Фактори ґрунтоутворення

Поняття про фактори ґрунтоутворення

Під факторами та умовами ґрунтоутворення розуміються зовнішні по відношенню до грунту компоненти природного середовища, під впливом і за участю яких формується грунтовий покрив землі.

Фактори грунтоутв – це об’єкти навколиш середовища, які безпосередньо (матеріально) діють на материнські гірські породи.

Умови грунтоутвор – це явища навкол сер, які впливають на грунтоутвор не безпосередньо, а через матеріальні фактори, сила і напрямок дії яких змінюється при зміні цих умов. До умов грунтоутв належать географічне розташування місцевості, рельєф.

В.Докучаєв встановив, що грунти є результатом сукупної дії:

1. материнської гірської породи

2. живих і мертвих організмів

3. клімату

4. рельєфу місцевості

5. віку країни

В.Докучаєв виразив це за допомогою ф-ли: Г_р = f(K,O,Г,Р)хВ, де

Г_р – грунт

К – клімат

О – організми

Г – гірські породи

Р – рельєф

В -- вік

Роль живих організмів в ґрунтоутворенні

На думку В.Вернадського, організми – це найбільш могутній фактор грунтоуторення.

Роль рослин у процесах ґрунтоутворення:

Характер у процесах грунтоутв залежить від типу рослинності. У ґрунтознавстві розрізняють такі рослинні фармації:

n Група деревинних формацій: тайгові, широколистяні ліси, вологі субтропічні ліси;

n Група перехідних деревинно-травянистих формацій: ксерофітні ліси і чагарники, савани;

n Група трав’янистих формацій: суходільні і заболочені луги, травяні прерії, степи помірного поясу, субтропічні чагарникові степи;

n Група пустельних формацій: тундри, болота.

Кожен тип формації відіграє свою певну роль у грунтоутв, бо хар-ся особливостями складу органічної речовини, надходження її до грунту, процесами її розкладу, взаємодією її з мінеральною частиною грунту.

Лісова рослинність переважає за своєю біомасою, має багаторічний життєвий цикл, щорічно відмирає незначна частина її біомаси, в основному у вигляді поверхневого опаду. Опад утворює лісову підстилку, при розкладі якої утв кислі сполуки, які вимиваються вниз по профілю і активно взаємодіють з мінеральною частиною грунту. Фізичне випаровування води в лісах незначне. У хвойному лісі опад розкладається повільно. Гумус утв фульватний, малий вміст поживних речовин, особливо азоту і фосфору, низька родючість грунтів. У змішаних, і особливо у широколистяних лісах у кругообіг залучається в 2-3 р більше кальцію, магнію, азоту і фосфору, ніж у хвойних. З опадом листя щорічно надходить в 4-5р більше Са, Мg, ніж з хвоєю. У змішаних лісах листяний опад більше мякий, містить високу к-сть Са, Мg, багатий азотом, утв гумус гуманно-фульватного типу, формуються сірі лісові і бурі лісові грунти, менш кислі, ніж підзолисті.

Трави мають меншу сумарну біомасу, скорочений життєвий цикл (1-3р). Під трав’яною рослинністю джерелом утв гумусу є корені. Формується «м’який» гумус, насичений Са, гуманного типу. Такі умови сприяють формуванню чорноземів зі значним вмістом гумусу,високим рівнем родючості.

Мохово-лишайникова рослинність має обмежену біомасу, яка після відмирання попадає тільки на поверхню гр., мохи мають високу вологоємність, що сприяє перзволоженню, консервації рослинних залишків і утв торфу.

Роль грунтової фауни(тварин) в процесі грунтоутв:

Поряд з рослинністю істотно впливають на процеси грунтоутв і представники грунтової фауни – безхребетні, хребетні, які населяють різні горизонти грунту і живуть на його поверхні.

За розмірами гр. фауну можна поділити на 4 групи:

1. Мікрофауна – організми, розміри яких менше 0,2мм;

2. Мезофауна – організми з розмірами 0,2-4мм (малесенькі комахи, черви);

3. Макрофауна – склад з тваринних організмів з розмірами 4-80мм(земляні черви, молюски, мурахи, терміти)

4. Мегафауна – тварини більше 80мм

Наприклад, як впливають на грунт дощові черви? На площі в 1га, черви щорічно пропускають через свій кишківник у різних грунтово-кліматичних зонах 50-600т дрібнозему.Разом з мінеральною масою поглинається і перероблюється величезна к-сть органічних решток. У середньому екскременти червів (копроліти) складають до 20т/га в рік.

Головною ф-цією тварин є споживання, первинне і вторинне руйнування органічної речовини.

Друга ф-ція гр. тварин виражається у накопиченні в їх тілах елементів живлення і у синтезі азотовмісних сполук білкового характеру. Після їх розкладу до гр. надходять елементи і енергія. Тварини впливають на переміщення маси гр. і формування мікрорельєфу.

Роль мікроорганізмів у ґрунтоутворенні:

Вийнятково важливе значення для процесів ґрунтоутворення мають мікроорганізми. Їм належить основна роль у глибокому і повному руйнуванні орг. Речовин, деяких первинних і вторинних мінералів. Основна маса мікроорган зосереджена у межах верхніх 20см товщі гр. Біомаса грибів і бактерій в орному шарі гр. складає до 5т/га.

Мікроорганізми беруть активну участь у процесі гумусоутворення, який за своєю природою біохімічний.

Грунт – це основне джерело, звідки мікроорганізми в зовнішнє середовище, повітря і воду. Значна роль морг і в руйнуванні та новоутв мінералів. Тут в основному беруть участь гриби і в меншій мірі бактерії.

В основі руйнування мінералів належать такі механізми:

1. Розчинення сильними к-ми, що утв при нітрифікації, при окисненні сірки;

2. Дія орг. к-т – продуктів бродіння і неповного окиснення вуглеводів грибами;

3. Взаємодія з позаклітинними амінокислотами, що виділяються більшістю мкорг;

4. Руйнування продуктами мікробіологічної трансформації рослинних решток, полі фенолами, поліуронідами, танінами;

5. Руйнування продуктами мікробного біосинтезу, наприклад поліцукрами

Мкорг беруть участь і у мінералоутворенні. Так, морг утв боксити (гідроксид алюміній), відкладаючи алюміній по перефирії клітин, а кальцити утв при осадженні кальцію вуглекислотою, що виділяється при диханні, бродінні орг. сполук.

Клімат, як фактор ґрунтоутворення, його характерні особливості

Атмосферний клімат – це середній стан атмосфери тієї чи іншої території, що характеризується сер показниками метеорологічних елементів (t,опади, вологість повітря), і їх крайніми показниками. Головним джерелом енергії гр. процесів служить сонячна радіація, води атмосферні опади. Один з факторів, що характеризує клімат, є водний режим грунтів. Цей фактор у ґрунтознавстві застосовував Г.М.Висоцький у вигляді коефіцієнта зволоження території (К_З):

К_З= , де Р--к-сть опадів за рік, мм;

Е—річне випаровування з вільної поверхні, мм;

За характером зволоження (за К_З) виділяють такі групи кліматі:

n Дуже вологі (К_З )

n Вологі (К_З=1,33-1,0);

n Напіввологі (К_З=1,00-0,55)

n Напівсухі (К_З=0,55-0,33)

n Сухі (К_З=0,33-0,12)

n Дуже сухі (К_З)

Наприклад, для грунтових зон України коефіцієнт зволоження складає:

n Для лісостепової зони -- (К_З=1,0)

n Для лісо лугової зони -- (К_З=1,38)

n Для степової чорно-зеленої зони -- (К_З=0,67)

n Для зони сухих степів -- (К_З=0,3)

Клімат має прямий і опосередкований вплив на ґрунтоутворення: прямий вплив – це безпосередня дія на грунт атмосферних факторів: зволоження, промочування, висихання, нагрівання, охолодження і т.д.

Опосередкована роль клімату полягає в: 1. Клімат – важливий фактор розвитку біологічних і біохім процесів. Він зумовлює тип рослинності і темпоутворення або руйнування орган реч.

2. атмосферний клімат істотно впливає на водно-повітряний, температурний та окисно-відновний режими грунтів.

3. з кліматичними умовами міцно зв’язані процеси перетворення мін сполук у гр..

4. клімат багато в чому визначає процеси водної та вітрової ерозії грунтів

Водний режим грунтів:

Сукупність добових, сезонних і річних циклічних змін складу та стану компонентів грунту, які відбуваються у зв’язку з обмуном речовиною і енергією між грунтом і навк сер назив грунтовим режимом.

Виділяють:

n Водний режим

n Тепловий

n Повітряний

n Сольовий і т.д

Найбільшій мірі характер ґрунтоутворення визначають водний і тепловий режими.

Водний режим грунту – це сукупність явищ надходження води в грунт, її переміщення, змін фіз. Стану, втрати з грунту.

Виділяють 14 типів водного режиму:

1. Мерзлотний – властиві грунтам зони вічної мерзлоти. Грунтова вода знах в стані льоду

2. Водонасичений режим характеризує болотні грунти атмосферного зволоження;

3. Періодично-водонасичений режим – має місце у болотних грунтах грунтового зволоження;

4. Промивний режим – властиві грунтам лісових зон Тайги, вологих субтропіків і тропічних лісів;

5. Періодично-промивний режим – характерний для гр. зони лісостепу з типовими чорноземами;

6. Промивний сезонно-посушливий режим – характ для тропічних вологих саван;

7. Непромивний – характ для степових зон і посушливих саван;

8. Азидний – посушливий – характ для напівпустельних гр.

9. Випітний – хар для лугових солончаків і солончакових гр.

10. Десуктивно-випітний режим – для лугових гр., лугово-чорноземних та лугово-каштанових гр.;

11. Затоплюваний – для заплавногогрунтоутв, коли грунти періодично затоплюються водами рік, дощів;

12. Амфібіальний – має місце у постійно затоплюваних плавнях дельт річок;

13. Іригаційний режим – для штучно-зрошувальних гр.;

14. Осушувальний – для осушувальних болотних і заболочених гр..

Теплові властивості і тепловий режим грунтів:

До теплових властивостей гр. належать:

n Теплопоглинальна здатність;

n Теплоємність;

n Теплопровідність.

Теплопоглинальна здатність – це здатність гр. поглинати та утримувати енергію сонця. Залежить вона від кольору грунтів, їх структурного стану, вологості. Темні гр. поглинаютьенергії ніж світлі, вологі ніж сухі.

Теплоємність – це здатність гр. поглинати тепло; це к-сть тепла в калоріях, необхідна для нагрівання 1г або 1см³ грунту на 1⁰ С. Теплоємність залежить від мінералогічного і гранулометричного складу гр., вмісту в ньому орг. реч,вологості. Вологий грунт має ніж піщаний.

Теплопровідність – це здатність грунту проводити тепло. Вона залежить від гранулометричного складу, вмісту гумусу, щільності, пористості, ступеня зволоження грунту.

Мінеральна частина гр. проводить краще тепло, ніж органічна частина, а вода – краще ніж повітря.

Тепловий режим – це сукупність і визначена послідовність явищ теплообміну в системі приземний шар повітря – рослини – грунт – підстилаючи порода, а також сукупність процесів тепло переносу, тепло акумуляції та тепло розсіювання в гр.

Теплові режими грунтів

1.Клас: Промерзаючі: групи: мерзлотні, тривало-сезонно-промерзаючі, сезонно-промерзаючі;

2. Клас: Непромерзаючі: групи: непромерзаючі охолоджувані, непромерзаючі теплі, непромерзаючі жаркі.

1) Мерзлотні – характерні для гр. з багаторічною мерзлотою. Середньорічна t⁰ від’ємна;

2) Тривало-сезонно-промерзаючий режим – до 5 місяців переважає позитивна середньорічна t⁰ профілю;

3) Сезонно-промерзаючі грунти – мають позитивну середньорічну t⁰;

4) Непромерзаючі грунти – протягом року позитивна t⁰ профілю;

Роль у ґрунтоутворенні материнської породи і рельєфу місцевості

Материнські породи впливають на:

n Гранулометричний склад грунту;

n Хімічний

n Мінералогічний склад

n Фіз. Властивості гр.

n Фізико-механічні властивості

n Водно-повітряний та тепловий режими грунту

Вони є матеріальною основою грунту і передають йому свої властивості.

Як відомо, літосфера склад з:

n Магматичних порід

n Метаморфічних

n Осадових порід

Магматичні породи утворились із силікатних розплавів (магми). Грунтоутворюючими вони бувають дуже рідко. Кислі магматичні породи (граніти, піщаники) утв грунти з низькою природною родючістю. Основні магматичні породи (андезит, габро, базальт) утв грунти,багаті поживними речовинами і катіонами, з високою родючістю і високим вмістом гумусу.

Метаморфічні породи мають невелике значення у ґрунтоутворенні.

Осадові породи – їх характер відіграє найбільшу роль у процесах ґрунтоутворення. Наприклад, дерново-карбонатні гр. у нечорноземній зоні – це приклад того, як на карбонатних породах у цій зоні формуються родючі грунти. Дуже велике значення мають ґрунтоутворюючі породи в практиці зрошувально-осушувального землеробства. Засоленість материнських порід легкорозчинними солями може бути причиною вторинного засолення гр., їх осолонцювання.

Рельєф місцевості також дуже впливає на генезис грунтів, структуру грунтового покриву, його просторову неоднорідність.

В.В.Докучаєв за рельєфом поділяв грунти на:

- нормальні

- перехідні

- аномальні.

С.О.Захаров встановив, що рельєф має прямий і опосередкований вплив на процеси ґрунтоутворення:

-- прямий вплив – полягає у розвитку ерозійних процесів;

-- опосередкований вплив – виявляється через перерозподіл тепла, світла і води.

Дата добавления: 2014-01-04