Почвообразующие, или материнские породы

Все существующие на материках земного шара почвы образовались в результате длительных и весьма сложных изменений разнообразных горных пород, выходящих на дневную поверхность.

Горные породы, на которых развиваются почвы, называются материнскими, или почвообразующими.

На дневную поверхность могут выходить: извержённые массивные горные породы (гранит, базальт и др.); метаморфические породы (гнейсы, кристаллические сланцы, мрамор), образовавшиеся в глубоких слоях земли в условиях высоких температур и большого давления, из магматических и осадочных пород; осадочные горные породы, представляющие собой продукты разрушения или выветривания извержённых и метаморфических пород (глины, суглинки, супеси, пески).

Изверженные (или магматические) и метаморфические породы выходят на дневную поверхность сравнительно редко: они почти всюду, за исключением горных хребтов, перекрыты рыхлыми осадочными породами.

Поэтому, в качестве почвообразующих пород всюду на земном шаре выступают главным образом рыхлые осадочные породы, похоронившие под собой слои различных пород более древнего образования.

Почвообразующие рыхлые породы, выстилающие огромные пространства нашей страны, отличаются большим разнообразием как по происхождению, так и петрографическому, минералогическому, химическому и механическому составам.

Разнообразные рыхлые горные породы, на которых развиваются современные почвы, образовались главным образом в четвертичный период, поэтому получили название четвертичных пород. В зависимости от способа и условий образования они могут быть подразделены на континентальные и морские отложения.

Наиболее распространенными на территории нашей страны являются континентальные отложения, что же касается морских отложений, то они, как правило, занимают ограниченные пространства и встречаются главным образом на побережьях морей.

 

Типы четвертичных отложений

Континентальные четвертичные отложения подразделяют на следующие группы: 1) ледниковые, 2) флювиогляциальные, 3) озерно-ледниковые, 4) озерные, 5) аллювиальные, 6) озерно-аллювиальные, 7) пролювиальные, 8) элювиальные, 9) делювиальные, 10) элювио-делювиальные, 11) эоловые, 12) лёссовые.

Ледниковые отложения. К этому типу относятся различного рода морены - донные, или основные, отложившиеся на пространстве, занимавшемся ледником, конечные, нагромоздившиеся у краев ледников, и боковые, образовавшиеся у боков ледникового языка в случае долинного оледенения.

Все виды морен представлены различными валунными отложениями, т. е. глинами, суглинками, супесями и песками, содержащими в большем или меньшем количестве беспорядочно распределенные в массе породы валуны, разнообразные по составу и величине. Песчанистость, рыхлость и обилие валунов свойственны более всего краевым моренам, глинистость—основной морене. Общим признаком для всех морен является несортированность обломочного материала.

Ледниковые отложения обычно слагают характерные формы рельефа, в особенности так называемые конечные морены, друмлины и т. д.

Флювиогляциальные отложения. Данный тип отложений представляет собой продукт аккумулятивной деятельности потоков талых вод, образующихся в результате таяния ледника. Отлагаясь перед краем ледника, флювиогляциальные отложения опоясывают обычно области распространения конечных и донных морен, нередко также подстилая и перекрывая последние, что объясняется перемещением края ледника в процессе развития оледенения. Литологически флювиогляциальные образования представлены как песчано-галечными, иногда мелковалунными отложениями, слагающими обычно особые аккумулятивные формы рельефа - озовые гряды, ледниковые дельты и т. п., и образующими обширные песчано-галечниковые поля, так называемые зандры, так и более тонкими песчаными и глинистыми отложениями.

Для песчано-галечных флювиогляциальных отложений характерна хорошая сортировка материала, косая и диагональная слоистость, присущая отложениям проточных вод, вместе с наличием более или менее крупных валунов.

К флювиогляциальным отложениям тесно примыкают так называемые покровные суглинки, отличающиеся отсутствием слоистости и тонкостью материала. Эти суглинки обычно рассматриваются как отложения временных мелководных приледниковых разливов талых вод. Они не содержат валунов, обычно плотны, при размокании очень вязки и отличаются буро-желтой окраской без красноватого оттенка. Покровные суглинки распространены главным образом на водораздельных пространствах, где залегают на морене, от которой во многих случаях резко отграничены.

В этих же условиях нередко встречаются и лёссовидные суглинки; по однородности механического состава они близки к покровным, но отличаются от последних карбонатностью.

Озерно-ледниковые отложения. Сюда относятся осадки, отложившиеся на дне приледниковых озерных бассейнов, заполнявших плоские понижения в рельефе и подпруженных краем ледника. Они развиты преимущественно в равнинных районах.

К типично озерно-ледниковым отложениям принадлежат так называемые горизонтально слоистые ленточные глины. Однако, среди них встречаются также пески и супеси со слабо выраженной горизонтальной слоистостью.

Озерные отложения. Отличаются от озерно-ледниковых, во-первых, отсутствием типичной «ленточной» слоистости, во-вторых, приуроченностью большей частью к древним и современным озерным котловинам. Образовались они в бассейнах озер.

Литологически озерные отложения весьма разнообразны: это преимущественно глины, илы, пески, галечники, сапропели, диатомиты и т. д.

Аллювиальные отложения. К группе аллювиальных отложений относятся наносы, образующиеся в устьях и по долинам рек, преимущественно во время весеннего половодья. Характерной особенностью этих отложений является ясно выраженное слоистое строение. В зависимости от тех или иных природных условий образования аллювиальные отложения могут быть самого различного состава: песчаные, суглинистые, глинистые и т. д.

Озерно-аллювиальные отложения. Данная категория пород состоит из озерных и аллювиальных отложений. Эти наносы образуются обычно в районах низменных равнин, или полесий, где вследствие равнинности рельефа и обильного увлажнения весенние половодья дают широкие разливы в виде временных застойных бассейнов, отлагающих большей частью глинистые осадки озерного типа. Такого рода отложения на значительных площадях встречаются в Полесье, Западной Сибири и т. д.

Пролювиальные отложения. Под пролювием понимают отложения временных горных потоков в виде несортированного или плохо сортированного валунно-галечно-щебневатого материала. Пролювиальные отложения весьма сильно развиты у подножья гор; здесь каждое, даже небольшое, ущелье имеет свой «конус» выноса. Сливаясь вместе, эти выносы обычно образуют подгорные равнинные полосы, нередко значительной величины, как, например, вдоль Копет-Дага в Средней Азии.

Таким образом, характерным признаком, позволяющим отличать пролювиальные отложения от других аналогичных по строению наносов, является конусо- или веерообразная форма слагаемых пролювием накоплений. По механическому составу пролювий весьма неоднороден. Вблизи горных хребтов, как правило, в нем преобладает грубый хрящевато-щебенчатый материал; по мере же удаления от подножия гор щебневатые наносы делаются мельче и постепенно переходят в пески и суглинки нередко лёссовидного облика.

Элювиальные отложения. К элювиальным образованиям относятся различные продукты выветривания, горных пород, оставшиеся на месте.

В зависимости от преобладания процессов химического или физического выветривания и характера первичной, исходной, породы элювиальные отложения могут быть самого разнообразного вида и состава, начиная от огромных каменных глыб и россыпей на плоских горных вершинах до тонких глинистых продуктов во влажных и теплых низменных областях.

Характерным признаком элювия является тесная связь с подстилающей материнской породой и постепенность переходов к ней по окраске и по минералогическому составу.

Делювиальные отложения. В тесной связи с элювиальными образованиями находятся делювиальные отложения. Последние являются результатом, смыва с возвышенностей продуктов выветривания дождевыми и талыми водами.

Делювиальные отложения могут обладать некоторой сортировкой материала и даже отчетливой слоистостью, обычно параллельной склону. Состоят они преимущественно из глинистых частичек, крупные обломки встречаются сравнительно редко. Залегают делювиальные наносы у подножия гор, холмов и вообще по пониженным элементам рельефа.

Элювио-делювиальные отложения. Во многих случаях в природе элювиальные и делювиальные отложения залегают совместно, вследствие чего разграничить их бывает весьма затруднительно. Тогда эти породы называют элювио-делювиальными. Приурочены они всегда к гористым и холмистым местностям.

Эоловые отложения. Под эоловыми отложениями подразумеются образования, связанные в своем происхождении с аккумулятивной деятельностью ветра.

К несомненно эоловым отложениям относятся песчаные наносы, развитые в пустынных и полупустынных областях и образующие характерные формы рельефа - барханы, бугристые пески и т. п., по которым в основном и удается определить их эоловое происхождение.

В других географических зонах к эоловым образованиям относятся также различные, аккумулятивные формы (материковые, морские, речные дюны и т. п.), сложенные песками, перевевавшимися в недавнем прошлом при иных климатических условиях или подвергающимся перевеванию и в настоящее время, нередко в результате деятельности человека. Помимо морфологии, эоловые отложения отличаются от иных образований хорошей сортировкой материала и характерной диагональной слоистостью.

Лёссы. Среди четвертичных отложений значительное место на территории России, главным образом в степных районах юга и юго-востока, занимают лёссы и лёссовидные суглинки, отличающиеся рядом характерных свойств: мелкоземистостью, рыхлостью, пористостью, отсутствием слоистости и, самое существенное, большим содержанием в них карбонатов кальция и магния.

Что же касается морских отложений, то они встречаются главным образом в Прикаспийской низменности, где образовались в последнюю, хвалынскую трансгрессию Каспийского моря. Эти отложения представлены здесь шоколадными плитчатыми плотными глинами, иногда песками, и нередко отличаются заметной соленосностью. Морские отложения значительно распространены также на побережье Северного Ледовитого океана.

 

 

Глава 16

РЕЛЬЕФ СУШИ

 

Значение рельефа. Поверхность литосферы неровная. Рельеф (франц. relief, от лат. relevo – поднимаю) – совокупность неровностей поверхности суши, дна океанов и морей. Рельеф играет большую роль в формировании ландшафтов. От рельефа зависят характер стока, микроклимат, распределение почвенно-растительного покрова и т.д. В свою очередь и рельеф изменяется под действием этих факторов. Любые формы рельефа, от отдельной кочки до горного хребта, не остаются неизменными. Они создаются и уничтожаются разнообразными и непрерывными процессами, действующими на Земле. Изучением рельефа, т.е. форм земной поверхности, их классификацией, генезисом и динамикой занимается наука геоморфология.

 

Рельефообразующие факторы

 

При морфогенетическом анализе рельефа, следует различать эндогенные рельефообразующие факторы, обусловленные внутренними силами Земли (тектонические движения и вулканическая деятельность), и экзогенные, связанные с лучистой энергией Солнца (текучая вода, ледники, ветер, прибой волн на берегах морей и озер, выветривание и др.). Под непосредственным воздействием силы тяжести, на поверхности Земли протекают гравитационные процессы (оползни, горные обвалы и др.). Немалую роль в формировании рельефа играет также деятельность человека.

Экзогенные и эндогенные процессы действуют на земную поверхность одновременно, но с различной интенсивностью во времени и пространстве. При ведущем значении эндогенных процессов, возникают преимущественно крупные – структурной формы рельефа суши, дна океанов и морей. Экзогенные процессы обычно формируют более мелкие скульптурные формы.

Области тектонического поднятия опускания испытывают воздействие со стороны экзогенных процессов: возвышенные и поднимающиеся участки земной коры расчленяются, срезаются сверху и с боков, т.е. подвергаются денудации, а пониженные и опускающиеся заполняются продуктами разрушения и сноса, т.е. являются областями аккумуляции.

Преобладание тектонических поднятий над совокупным действием экзогенных сил приводит к восходящему развитию рельефа, для которого характерно увеличение абсолютных и относительных высот, глубины расчленения, крутизны склонов. Примером является высокогорный тип рельефа,свойственный молодым горным странам (Альпы, Гималаи и др.).

Перевес деструктивных экзогенных факторов ведет к разрушению положительных элементов рельефа, к его нисходящему развитию: уменьшению высот, появлению вогнутых склонов. Это соответствует среднегорному типу рельефа (Урал, Аппалачи). Средневысотные горы, снижаясь, переходят в низкогорный тип рельефа (Казахский мелкосопочник).

Формы рельефа, в образовании которых главная роль принадлежит эндогенным процессам, относятся к морфоструктурам. В последних четко отражаются геологические структуры земной коры. Так, платформенным структурам с горизонтальным залеганием слоев соответствуют равнинные области, а складчатым структурам – горные страны.

Рельеф земной поверхности формируется вследствие одновременного и противоречивого воздействия на литосферу внутренних и внешних процессов. Вещество геосфер Земли находится в непрерывном движении и изменении. Среди процессов, совершающихся в недрах и на поверхности Земли, различают две главные группы. Первую образуют внутренние, или эндогенные процессы, движущим началом которых является внутренняя энергия Земли (главным образом энергия радиоактивного распада). Вторую группу составляют внешние, или экзогенные процессы, порождаемые поступающей на Землю энергией солнечного излучения. Соотношение эндо- и экзогенных процессов в разных местах на Земле различно и со временем изменяется, поэтому рельеф поверхности литосферы разнообразен и изменчив.

 

Классификация форм рельефа

Многообразные формы рельефа классифицируются в двух направлениях: по морфологическому и генетическому признакам. Генетическая классификация форм рельефа производится на основе учёта их генезиса, возраста, взаимосвязи и динамики. Эта классификация даёт возможность рассматривать формы рельефа, обобщая их в генетические ряды. Родственные формы могут быть не похожими по внешним признакам, но они представляют звенья одной цепи, хотя и находятся на разных стадиях своего развития. Например, маленькая промоина, овраг и балка очень различны по внешнему виду и размерам, но все они являются различными стадиями развития формы, обусловленной водно-эрозионным процессом. В зависимости от преобладания того или иного экзогенного фактора различают: флювиальные формы, созданные работой рек и временных потоков, ледниковые, мерзлотные, аридные (физическое выветривание, работа ветра) и другие.

Морфологическая классификация принимает во внимание внешние признаки и размеры форм рельефа без учёта их происхождения и взаимосвязи.

Выделяют следующие виды рельефа.

1. Мегарельеф – горизонтальные размеры рельефных образований этого вида измеряются сотнями километров при резком колебании высот, например, Кавказский хребет, Средне-Русская возвышенность, Западно-Сибирская низменность и т.д.

2. Макрорельеф – горизонтальные размеры рельефных форм этого вида колеблются от 10 до 200 км. Разность высот достигает десятков метров, например водораздел двух речек, песчаные гряды, обширные террасы больших пойм и др. В геоморфологии некоторые исследователи понятия мегарельеф и макрорельеф объединяют в один термин «макрорельеф».

3. Мезорельеф – протяжённость форм этого вида рельефа измеряется десятками, реже сотнями метров. Разность высот достигает 10-20 м, например: гривы, лощины, овраги, увалы, лбы, небольшие песчаные гряды.

4. Микрорельеф – небольшие впадинки и возвышения диаметром 20-50 м; разность высот не более 1 м, например: небольшие степные блюдца, промоины, невысокие холмики.

5. Нанорельеф – протяжённость этой формы рельефа находится в пределах 1 м, подъёмы и опускания определяются долями метра, например: маленькие ямки, кочки, бугорки. Часто эти рельефные формы создаются муравьями, сусликами, копытами животных.

По морфологическому признаку самым элементарным является деление поверхности суши на горы и равнины. Внутри тех и других имеются различные формы рельефа, а также положительные (выпуклые) и отрицательные (впадины) формы рельефа.

Положительные формы рельефа. Важнейшие положительные формы – это холм, гора, хребет, нагорье, плоскогорье, плато. Крупнейшие положительные формы рельефа на Земле – материки.. Это формы рельефа первого порядка. Формы рельефа второго порядка – горы и равнины, как на суше, так и на дне океанов. Поверхность гор и равнин имеет сложный рельеф, состоящий из более мелких форм.

Материки, или континенты – самые крупные части суши, окружённые со всех сторон водой (Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Антарктида и Австралия).

Равнина – ровная или слабохолмистое пространство суши, на котором высоты соседних точек мало отличаются друг от друга. Равнины могут быть как низменностями, так и высокими плоскогорьями. Большинство равнин едва заметно наклонено в какую-нибудь сторону. По происхождению равнины бывают аккумулятивными, вулканическими и выработанными.

Гора – изолированная возвышенность с относительной высотой более 200 м, обычно с крутыми склонами и резко выраженной подошвенной линией. Горы и их вершины имеют различную форму. Вершины могут быть плоскими (столовые горы), куполообразными, пирамидальными, остроконечными (пики).

Хребет – вытянутая, значительная по длине возвышенность с относительной высотой более 200 м, с крутыми, нередко скалистыми склонами и резко выраженной водораздельной линией. Вершинная линия хребта называется гребнем. Невысокие горные хребты с плоскими или слабовыраженными гребнями, иногда расчленённые процессами денудации на отдельные возвышенности, называются горными кряжами.

Горная цепь – система вытянутых в одном направлении горных хребтов.

Нагорье – обширная возвышенность, на которой расположены такие крупные формы рельефа, как горы, хребты, цепи и др.

Плато – возвышенная равнина, ограниченная хорошо выраженными склонами, нередко обрывистыми. Поверхность плато бывает не только ровной или слабоволнистой, но часто значительно расчленённой положительными и отрицательными формами рельефа.

Плоскогорье – обширная по площади нагорная равнина, ограниченная хорошо выраженными склонами. Его поверхность в отличие от поверхности плато всегда имеет значительные понижения и повышения с плоскими вершинными поверхностями.

Возвышенность – участок суши высотой от 200 до 500 м над уровнем моря (Среднерусская, Приволжская).

Низменность – равнина, поднимающаяся не выше 200 м над уровнем моря (Амазонская), - океана (Прикаспийская).

Холм – изолированная коническая, а чаще куполообразная возвышенность, не превышающая 200 м над окружающей местностью. Холм имеет пологие склоны, но резко выраженную подошву. Самая высокая точка холма называется вершиной.

Отрицательные формы рельефа. Важнейшие отрицательные формы – это лощины, промоины, овраги, различные долины и впадины (котловины), каньоны и др. Крупнейшие отрицательные формы рельефа на Земле – впадины океанов.

Лощина – вытянутое углубление, имеющее обычно задернованные склоны, которые открыты в сторону общего наклона поверхности. Глубина лощин незначительна.

Промоина – вытянутое углубление с крутыми, незадернованными склонами.

Овраг – углубление значительной длины, иногда до нескольких километров, с крутыми, часто отвесными склонами. Овраги открыты и постепенно расширяются в сторону общего наклона поверхности. Верховья их имеют вид промоины. Овраг может быть простой и сложной формы. Овраг, приостановившийся в росте в глубину, с пологими задернованными склонами и плоским дном называется балкой. В средней полосе Европейской части России его называют логом.

Долина – вытянутое углубление, имеющее уклон в одном направлении, со склонами различной крутизны и формы, часто прорезанное оврагами или промоинами. Долины, занятые реками, называются речными, без рек – сухими. Долины никогда не пересекаются, а только сливаются друг с другом.

Впадина – понижение суши или дна океана, замкнутое со всех сторон склонами различной крутизны и формы:

· участки суши, расположенные ниже уровня моря;

· пониженные участки на плоскогорьях и нагорьях;

· понижения дна океана, имеющие глубину более 6 км.

Самая глубокая впадина на суше находится в Азии – Турфанская (-154 м ниже уровня моря), а самая глубокая океаническая – в Тихом океане – Марианинская (11034 м). Небольшие котловины, имеющие незначительную глубину и плоское дно, называются блюдцами или западинами.

 

 

Раздел III

ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

Введение

Почва - особое природное образование (по В.В. Докучаеву), обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов, возникающих в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием. Почва - поверхностный слой коры выветривания, обладающий свойством плодородия. Плодородие - способность почвы обеспечивать растения водой и питательными элементами. Плодородие - качественный признак почвы, резко отличающий её от бесплодной, неспособной производить урожай растений, горной породы. Предварительной фазой превращения горной породы в почву является выветривание. Оно разрушаетгорную породу, делает ее рыхлой и представляет собой сложное тело, в котором более половины массы приходится на минеральную часть. Состав и свойства последней оказывают большое влияние на агрономические качества почвы.

Элементами плодородия служат питательные вещества, вода и воздух, находящиеся в почве. Значительная часть питательных веществ появляется и накапливается в почве при разрушении ее минеральной части.

Для повышения плодородия почв и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур на поля ежегодно вносят минеральные удобрения, которые получают при переработке агрономических руд.

Необходимым условием жизни растений является вода. В районах недостаточного увлажнения необходимо применять искусственное орошение.

Почва является природным телом, на которое непрерывно воздействуют внешние факторы - атмосферные воды, ветер, колебания температуры.

При определённых условиях это воздействие может привести к значительному разрушению почвы и потере его плодородия.

Почва играет большую роль в природе и жизни человеческого общества. С одной стороны, благодаря тому, что растения усваивают воду и питательные элементы из почвы, она является необходимым условием развития растений; с другой стороны, сами растения служат пищей для животных и человека. Следовательно, почва, являясь продуктом жизни, одновременно служит условием дальнейшего развития жизни на Земле.

Почва - это основное средство сельскохозяйственного производства и объект труда. Сельское хозяйство целиком построено на использовании почвы: в растениеводстве - это среда для развития растений; животноводство в свою очередь развивается на основе продукции растениеводства, а в земледелии, которое создает благоприятные условия для роста и развития растений, почва является объектом труда. Почвоведение - наука о почве, ее составе, свойствах, происхождении, развитии, географическом распространении и рациональном использовании. Изучает почву как природное тело, средство производства и предмет труда.

Таким образом, все отрасли сельского хозяйства основаны на использовании почвы, поэтому знание ее состава, свойств, распространения и путей повышения плодородия является необходимым условиям развитиясельскохозяйственного производства.

Глава 17

ПРОЦЕСС ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

17.1. Общая cxeмa почвообразовательного процесса

 

Почвообразование представляет собой сложный процесс превращения материнской породы в почву, резко отличающуюся от исходной породы внешним видом и свойствами. Необходимым условием почвообразования является поселение на породе живых организмов. Для их развития, в свою очередь, требуется некоторое количество влаги и элементов питания в доступной для организмов форме. То и другое появляется в породе в результате её физического и химического выветривания. Сам процесс превращения породы в почву является непрерывным процессом взаимодействия материнской породы с поселившимися на ней организмами и характеризуется следующими чертами:

1. Передвижение зольных элементов из толщи породы и накопление их в верхней части. При накоплении растений происходит передвижение элементов зольного питания из толщи породы и накопление их в верхней части. Эти процессы под воздействием корневой системы растений, которая проникает в глубь породы, поглощает рассеянные в ней фосфор, калий, кальций и другие питательные элементы, перекачивает их наверх в зону максимального распространения корней и в надземную часть. После отмирания растения разлагаются, а находящиеся в них питательные элементы переходят в свободное (подвижное) состояние. При этом часть зольных элементов вымывается атмосферными осадками вниз, другая закрепляется в верхней части породы, а третья усваивается новыми поколениями растений.

2. Образование гумуса и его разрушение. При разложении растительных остатков (корневых, надземной травянистой массы или лесного опада) происходит образование сложных органических соединений, называемых перегноем, или гумусом. Гумус постепенно накапливается в верхней части породы, придавая ей тёмную окраску и новые свойства. Одновременно с образованием гумуса идёт и процесс разрушения его микроорганизмами.

Рассмотренные выше два явления – накопление в верхней части породы элементов зольного питания; образование гумуса и разрушение его с потерей части продуктов разрушения – называются биологическим круговоротом веществ, они и составляют сущность почвообразовательного процесса. Благодаря этому круговороту порода приобретает качественно новое свойство – плодородие.

3. Синтез минеральных соединений. Характерной чертой почвообразования является также образование минеральных соединений – простых солей и глинистых минералов под воздействием организмов, продуктов их распада и атмосферных факторов. Одновременно с синтезом идёт и разрушение минералов, поэтому минералогический состав почвы изменяется по сравнению с минералогическим составом материнской породы.

4. Перераспределение минеральных и органических соединений по профилю. В процессе почвообразования происходит перераспределение части минеральных и органических соединений по профилю. Этому способствуют атмосферные осадки, периодически создающие нисходящий ток влаги, который может сменяться восходящим. Поэтому, некоторое количество вымытых веществ возвращается восходящим током наверх.

Следствием почвообразовательного процесса является формирование почвенного профиля.

17.2. Факторы почвообразования

Свойства почвы зависят от конкретного сочетания тех условий, при которых происходит почвообразовательный процесс. При этом главнейшими факторами, влияющими на образование почв по В.В. Докучаеву, являются почвообразующие породы, растительные и животные организмы, климат, рельеф, возраст почв (время). Позже к ним были добавлены воды (почвенные и грунтовые) и хозяйственная деятельность человека.

Значение первых пяти факторов было показано впервые В.В. Докучаевым, который назвал их факторами почвообразования, или почвообразователями. С учётом зтих добавлений докучаевское определение почвы можно выразить в виде формулы, показывающей функциональную зависимость почвы от почвообразующих факторов во времени:

П = ƒ(П.П., Р.О., Ж.О., Э.К., Р., В., Д.Ч.) · t,

где П – почва; П.П. – почвообразующие породы; Р.О. – растительные организмы; Ж.О. – животные организмы; Э.К. – элементы климата; Р. – рельеф; В. – воды; Д.Ч. – деятельность человека; t – время.

Функциональная зависимость между почвой и факторами почвообразования настолько сложна, что решение вышеприведённой формулы пока не представляется возможным.

Почвообразующие породы. Материнские (или почвообразующие) породы оказывают большое влияние на состав и свойства почвы. Механический состав материнских пород определяет механический состав почв и их физические свойства: водопроницаемость, влагоёмкость, пористость и др. Химический состав материнских пород влияет на агрохимические свойства почв и направленность почвообразовательного процесса. Особенно большое значение имеет карбонатность материнских пород. Так, например, в таёжно-лесной зоне карбонаты кальция и магния тормозят подзолообразовательный процесс, поэтому на карбонатных породах здесь формируются почвы со сравнительно благоприятными физико-химическими свойствами. Карбонатность материнских пород оказывает большое влияние на степень жёсткости грунтовых вод, последние же, переувлажняя почву при близком залегании, определяют тип образующегося болота. Засоленность материнской породы в условиях сухого жаркого климата вызывает формирование засоленных почв.

Химический состав материнских пород оказывает большое влияние и на питательный режим почв: образующиеся на бедных флювиогляциальных наносах почвы бедны питательными элементами, чем почвы, формирующиеся на ленточных глинах или моренных отложениях.

Живые организмы. Роль зелёных растений в почвообразовании велика. Растительность определяет количество, характер и состав органических остатков, которые служат исходным материалом для образования гумуса, аккумулируют элементы зольного и азотного питания в верхних горизонтах почвы. Выделяя в процессе своего роста и развития углекислый газ и органические кислоты, растительность способствует разложению минералов, а участвуя в образовании структуры почвы, она активно воздействует на водно-воздушный режим почвы. Растительность механически закрепляет верхнюю часть почвенного профиля и тем самым тормозит процессы эрозии. В то же время зелёные растения – древесные, травянистые и мхи – резко различаются по характеру воздействия на почву.

Древесная растительность многолетняя; у неё ежегодно отмирает лишь часть надземной массы, поэтому источником образования гумуса в почвах под такой растительностью служит лиственный, хвойный или смешанный опад. Она уменьшает испарение влаги с поверхности почвы, зимой способствует накоплению снега, который в лесу тает медленнее, чем на свободных от леса участках. Это вызывает значительные промачивания почвенного профиля и вымывание легкорастворимых солей и карбонатов. При разложении лесного опада в таёжно-лесной зоне образуется много специфических органических кислот, разрушающих минеральную часть почвы. Сочетание же периодического промывания почвы атмосферными осадками с наличием в почвенном растворе подобных кислот проводит к развитию подзолообразовательного процесса.

Травянистая растительность в противоположность древесной имеет густую сеть ежегодно отмирающих корней. По сравнению с лесным опадом они содержат больше оснований и разлагаются в толще почвы, поэтому образующийся из них гумус имеет лучший качественный состав. Травянистая растительность аккумулирует в верхней части профиля элементы зольного питания и азот, участвует в образовании структуры почвы.

Мхи играют особую роль в почвообразовании. Они отличаются очень высокой влагоёмкостью и поэтому способствуют заболачиванию почв.

Микроорганизмы (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли, простейшие) являются пионерами почвообразования и первыми поселяются на материнской породе. Они усваивают атмосферный азот, переводя его в форму сложных белковых тел, разлагают органические остатки и минерализуют их до простых солей, доступных растениям. Микроорганизмы участвуют в образовании гумуса, разрушении и синтезе многих минералов, без которых невозможно существование растительности и создания плодородия почвы. Своё воздействие на почву микроорганизмы осуществляют благодаря ферментам – сложным органическим веществам, образующимся внутри клеток микроорганизмов и выделяемым ими наружу.

Животные организмы (черви, землерои, насекомые), обитающие в почве также участвуют в почвообразовании. Черви в процесс жизнедеятельности пропускают через свой пищеварительный тракт органические остатки и почву. Почва при этомпропитывается выделениями червей, переходит в форму склеенных комочков и становится структурной. Одновременно черви проделывают громадное количество ходов в почве, увеличивая её пористость. Черви, следовательно, улучшают физические свойства почвы. Землерои образуют в почве большое количество пор, а на поверхности – бугорков различной величины и формы. Тем самым они перемешивают почву, изменяют её сложение и микрорельеф местности.

Климат. Громадное влияние на почвообразование оказывает климат. Такие элементы климата, как осадки и температура, определяют водный и тепловой режим почвы. От них же зависит влажность почвы, скорость и характер разложения органических остатков, скорость минерализации гумуса, скорость и характер разрушения минеральной части почвы (гумификация). Температура и осадки обусловливают также скорость и направление процессов передвижения водорастворимых солей по почвенному профилю. При одном гидротермическом режиме преобладает вынос солей, при другом – подъём их с грунтовыми водами. Например, в районах с умеренно холодным влажным климатом происходит значительный вынос органических и минеральных соединений в нижнюю часть почвенного профиля или в грунтовые воды. В условиях же жаркого сухого климата в пониженных элементах рельефа, где близко к поверхности залегают грунтовые воды, происходит подъём этих вод, а вместе с ними и растворённых в воде солей с последующим накоплением их в верхней части профиля.

Ветер – третий элемент климата – вызывает процесс физического выветривания и ветровую эрозию почв. Под влиянием ветра происходит опесчанивание верхних горизонтов ила, развитие каменистых и щебнистых почв. Ветер способствует также засолению почв путём приноса солей с поверхности солёных водных бассейнов на сушу.