Е. А. Иванищева

О. В. Баженова, Е. А. Иванищева

 

География почв с основами

Почвоведения

 

Учебное пособие

 

Вологда

2019

УДК 631.4: 91(076.5)

ББК 40.35я73

 

Утверждено экспертным советом

по изданию учебной и учебно-методической литературы

 

 

Рецензенты:

 

канд. биол. наук, доцент кафедры биологии и экологии Вологодского государственного университета Е. В. Кармазина

 

канд. биол. наук, научный сотрудник Института физико-химических и биологических проблем почвоведения  Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук» И. Ю. Кудреватых

 

 

Баженова, О. В., Иванищева, Е. А.

Географияпочв с основами почвоведения: учебное пособие / О. В. Баженова, Е. А. Иванищева; М-во науки и высш. образ. РФ, Вологод. гос. ун-т. – Вологда: ВоГУ, 2019. – 80 с.

 

ISBN

 

Учебное пособие предназначено для студентов Института математики, естественных и компьютерных наук, обучающихся по направлению подготовки 05.03.02 «География», направленности «Рекреационная география и туризм». Пособие содержит краткое изложение основных теоретических разделов дисциплины «География почв с основами почвоведения» в виде авторских текстов лекций.

 

УДК 631.4: 91(076.5)

ББК 40.35я73

 

 

© ФГБОУ ВО «Вологодский

государственный университет, 2019

ISBN                                                                      © Баженова, О. В., Иванищева, Е. А., 2019

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	4
1.ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ	5
1.1 Понятие о почве как об особом природном образовании	5
1.2 Выветривание. Почвообразующие породы и минеральная часть почвы	13
1.3 Биологические факторы почвообразования и органическая часть почвы	17
1.4 Тонкодисперсная часть и поглотительная способность почвы	25
1.5 Климатические и гидрологические факторы, воздействующие на почву	32
1.6 Классификация почв. Закономерности распространения почв	39
2. географические закономерности распространения почв	47
2.1 Почвы арктических и субарктических ландшафтов	47
2.2 Почвы таежной зоны	50
2.3 Автоморфные почвы широколиственных лесов	55
2.4 Автоморфные почвы зоны степей	59
2.5 Автоморфные почв полупустынь и пустынь умеренного пояса	63
2.6 Гидроморфные почвы степей и пустынь	65
2.7 Почвы субтропического пояса	68
2.8 Почвы тропического, субэкваториального и экваториального поясов	72
Список источников	78

 

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие «География почв с основами почвоведения» предназначено для студентов Института математики, естественных и компьютерных наук ВоГУ, обучающихся по программе академического бакалавриата 05.03.02 «География», направленности «Рекреационная география и туризм».

Пособие представляет собой краткое изложение лекционного курса дисциплины базовой части учебного плана «География почв с основами почвоведения». Рабочей программой дисциплины предусмотрено, что в результате ее освоения студент должен знать значение почвы для человеческого общества, понятие почвы и ее плодородия, факторы почвообразования, основные почвообразовательные процессы, гранулометрический, химический составы почв, физические и химические свойства почв, классификацию почв, географические закономерности распространения различных типов почв, основные проблемы использования почв, а также уметь описывать зональные типы почв мира, объяснять особенности условий формирования типов почв в различных природных зонах. Содержательная часть пособия соответствует программе, поэтому оно может быть использовано в качестве основного источника информации по дисциплине.

Материал, представленный в учебном пособии, разбит на два раздела. В первом разделе изложены основные теоретические положения современного почвоведения. Подробно рассмотрено строение твердой, жидкой и газообразной частей почвы, дана характеристика факторов почвообразования, почвообразовательных процессов, основных свойств почвы. В заключительной части раздела представлена информация о подходах к классификации почв, о системе таксономических единиц, используемых в отечественной классификации почв, а также рассмотрены основные географические закономерности распределения почв.

Второй раздел учебного пособия посвящен характеристике особенностей формирования и строения зональных типов почв мира. Для систематизации знаний студентов о взаимосвязях факторов, процессов почвообразования и строения почв материал по каждой природной зоне структурирован однотипно. Описание почв природной зоны начинается с рассмотрения специфики факторов почвообразования, под влиянием которых развиваются определенные почвообразовательные процессы. Затем во взаимосвязи с процессами почвообразования рассматривается морфологическое строение почв, а в заключении освещены вопросы использования и охраны почв.

Освоение материала, представленного в пособии, способствует формированию у студентов целостного представления о почве как основном компоненте геосистем, центральном звене, связывающем все элементы природных комплексов.

ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

1.1 Понятие о почве как об особом природном образовании

План

1. Развитие представлений о почве, ее значение.

2. Факторы почвообразования.

3. Общая схема почвообразования.

4. Почвообразовательные процессы.

5. Плодородие почв.

 

Развитие представлений о почве. Основным объектом изучения почвоведения является почва. Это довольно сложное образование, которому трудно сразу подобрать верное и полное определение, хотя с почвой как таковой люди знакомы с момента перехода от собирательства и охоты к земледелию. Под почвой чаще всего подразумевали верхний слой земли, содержащий основную массу корней растительности.

В процессе геологических исследований было обнаружено, что верхняя часть горных пород, находящихся на поверхности, в большей или меньшей степени изменяется. На месте массивных горных пород образуется толща рыхлого элювия – кора выветривания. Элювий и продукты его переотложения геологи стали также называть почвой.

К середине XIX века сложились агрономическое и геологическое представление о почве, которые существенно различались между собой. Так, мощность почвы, согласно агрономическому представлению, не превышала полуметра, а по геологическому – могла достигать нескольких сотен метров.

Длительное время минеральные, растительные и животные объекты природы изучались в рамках разных наук. Минеральные образования являлись предметом изучения геолого-минералогических дисциплин, горные породы – петрографии, геологии, растительные организмы – ботаники, животные – зоологии. Трудно было определить, в рамках каких дисциплин и какими методами нужно изучать почву, т. к. она включает минеральную часть, растительную и животное население.

Только в конце XIX века сформировалась наука, которая изучает почву как самостоятельное природное тело.

Почвоведение – наука о происхождении, строении, свойствах, географическом распространении и рациональном использовании почв. Объект исследования – педосфера – почвенная оболочка Земли. Разделы почвоведения: морфология, энергетика, химия, минералогия, биология, систематика, экология, бонитировка, мелиорация, география почв.

Значение почвы. Почва является важной частьюбиосферы Земли, выполняет разнообразные функции:регулирует химический состав атмосферы, гидросферы и литосферы, участвует в биогеохимических круговоротах веществ, аккумулирует органическое вещество и энергию, является защитным и буферным биогеоценотическим экраном,жизненным пространством и источником питательных веществ для живых организмов.

Для человека почва – важнейший природный ресурс. Почва – главный источник продуктов питания, основное средство сельскохозяйственного производства, предмет труда и продукт труда. Почва – фундамент для поселений, промышленных объектов, транспортной сети, а также хранилище отходов производства. Кроме того, почва – источник вещества для формирования органогенных полезных ископаемых (торф, уголь, нефть).

Сложность понятия почвы заключается в том, что это природное тело состоит из многих частей и может существовать только в процессе взаимодействия факторов почвообразования.

Факторы почвообразования – внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых формируется почвенный покров земной поверхности. К факторам почвообразования относят: почвообразующие породы, климат, воды (почвенные и грунтовые), рельеф, живые организмы (растения и животные), время и хозяйственную деятельность человека.

Почва образуется под воздействием биологических, климатических и иных факторов почвообразования на горные породы. Горные породы, которые выходят на земную поверхность и в толще которых развивается почва, называют почвообразующими или материнскими породами. Почвообразующая порода является минеральной основой для почвы. Порода как бы по наследству передает почве свой механический, минералогический и химический состав, физические свойства. Свойства почвообразующих пород оказывают влияние на видовой и химический состав и биологическую продуктивность растений, на скорость разложения органических остатков и качество образующегося гумуса. Между почвой и почвообразующей породой происходит обмен тепловой энергией, газами, водяным паром и растворами. Это оказывает существенное влияние на темп и направление почвообразовательного процесса.

Влияние климата в почвообразовании проявляется в воздействии на почву и заселяющие ее организмы выпадающих осадков, газов атмосферы, паров воды и поступающей солнечной энергии. Климат оказывает прямое и косвенное влияние на почвообразовательный процесс. Прямое влияние сказывается в непосредственном воздействии элементов климата (увлажнение почвы влагой атмосферных осадков и ее промачивание; нагревание и охлаждение). Косвенное влияние климата проявляется через его воздействие на растительный и животный мир. Состав растительности и ее биологическая продуктивность, количество органических остатков, попадающих в почву, и темп их разложения, количество вовлекаемых в биологический круговорот химических элементов зависит от климатических условий. Климат обуславливает и гидрологические характеристики почвы (формы воды в почве, глубина залегания почвенно-грунтовых вод). Совокупность климатических и гидрологических факторов определяют водный и температурный режим почв.

Влияние рельефа на почвообразование проявляется, прежде всего, через влияние на климатические и гидрологические факторы. Макроформы рельефа (равнины, плато, горные сооружения) оказывают влияние на движение воздушных масс и формирование климата. В горах возникает вертикальная зональность климата, растительности и почв вследствие понижения температуры воздуха с высотой. Воздушные массы, приближаясь к горам, медленно поднимаются и постепенно охлаждаются, что способствует выпадению осадков. Перевалив через горы, те же воздушные массы, опускаясь, нагреваются и становятся сухими. Значение мезорельефа проявляется прежде всего в перераспределении атмосферных осадков на земной поверхности и регуляции соотношения вод, стекающих по поверхности и просачивающихся в почву. Формы мезорельефа определяют направление просачивания и стока внутрипочвенных вод, оказывают влияние на распределение тепла и развитие почвенно-эрозионных процессов. Особенно большое влияние оказывает мезорельеф на формирование водного режима почв. По положению в рельефе и по определяемому им перераспределению атмосферных осадков различают следующие группы почв, которые называются рядами увлажнения.

Автоморфные почвы (почвы нормального увлажнения) формируются на ровных поверхностях и склонах, в условиях свободного поверхностного стока вод, при глубоком залегании грунтовых вод (глубже 6 м).   Полугидроморфные почвы формируются при кратковременном застое поверхностных вод или при залегании грунтовых вод на глубине 3-6 м (капиллярная кайма может достигать корней растений). Гидроморфные почвы (почвы избыточного увлажнения) формируются в условиях длительного поверхностного застоя вод или при залегании грунтовых вод на глубине менее 3 м (капиллярная кайма может достигать поверхности почвы). Эти подразделения очень важны при мелиорации почв и учитываются в их классификации.

Микрорельеф также участвует в дифференциации почвенного увлажнения. Различие в увлажнении вызывает изменение пищевого и солевого режимов почв по элементам микрорельефа.

Важнейшее значение принадлежит биологическому фактору почвообразования. Большая часть явлений, слагающих почвообразовательный процесс, а также формирование и развитие плодородия почв осуществляются при активном участии живых организмов. В почвообразовании принимают участие высшие зеленые растения, низшие растения (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли), высшие позвоночные животные и мелкие беспозвоночные животные (членистоногие, моллюски, черви, простейшие). Главная роль в почвообразовании из перечисленных групп организмов принадлежит высшим зеленым растениям, которые являются главным источником органического вещества в почве.

С развитием человеческого общества почва вовлекается в сферу хозяйственной деятельности и становится средством производства. При этом она подвергается глубоким изменениям, обусловленным механической обработкой, внесением удобрений, посевом культур, осушением и орошением, использованием лугов и пастбищ, эксплуатацией леса. Хозяйственная деятельность человека в современную эпоху стала одним из ведущих факторов почвообразования [18].

Материнская порода превращается в почву только при длительном проявлении почвообразовательного процесса. Поэтому, время, в течение которого идет этот процесс и формируется та или иная почва, тоже является фактором почвообразования.

Перечисленные факторы в их разнообразном сочетании создают множество вариантов протекания почвообразовательных процессов, и, соответственно, формирующихся типов почв, их комбинаций, обуславливая неоднородность структуры почвенного покрова.

Общая схема почвообразования. Почва образуется из горных пород в результате процессов выветривания и почвообразования. Выветривание подготавливает горные породы к образованию из них почв и является важнейшей частью процесса их формирования. Под выветриванием понимают механическое разрушение и химическое изменение горных пород и их минералов. В выветривании горных пород на первых стадиях преобладает физическое и химическое выветривание, затем подключается биота. Первыми атакуют горную породу водоросли, затем лишайники. Под их воздействием возникает мелкозем, который уже является субстратом для поселения высших растений. За счет отмирания частей растений в почве накапливается органическое вещество. Наряду с процессами создания органического вещества в природе одновременно и непрерывно протекают процессы его разрушения. В почве разрушение органических остатков осуществляется главным образом микроорганизмами. Таким образом, в основе почвообразовательного процесса лежит малый биологический круговорот веществ, который протекает в результате жизнедеятельности высших растений, животных и микроорганизмов.

В ходе развития почвы происходит ее дифференциация на горизонты – субгоризонтальные слои, различающиеся по морфологическим и аналитическим показателям. Свойства горизонтов определяются происхождением (генезисом), поэтому почвенные горизонты называются генетическими. Система взаимосвязанных генетических горизонтов образует почвенный профиль.

В верхней части профиля формируются поверхностные горизонты, обозначаемые индексом А.

А₀ – верхний горизонт, мощностью в несколько см, состоит из слаборазложившейся органики (в лесах называется лесная подстилка, на лугах – дернина, на болотах – моховой очес).

А₁ – дерновый (гумусовый или перегнойно-аккумулятивный) – органо-минеральный горизонт, формируется в результате процесса гумификации (образования гумуса) органики. При многолетней сельскохозяйственной эксплуатации происходит разрушение естественной структуры почвы, обеднение гумусом. В результате на месте гумусового горизонта формируется пахотный горизонт – А_п.

А_т – торфяный – в основном состоит из малоразложившихся органических остатков, формируется в условиях избыточного увлажнения.

А₂ – подзолистый (эллювиальный или горизонт вымывания) – минеральный горизонт, формируется в результате процесса оподзоливания, Al-Fe-гумусового процесса или лессиважа.

Ниже по профилю почвы залегают горизонты:

В – срединный горизонт – иллювиальный (горизонт вмывания).

С – материнская или почвообразующая порода.

G – глеевый горизонт – материнская порода, измененная в ходе глеевого процесса, формируется в условиях избыточного увлажнения.

При переходе одного горизонта в другой затеками, могут формироваться переходные горизонты.

А₁А₂ – перегенойно-подзолистый.

А₁В – перегнойно-иллювиальный.

А₂В – подзолисто-иллювиальный.

Формирование того или иного набора горизонтов в почвенном профиле зависит от конкретных факторов почвообразования, обуславливающих развитие разных почвообразовательных процессов.

Почвообразовательные процессы. Почвообразовательный процесс или почвообразование – это процесс образования почв из слагающих земную поверхность горных пород, их развития, функционирования и эволюции под воздействием факторов почвообразования.

Почвообразование складывается из противоположно направленных процессов и явлений, таких как: разрушение первичных и вторичных минералов – неосинтез минералов; биологическая аккумуляция элементов в почве – потребление элементов организмами из почвы; разложение органических соединений – синтез новых органических соединений; растворение веществ – осаждение веществ; увлажнение – высыхание; нагревание – охлаждение; окисление – восстановление; азотфиксация – денитрификация и другие. Перечисленные противоположные процессы, из которых складывается почвообразование, А. А. Роде назвал общими почвообразовательными процессами, поскольку они имеют место во всех почвах, хотя и в разном качественном и количественном проявлении, в разнообразных сочетаниях [21].

Специфические проявления общих процессов в зависимости от специфики факторов и условий почвообразования называют частными почвообразовательными процессами. К ним относят: гумусообразование или торфообразование, засоление или рассоление и т. д.

Все почвообразовательные процессы делят на макропроцессы, охватывающие весь почвенный профиль в целом, и микропроцессы, минеральные и органические преобразования в пределах изолированных участков почвенного профиля.

Частные почвообразовательные макропроцессы академик И. П. Герасимов предложил называть элементарными почвенными процессами – это горизонтообразующие или профилеобразующие процессы. В настоящее время изучен широкий ряд элементарных почвенных процессов (ЭПП) [21], важнейшие из них описаны ниже.

I. Биогенно-аккумулятивные ЭПП – протекают в почве под влиянием жизнедеятельности организмов и сопровождаются образованием в профиле биогенных органо-аккумулятивных поверхностных горизонтов.

1. Подстилкообразование – формирование на поверхности почвы органического (в нижней части органоминерального) слоя лесной подстилки или степного войлока.

2. Торфообразование – процесс преобразования и консервации органических остатков при их незначительной гумификации, ведущий к образованию поверхностных горизонтов торфа различной степени разложения.

3. Гумусообразование – процесс преобразования органических остатков в почвенный гумус и его перемешивания с минеральной частью почвы с формированием гумусовых сгустков (гумонов), обволакивающих пленок, органоминеральных соединений и глинисто-гумусовых комплексов.

4. Дерновый процесс – интенсивное гумусообразование, гумусонакопление и аккумуляция биофильных элементов под воздействием травянистой растительности и особенно корневой массы и образование гумусового (или перегнойного) горизонта.

II. Гидрогенно-аккумулятивные ЭПП – связаны с современным или прошлым влиянием грунтовых вод на почвообразование.

1. Засоление – процесс накопления водоростворимых солей в почвенном профиле при выпотном водном режиме в условиях минерализованных грунтовых вод.

2. Загипсовывание – процесс вторичной аккумуляции гипса в почвенной толще при отложении его из минерализованных грунтовых вод.

III. Метаморфические ЭПП – группа процессов трансформации породообразующих минераловбез элювиально-иллювиального перераспределения компонентов в почвенном профиле.

1. Ожелезнение – процесс высвобождения железа из решеток минералов при выветривании, сопровождающийся побурением или покраснением почвообразующей породы.

2. Оглеение – процесс метаморфического преобразования минеральной почвенной массы в результате постоянного или длительного периодического переувлажнения почвы, приводящего к интенсивному развитию восстановительных процессов (восстановление трехвалентного железа до двухвалентного). Почвы при этом приобретают характерную окраску – голубовато-сизоватую, иногда белесую.

IV. Элювиальные ЭПП – связаны с разрушением или преобразованием почвенного материала в специфическом элювиальном горизонте с выносом из него («вымыванием») продуктов разрушения.

1. Оподзоливание (подзолообразование) – процесс, в основе которого предполагается кислотный гидролиз глинистых силикатов в условиях гумидного климата и промывного водного режима с остаточной аккумуляцией в оподзоленном (подзолистом) горизонте кремнезема и обеднением его илом, алюминием, железом и основаниями. Механизмы этого процесса разными авторами трактуются различно [21]. Традиционно, в отечественном почвоведении развитие процесса оподзоливания связывали с действием гумусовых кислот, особенно фульвокислот (при разложении лесной подстилки образуется большое количество фульвокислот, под их воздействием происходит распад глинистых силикатов, трудноподвижные вещества – железо, алюминий, гумус – переходят в подвижную форму и выносятся вниз по профилю; в элювиальном горизонте остается только кремнезем) [20].

2. Al-Fe-гумусовый процесс – процесс мобилизации железа и алюминия минеральных пленок кислыми гумусовыми веществами и последующего выноса аморфных соединений с образованием элювиального горизонта без глубокого разрушения минеральной части. Согласно концепции ряда почвоведов, преимущественно западных школ, – это истинное оподзоливание [21].

3. Лессивирование (лессиваж) – процесс формирования осветленного горизонта в результате выноса веществ вниз по профилю без их химического разрушения. Суть процесса сводится к инфильтрации веществ вниз по профилю под влиянием осадков. При этом осаждаются сначала более тяжелые и крупные минеральные частицы, затем гумусовые, железо и алюминий. В соответствии с этим горизонты приобретают окраску – белесую, коричневую или бурую, рыжую или красно-коричневую.

VI. Педотурбационные ЭПП – смешанная группа процессов механического перемешивания почвенной массы под влиянием разнообразных факторов и сил, как природных, так и антропогенных.

1. Криотурбация – процесс морозного механического перемещения одних почвенных масс относительно других в пределах какого-либо горизонта или профиля в целом с образованием специфического криотурбационного строения.

2. Биотурбация – перемешивание почвы обитающими в ней животными землероями.

3. Ветровальная педотурбация – процесс перемешивания массы различных почвенных горизонтов при ветровальных лесных вывалах, приводящий к существенной гетерогенности и гетерохронности почвенного профиля.

VII. Деструктивные ЭПП – группа процессов, ведущих к разрушению почвы как природного тела.

1. Эрозия– процесс механического разрушения почвы под действием поверхностного стока атмосферных осадков.

2. Дефляция – процесс механического разрушения почвы под действием ветра (ветровая эрозия почвы).

В соответствии с разными комбинациями факторов почвообразования на планете возникают разные типы почвообразовательных процессов и соответствующие им разные типы почв. Среди основных типов почвообразования можно выделить тундровый, подзолистый, дерновый, черноземный и др.

Плодородие почв. Наиболее важным свойством почвы является ее плодородие – способность удовлетворять произрастающие на ней растения элементами питания, водой и другими факторами жизни.

Различают разные категории плодородия почвы. Естественное (природное) плодородие – то плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. Искусственное плодородие – плодородие, которым обладает почва в результате воздействия на нее целенаправленной человеческой деятельности (распашка, периодическая механическая обработка, мелиорации, применение удобрений). Искусственное плодородие свойственно пахотным почвам, используемым в сельскохозяйственном производстве, зависит от уровня развития науки и техники. Потенциальное плодородие – суммарное плодородие почвы, определяемое ее свойствами, как приобретенными в процессе почвообразования, так и созданными или измененными человеком. Эффективное плодородие – та часть потенциального плодородия, которая реализуется в виде урожая растений при данных климатических (погодных) и технико-экономических (агротехнологических) условиях.

Понятие экономического плодородия связано с разной оценкой участков почв в зависимости от их расположения, удаленности и удобства использования. Почвы с благоприятными для растений природными свойствами и богатые питательными веществами, но расположенные далеко, экономически могут расцениваться ниже бедных почв, но удобно расположенных [12].

Существует также представление об относительном плодородии, то есть плодородии почвы в отношении какой-то определенной группы или видов растений (плодородная для одних растений почва может быть бесплодной для других).

Плодородие почвы формируется в процессе образования самой почвы и определяется совокупностью ряда свойств почвы. Плодородие почвы зависти от содержания в ней гумуса, от гранулометрического состава, структурности, водно-физических и тепловых свойств почвы, ее биологической активности, поглотительной способности.

Имея представление о факторах почвообразования и важнейших свойствах почвы, можно дать следующее определение. Почва – рыхлый поверхностный слой земной коры, который видоизменен и продолжает видоизменяться под влиянием факторов почвообразования, в результате процессов почвообразования, состоящий из ряда тесно связанных генетических горизонтов и обладающий плодородием. Почва состоит из трех частей: твердой (минеральная и органическая часть), водной (почвенная влага), газообразной (почвенный воздух).

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте понятие «почва». Объясните, в чем заключается значение почвы для биосферы и человека.

2. Перечислите факторы почвообразования.

3. Объясните, что такое «почвообразовательный процесс», приведите примеры.

4. Раскройте суть понятия «плодородие почвы». Поясните, какие выделяют категории плодородия почв.

Часть почвы

План

1. Современные представления о выветривании.

2. Почвообразующие породы.

3. Механический состав почвы.

 

Современные представления о выветривании. Почва формируется из горных пород в результате процессов выветривания и почвообразования. Выветривание (гипергенез) – сумма процессов преобразования горных пород на поверхности Земли. Наружные горизонты горных пород, подвергающиеся выветриванию, называют кора выветривания. В едином процессе выветривания различают по преобладающему действию тех или иных факторов три формы: физическое, химическое, биологическое выветривание.

Физическое выветривание – процесс механического раздробления горных пород и их минералов на обломки различной величины и формы без изменения их химического состава. Процессы физического выветривания протекают под влиянием колебаний температуры, действия воды в жидком и твердом виде, ветра и других агентов. В результате физического выветривания массивные монолитные горные породы дробятся и превращаются в рыхлый материал. Особенно широко распространена эта форма выветривания в областях с резкими колебаниями температур и сильными ветрами.

Химическое выветривание – химическое преобразование горных пород и их минералов в результате протекания таких процессов как растворение, гидратация, окисление, гидролиз, карбонизация. Важнейшими агентами химического выветривания являются вода, углекислый газ, кислород. В результате химического выветривания происходит изменение физического состояния и разрушение кристаллической решетки минералов. Порода обогащается новыми (вторичными) минералами и приобретает такие свойства как связность, влагоемкость, поглотительная способность и др. Особенно активно химическое выветривание проявляется в условиях жаркого и влажного климата.

Биологическое выветривание – процессы механического разрушения и химического изменения горных пород и минералов под влиянием растительных и животных организмов и продуктов их жизнедеятельности. При биологическом выветривании организмы извлекают из породы необходимые для построения своего тела вещества и аккумулируют их в поверхностных горизонтах породы, создавая условия для почвообразования и формирования почвы. Таким образом, процесс выветривания переходит в процесс почвообразования [15].

Все виды выветривания действуют на горные породы совместно и одновременно, образуя коры выветривания и почвообразующие породы, которые являются минеральной основой для почвы.

Почвообразующие (материнские) породы – рыхлые поверхностные слои горных пород. Все горные породы можно разделить на две большие группы. Первая группа включает древние (коренные) дочетвертичные породы, представленные продуктами разрушения магматических, осадочных и метаморфических пород разных геологических эпох и периодов. Наиболее широко они распространены в горных районах. Вторая группа включает четвертичные (современные), главным образом, рыхлые осадочные породы континентального и морского происхождения, которые слоем разной мощности покрывают большую часть равнинных пространств в пределах России. Именно на них почти повсеместно и формируются почвы.

Четвертичные породы, являющиеся почвообразующими, в своем происхождении могут быть связаны с деятельностью ледника (моренные, флювиогляциальные, перигляциальные, озерно-ледниковые) или с другими факторами (делювиальные, элювиальные, пролювиальные, эоловые, аллювиальные, морские).

Моренами (моренными, ледниковыми отложениями) называют продукты выветривания различных пород, перемещенные и отложенные ледниковыми массами. Они характеризуются неоднородным строением, по механическому составу чаще глинистые и суглинистые, реже песчаные. Для морен характерно включение гальки, валунов различного размера. Различают основные и краевые морены. Первые покрывают бывшее ложе ледника и в областях материкового оледенения распространены на огромных пространствах. Краевые (конечные) морены образовались на окраине ледника при длительной его остановке. Они представляют собой мощные нагромождения разрозненных гряд, валов и холмов. Окраска морены зависит от коренных пород, характера выветривания. Для таежно-лесной зоны характерна красно-бурая и желто-бурая окраска.

Флювиогляциальные (водно-ледниковые) отложения – продукт аккумулятивной деятельности потоков талых ледниковых вод, образовались в краевой зоне ледников, за их пределами. Механический состав этих отложений чаще всего песчаный, супесчаный, вертикальный профиль характеризуется косой или диагональной слоистостью. В составе отложений могут быть окатанные валуны.

Озерно-ледниковые (древнеозерные) отложения представляют собой осадки, отложившиеся на дне приледниковых озерных бассейнов. По механическому составу могут быть супесчаными, но чаще суглинистые, имеют характерный серый или буроватый цвет. Вертикальный профиль характеризуется тонкой горизонтальной слоистостью.

Перигляциальные отложения (покровные суглинки) образовались по краю тающих масс льда. Имеют желто-бурый цвет, однородные, неслоистые, без включений. По механическому составу глинистые и суглинистые.

Лёсс – осадочная горная порода, неслоистая, однородная, известковистая, суглинисто-супесчаная, имеет светло-жёлтый или палевый цвет. Лессы широко распространены в степных районах России. Существует несколько гипотез лёссообразования: эоловая (В. А. Обручев), водно-ледниковая (В. В. Докучаев) и почвенная (Л. С. Берг) [1]. Эоловая гипотеза базируется на процессах фёнового развевания пыли морен и зандровых отложений в ледниковый период или из пустынных областей в послеледниковый период. Водно-ледниковая гипотеза связывает происхождение лессов с осаждением пылевато-суглинистого материала из водно-ледниковых потоков в приледниковых районах. Почвенная гипотеза рассматривает лесс как продукт выветривания и почвообразования делювиальных, аллювиальных и флювиогляциальных наносов в условиях сухого климата и при наличии карбоната кальция.

Элювиальные отложения – продукты выветривания горных пород, залегающие на месте своего образования. Наиболее развиты они на плоских водораздельных пространствах, где процессы денудации не наблюдаются или сильно ослаблены. Характерными признаками элювия является тесная генетическая связь продуктов выветривания с исходной породой и постепенность перехода к ней при наблюдении на вертикальном разрезе.

Делювиальные отложения – наносы, образующиеся на нижних частях склонов в результате смыва с возвышенностей продуктов выветривания дождевыми и талыми водами. Признаками делювиальных отложений являются слоистость и сортированность слагающих его механических частиц: более крупные оседают выше по склону, наиболее мелкие – у подножия склона. Делювиальные отложения часто залегают в форме шлейфов у основания склонов. Постепенно разрастаясь в ширину, сливаясь с соседними шлейфами, при этом нарастая и поднимаясь вверх по склону, делювий местами достигает водоразделов, где смыкается с близкими к нему по составу элювием. В местах, где граница между делювием и элювием нечеткая, их объединяют в элювиально-делювиальные отложения.

Пролювиальные отложения – отложения временных горных потоков, образуют конусы выноса несортированного грубого обломочного материала у подножий гор, в межгорных долинах, в устьях речных долин.

Аллювиальные отложения образуются в устьях и долинах рек, представляют собой осадки проточных вод или пойменные наносы, отлагаемые при разливе рек. К аллювиальным относят также донные отложения проточных озер и дельтовые отложения рек. Все разновидности аллювия разног