Факторы почвообразования

В. В. Докучаев в конце XIX в. определил почву как функцию, т. е. величину, которая зависит от климата, рельефа, горных пород, живых организмов и времени. В наши дни это определение немного уточнили: время стали считать особым, может быть, более общим, глобальным фактором, поскольку ведь и все другие силы, формирующие почвы, существуют как во времени, так и в пространстве.

Почва создается в результате взаимодействия во времени и пространстве Климата, живых Организмов (растений, животных и особых организмов — грибов), горных Пород, Рельефа. Если сложить первые буквы в названии факторов почвообразования, то получится слово КлОПР. Этот «рычащий клоп» помогает легче их запомнить. Однако при этом ни в коем случае нельзя забывать о факторе времени, в которое климат, организмы, горные породы и рельеф образуют почву.

Какую роль играет каждый фактор в формировании почв? Если факторы условно разделить на «мамины» и «папины», то к «маминым» относятся более пассивные, но играющие важнейшую роль в формировании характера почв. Это горные породы (в почвоведении их так и называют — материнские) и рельеф. К «папиным» факторам можно отнести климат со всеми его ливнями, снегами, вихрями и перепадами температур, а также живые организмы, не знающие усталости и все время что-нибудь выделяющие и поглощающие. И климат, и организмы активно воздействуют на материнские породы в условиях рельефа и формируют почвы. Чем моложе почвы, тем больше в них «маминых» черт, а с возрастом все большую роль в ее внешности играют «папины» черты. Иными словами, чем старше почва, тем сильнее она отличается от исходных почвообразующих пород и тем большую роль в ее облике играют климат и живые организмы.

От «материнской» породы большинство почв наследуют механический состав, способность быстро пропускать через себя влагу (песок) или подолгу задерживать ее (глина), а также набор минералов, из которых состоит сначала порода, а потом и почва. Как правило, на существенно разных породах (песках — глинах, граните — известняке) и почвы формируются разные. И только в условиях очень длительного воздействия климата (сотни тысяч и миллионы лет) и организмов на разные «материнские» породы в них останутся самые устойчивые к выветриванию минералы. Следовательно, на породах, изначально разных, могут формироваться почти одинаковые почвы. Такие почвы встречаются в тропиках и субтропиках на гранитах, мраморах и базальтах.

Рельеф играет большую роль в образовании почв, поскольку перераспределяет тепло, влагу и горные породы. Всем известно, что на вершине высокой горы холоднее, чем у ее основания; что на склоне, обращенном на юг, снег весной сходит намного быстрее, чем на северном склоне; что заморозки и туманы чаще бывают в низинах. Мы также знаем, что вода на обширных плоских пространствах задерживается (местность там часто заболочена), а на небольших участках возвышенностей почвы легко сбрасывают воду по склону. В узких ложбинах или горных ущельях, как правило, бегут быстрые ручьи. Вода в них содержит много кислорода, а потому по берегам там много лугов. А вот в широких понижениях происходит застой влаги, кислорода не хватает, и формируются болота. Под лугами и болотами почвы сильно различаются. По рельефу распределяются горные породы — под обрывистыми скалистыми склонами накапливаются крупные каменные глыбы и щебень, а у подножий длинных пологих склонов намытые глинистые и суглинистые отложения. Рельеф, изменяя условия нагревания и охлаждения почв, их водный режим, местные особенности почвообразующих пород и возраст почв, приводит к образованию почвенных тел, сильно различающихся между собой.

Климат оказывает существенное воздействие на развитие почв, прежде всего, потому, что регулирует соотношение тепла и влаги. Это соотношение при одинаковых рельефе, почвообразующих породах и времени воздействия климата на них определяет развитие почв. Самые неразвитые почвы — это почвы сухого и холодного климата (Сухие долины Антарктиды), а самые развитые — влажного и теплого (Экваториальная Африка, Амазония, Индонезия). Если тепла достаточно, а влаги очень мало (пустыня Сахара) и, наоборот, если влаги достаточно, а тепла мало (Арктика), то почвы плохо развиты. Климат вместе с «материнскими» породами обусловливает и водный режим почв, который бывает промывным (во влажных областях) и непромывным (в районах с недостаточным увлажнением). Для почв также крайне важно, как распределяются по сезонам температуры воздуха и осадки. В разных районах лето может быть одинаковым, в связи, с чем и растительность их похожа. Однако в континентальных областях, где стоят долгие зимы с сильными морозами, в почве образуется многолетняя мерзлота. На территориях с умеренным климатом, где зимы обычно мягкие, может не быть не только мерзлоты, но даже устойчивого снежного покрова. Осадки здесь промывают почву круглый год. А вот в сухой сезон в тропиках из-за недостатка влаги почвообразование может прекращаться почти так же, как оно приостанавливается у нас зимой из-за недостатка тепла. Влияние климата на почву важно еще и потому, что тепло и влага создают условия для развития жизни — растительной и животной.

Растительные и животные организмы внутри почвы вместе с растительностью, произрастающей на почве, — важнейший фактор почвообразования. Надземная часть растительности со временем отмирает и попадает на почву, формируя лесную подстилку или степной войлок, где обитают мириады почвенных организмов. Существенная часть растительных остатков потребляется грибами и почвенными животными и превращается в углекислый газ и воду, не задерживаясь в твердой части почв. Меньшая часть органических остатков, пройдя сквозь «строй» челюстей и пищеварительных трактов беспозвоночных животных и микроорганизмов, сначала просто смешивается с минеральными веществами, а затем образует с ними особые почвенные органоминеральные соединения, которые и представляют собой гумус почв. Роль растительности для почв состоит в том, что она связывает углекислый газ из атмосферы в результате фотосинтеза и снабжает почву соединениями углерода, которыми питаются почвенные организмы. Очень важен также процесс связывания азота из атмосферы (в минеральной части почв азота почти нет). Это обеспечивают некоторые виды почвенных бактерий и водорослей.