Грунтоутворення - енциклопедія - фонд знань «Ломоносов»
Грунтоутворення - це складний природний процес утворення ґрунту з гірської породи під впливом факторів грунтоутворення в природних або антропогенних екосистемах Землі.
Грунтоутворення є специфічним біосферним процесом, і в результаті його прояви грунт набуває ряд специфічних рис, відсутніх в почвообразующей породі і відрізняють ґрунт від всіх інших компонентів біосфери. До числа найбільш істотних рис такого роду відноситься наявність в грунті в тих чи інших кількостях специфічного органічної речовини - грунтового гумусу. якого немає в почвообразующей породі і поява якого в грунті є результатом грунтоутворювального процесу. З накопиченням гумусу пов'язано накопичення в грунті одного з найважливіших біофільние елементів - азоту, який також відсутній в почвообразующей породі. В результаті грунтоутворення грунт набуває специфічну будову. Грунтовий профіль являє собою систему горизонтів, більш-менш паралельних денної поверхні, формування яких обумовлено грунтоутворення.
Грунтоутворювального процес протікає під впливом зовнішніх по відношенню до грунту природних умов - факторів грунтоутворення. Слідом за засновником грунтознавства В. В. Докучаєвим виділяють п'ять факторів грунтоутворення: клімат, рельєф, гірські породи, організми, час. Кожен із чинників проявляє свій специфічний вплив на грунтоутворення, без участі будь-якого з них грунтоутворення неможливо. У цьому сенсі все чинники є рівнозначними і незамінними.
Кліматичний фактор визначає забезпеченість грунтоутворення вологою (атмосферні опади) і енергією (сонячна радіація). Саме ці умови значною мірою визначають інтенсивність протікають в грунті процесів. Відоме правило Вант-Гоффа. згідно з яким при підвищенні температури на 10 градусів швидкість реакції збільшується в 2-4 рази, справедливо, природно, і для грунтових процесів. Сприятливі гидротермічні умови впливають на спільноти рослинних і тваринних організмів, збільшуючи їх продуктивність, що в кінцевому підсумку також впливає на інтенсивність ґрунтоутворення.
Рельєф впливає на ґрунтоутворення як безпосереднім чином, обумовлюючи переміщення ґрунтових мас по схилу в результаті ерозійно-акумулятивних процесів, так і опосередковано, перерозподіляючи своїми елементами тепло і вологу і формуючи тим самим своєрідні кліматичні умови.
Грунтоутворюючих порід, яку іноді називають материнської, є тією основою, на якій і з якої формується грунт. Мінеральна частина в переважній більшості грунтів становить понад 90%, а частіше більш 95% грунтової маси. Тому саме порода визначає хімічний, мінералогічний, гранулометричний склад грунтів. Порода в значній мірі визначає швидкість грунтоутворення. Так, на лесових відкладеннях при ідентичності інших умов ця швидкість буде значно вище, ніж на пісках, так само як на елювії базальтів грунту будуть формуватися значно швидше, ніж на елювії гранітів.
Функції організмів у грунтоутворенні досить великі і різноманітні. Грунтоутворення є біогенним процесом, і вона починається з моменту поселення живих організмів на масивно-кристалічних або осадових породах. Організми є єдиним джерелом органічної речовини, яке служить матеріалом для освіти грунтового гумусу. Інша важлива функція організмів базується на здатності живого речовини до виборчого поглинання елементів. Завдяки цьому фундаментальному властивості організми в істотному ступені визначають хімічний склад грунтів.
В процесі грунтоутворення кожна грунт проходить ряд послідовних стадій, напрямок, тривалість і інтенсивність яких визначаються конкретним комплексом чинників грунтоутворення в кожній конкретній точці Землі.
Стадія початкового ґрунтоутворення характеризується тим, що властивості грунтового тіла, характерні для розвинених грунтів, ще не сформувалися. Потужність грунтового профілю невелика (зазвичай кілька сантиметрів), а сам профіль слабо диференційований на горизонти і їх число невелике. У слабкому ступені виражена акумуляція біофільние елементів.
Початкове грунтоутворення змінюється стадією розвитку ґрунту, яка протікає з наростаючою інтенсивністю, охоплюючи все більшу товщу почвообразующей породи. Ця стадія триває до формування зрілої грунту з характерним для неї профілем і комплексом властивостей. До кінця стадії розвитку грунт приходить в стан рівноваги з комплексом факторів грунтоутворення. Це відповідає початку третьої стадії - стадії рівноваги, тривалість якої може бути невизначено довгого. В стадії рівноваги підтримується більш-менш постійне динамічна рівновага між грунтом і середовищем, тобто існуючими факторами грунтоутворення.
На якомусь етапі існування грунту стадія рівноваги змінюється стадією еволюції грунту в результаті саморозвитку екосистеми, одним з компонентів якої є грунт, або під впливом зміни одного або декількох факторів грунтоутворення - клімату, рослинності, характеру грунтового зволоження, під впливом зрошення або осушення і т . Д. Стадія еволюції може бути порівняна зі стадією розвитку грунту. Її підсумком є нова стадія рівноваги, якої відповідає новий грунт з новим профілем і новим комплексом властивостей. Прикладом еволюції грунтів може бути освіту луговий грунту з болотяної при обсиханні території. У разі еволюції грунт утворюється не безпосередньо з почвообразующей породи, а з попередньої грунту. Таких еволюційних змін грунтоутворення на одному субстраті може бути кілька, і треба сказати, що для більшості грунтів земної кулі характерна саме така складна історія розвитку. Подібні грунту називають полігенетічнимі. У профілі таких грунтів часто можна зустріти успадковані від минулих стадій реліктові ознаки, які пов'язані з сучасним етапом грунтоутворення.
У процесі ґрунтоутворення відбувається зміна хімічного складу почвообразующей породи. З охопленої грунтоутворення товщі одні речовини виносяться, а інші акумулюються. Накопичення речовини при грунтоутворенні відбувається за рахунок надходження в грунт органічної речовини рослинних і тваринних залишків, а також з гідросфери (легкорозчинні солі, гіпс, карбонати лужних і лужноземельних металів, сполуки заліза, кремнезем, що надходять з грунтових вод) і атмосфери (пилові частинки різного розміру і складу, сполуки, що містяться в розчиненому вигляді в атмосферних опадах). Винесення речовини з грунту може відбуватися з тих, що сходять і бічними струмами води в грунті, знесенням ґрунтових частинок з поверхні грунту водними і вітровими потоками. Співвідношення акумуляції і винесення речовини визначає баланс ґрунтоутворення.
Грунтоутворювального процес на поверхні землі протікає під впливом величезного розмаїття поєднань чинників грунтоутворення, що призводить до різноманітності типів грунтоутворення і відповідних їм грунтів. У той же час в різних грунтах повторюються одні й ті ж процеси, однокачественностью по суті, але різняться за інтенсивністю і в деталях свого прояви. Прикладом таких процесів може служити накопичення в грунті гумусу (гумусонакопленія), що виявляється у всіх грунтах, хоча і на різних якісному і кількісному рівнях. Іншим прикладом може служити процес розсолення - винос спадними струмами води легкорозчинних солей з профілю спочатку засоленої грунту. Важливо підкреслити, що ці процеси є специфічними грунтовими процесами.
Такі загальні для різних типів грунтоутворення процеси отримали назву елементарних грунтоутворювального процесів (ЕПП). Ці процеси є досить складними за своєю природою, і поняття «елементарний» не слід трактувати буквально. Список цих процесів в даний час не можна вважати завершеним, як не можна вважати повністю встановленими методологію та критерії їх виділення. Однак сам принцип розчленування загального процесу грунтоутворення на складові є цілком правомірним і перспективним. В даний час виділено кілька десятків елементарних грунтоутворювального процесів. Всі їх різноманіття розділене на кілька груп по балансу речовини, що визначається цими процесами, і за якісним складом сполук, що є результатом прояву цих процесів.
- Біогенної-акумулятивні ЕПП. Група процесів, що супроводжуються накопиченням у верхній частині грунтового профілю органічних (і інших) речовин при безпосередній участі організмів.
- Гідрогенного-акумулятивні ЕПП. Група процесів накопичення речовин в грунтовому профілі, що надходять з грунтових вод.
- Меіаморфіческіе ЕПП. Група процесів трансформації мінералів грунту на місці без винесення або надходження з інших частин профілю.
- Елювіальний ЕПП. Група процесів руйнування або перетворення ґрунтового матеріалу з подальшим винесенням продуктів руйнування або трансформації за межі елювіальний горизонту.
- Іллювіально-акумулятивні ЕПП. Група процесів акумуляції речовини, винесеного з елювіальний горизонту, в нижележащей частині грунтового профілю.
- Педотурбаціонние ЕПП. Група процесів перемішування грунтової маси під впливом різних факторів - як природних, так і антропогенних.
- Деструкційні ЕПП. Група процесів, що ведуть до фізичного руйнування грунту.