Клімат як фактор ґрунтоутворення - студопедія

Фактори почвооб разования - елементи природного середовища, під впливом і за участю яких формується ґрунтовий покрив земної поверхні.
Основи вчення про фактори грунтоутворення розробив основоположник генетичного грунтознавства В. В. Докучаєв. Класичне визначення процесу освіти грунтів В. В. Докучаєв сформулював наступним чином: «Ґрунти завжди мають своє власне походження, вони завжди і всюди є результатом сукупної діяльності материнської гірської породи, живих і відмерлих організмів (як рослин, так і тварин), клімату, віку країни і рельєфу місцевості ».

Клімат, рельєф, материнські гірські породи і відмерлі організми - елементи природного середовища. Вік території відображає розвиток грунтів у часі. Всі ці почвообразователі беруть рівноправну участь в утворенні грунтів. Разом з тим подібне «рівноправність» чинників аж ніяк не означає, що кожен з них скрізь і завжди надає однаковий вплив на процес ґрунтоутворення. При постійному і обов'язковому дії всіх чинників (їх сукупності) характер прояви кожного з них або відносна роль окремих факторів у грунтоутворенні істотно змінюється. Кожен з факторів ґрунтоутворення, розрізняючи за своєю суттю, ефекту і значенням, залишається незамінним. Поєднання факторів грунтоутворення - це комбінація екологічних умов, необхідних для розвитку грунтоутворювального процесу. При відсутності одного з факторів виключається можливість формування грунтів. Поряд із зазначеними п'ятьма природними факторами грунтоутворення виділяють ще шостий - антропогенний фактор (виробнича діяльність людини), який надає як пряме, так і непряме вплив на грунтоутворення і грунтовий покрив.

Розглядаючи клімат як фактор ґрунтоутворення, необхідно мати на увазі, що в даному випадку фізичне тіло природи - атмосфера, а клімат - головний показник атмосферних процесів, що впливають на грунт. Кліматпредставляет собою статистичний багаторічний режим погоди на певній території. Він характеризується середніми показниками метеорологічних елементів (температура, опади, випаровуваність і т. Д.) І їх крайніми значеннями, які дають уявлення про амплітудах коливань того або іншого параметра протягом доби, сезону, року. Головні показники клімату - кількість що надходить на земну поверхню сонячної радіації і кількість опадів, що випадають. Сонячна радіація - найважливіше джерело енергії для більшості явищ, що відбуваються в біосфері Землі, в тому числі і як грунтоутворювального процесу. Космічний приплив сонячної енергії на верхній межі атмосфери становить близько 8,4 кДж / (см 2 × хв), однак поверхні Землі досягає не більше 50%. Приблизно 30% сонячної радіації відбивається від атмосфери в космос, близько 20% поглинається парами води і пилом в атмосфері і невелика частина надходить на земну поверхню вже у вигляді розсіяної радіації.

Промениста енергія Сонця. досягає земної поверхні, перетворюється в інші форми енергії. Частина її в процесі фотосинтезу, здійснюваного зеленими рослинами, трансформується в хімічну енергію, акумулює в органічних сполуках. Більша кількість сонячної радіації, поглинаючись ґрунтом, перетворюється в теплову енергію, яка в подальшому витрачається на нагрівання грунту і приземного шару повітря, на випаровування грунтової вологи.

За допомогою теплової енергії, що витрачається на нагрівання грунту, в ній створюється відповідний температурний режим. Теплові умови грунтоутворення на земній поверхні дуже різноманітні. Відповідно до надходженням тепла на поверхню Землі формуються термічні пояса (групи) кліматів планети:

Полярний (холодний) -23. -15; <42 кДж/(см 2 ×мин)
Бореальний (помірно холодний) -4. +4; 42. 84
Суббореальний (помірно теплий) + 10; 84. 209

Субтропічний (теплий) +15; 209. 251
Тропічний (жаркий) +32; 251. 335

В цілому, від полюсів до екватора спостерігається закономірне збільшення кількості тепла, що надходить на земну поверхню, що має великий вплив на формування кори вивітрювання і характер грунтоутворювального процесів. Відомо, що зі збільшенням температури на кожні 10 0 С швидкість хімічних реакцій зростає в 2. 4 рази. При підвищенні температури збільшується і ступінь дисоціації багатьох хімічних сполук. Так, якщо ступінь дисоціації води при 0 0 С прийняти за 1, то при 10 0 С вона зросте в 2,7 рази, при 20 0 С - в 3,5, а при 35 0 С - в 4,5 рази. З підвищенням температури збільшується і дисоціація вугільної кислоти, розчиненої у воді. Тому в міру зростання температури все більша кількість іонів водню залучатиметься до процеси вивітрювання і грунтоутворення. Крім того, чим вище радіаційний баланс місцевості, тим більше активно функціонує грунтова біота, більше синтезується рослинної біомаси і вище біологічна продуктивність території. Тому процеси вивітрювання і грунтоутворення в тропіках протікають набагато інтенсивніше, ніж в помірному кліматі і тим більше в полярних областях. У міру збільшення радіаційного балансу від полярного поясу до тропічного істотно зростає інтенсивність елементарних грунтових процесів, що обумовлюють як глибоку трансформацію гірських порід і іллювірованіе продуктів грунтоутворення, так і супроводжуються надходженням, синтезом і акумуляцією нових мінеральних і органічних сполук та їх похідних. Однак при цьому на характер вивітрювання і грунтоутворення в значній мірі вліяютусловія зволоження конкретної території, т. Е. Кількість опадів, що випадають.

Атмосферні опади - найважливіше джерело води в грунті, без якої неможливе протікання хімічних, фізико-хімічних і біологічних процесів, а отже, і реалізація почвообразующего ефекту променевої енергії Сонця. Атмосферні опади, що випадають на сушу, - це частина води, яка бере участь в світовому кругообігу між океаном, атмосферою і континентами. Їх щорічна кількість в середньому становить понад 100 тис, км 3. Це та волога, яка втягується в процеси вивітрювання, грунтоутворення і в створення біомаси. Її значення в цих процесах надзвичайно великий. З атмосферними опадами в ґрунт надходять пил, оксиди азоту, аміак, сполуки сірки, а в індустріальних районах і різні токсичні речовини, в результаті чого відбувається забруднення грунтового покриву. Вологу атмосферних опадів, утримувану в ґрунтових горизонтах, рослини використовують для створення біомаси, яка в подальшому стає джерелом гумусу, енергії і поживних речовин. Завдяки атмосферної вологи здійснюються процеси розчинення і вилуговування речовин, гідратація, гідроліз первинних і вторинних мінералів. З рухом води пов'язані міграційні процеси різноманітних з'єднань в грунтовому профілі, що призводять до розчленування його на генетичні горизонти, а також ерозія і перевідкладення змитого матеріалу.

Кількість атмосферних опадів, що випадають протягом року в різних частинах земної кулі, варіює має велике значення. На території абсолютних пустель протягом тривалого часу (від декількох до 10 років) атмосферні опади не випадають зовсім. У лісових областях помірно холодного поясу щорічно випадає до 500-800 мм опадів. Кількість атмосферних опадів, щорічно випадають у вологих субтропіках, становить 1500-2500 мм, а в екваторіальних областях вологих тропіків досягає іноді 7-10 тис. Мм. Деякі райони в дельті Гангу і Брахмапутри отримують до 14 тис. Мм опадів протягом року. В цілому надходження атмосферних опадів істотно зростає від полюсів до екватора. Всередині континентів в розподілі атмосферних опадів спостерігаються істотні відхилення від общепланетарной схеми. Вони обумовлені особливостями атмосферної циркуляції, розмірами материків, конфігурацією і висотою гірських споруд, наявністю низовин, віддаленістю території від узбережжя морів і океанів, близькістю холодних або теплих морських течій. Залежно від цього на тій чи іншій території складається водний режим певного типу, не завжди відповідний поясним характеру розподілу опадів.

Для характеристики вологозабезпечення території використовують коефіцієнт зволоження (КУ), введений в практику грунтознавства Г. Н. Висоцьким (1904) і детально розроблений Б. Г. Івановим (1948). Його обчислюють за формулою КУ = А. Е, де А- среднемноголетнее кількість опадів за рік, мм; Е - випаровуваність за той же період, визначена за випаровуванню з поверхні водойм, мм.

Відповідно до цього коефіцієнтом за умовами атмосферного зволоження виділяють кліматичні області (групи кліматів) і пов'язані з ними почненно-рослинні зони.

Для формування грунтів велике значення мають не тільки загальні умови зволоження, але також інтенсивність випадання опадів і розподіл їх по сезонах року. У періоди найбільшого надходження опадів відбувається розбавлення ґрунтових розчинів і розвиток сезонних низхідних струмів вологи, сприяють переміщенню розчинених речовин і тонкодисперсних частинок. У пустелях сезонне спадний рух ґрунтових розчинів відбувається не щорічно і становить лише кілька сантиметрів. В умовах степу і саван сезонне спадний рух вологи поширюється на глибину 50. 70 см, а іноді на 2. 3 м.

У вологих регіонах в дощовий сезон спадний пересування вологи поширюється на весь грунтовий профіль і кору вивітрювання аж до грунтових вод. Це спостерігається в північних лісових областях, субтропіках і тропіках.

У періоди найбільшого зволоження в грунтах нерідко створюються анаеробні умови і розвиваються відновлювальні процеси, з'єднання елементів зі змінною валентністю переходять в рухомі форми і залучаються до міграційні процеси. Інтенсивні дощі в районах з розчленованим рельєфом викликають ерозію, в результаті чого змивається верхній, найбільш родючий шар грунту. У сухі і спекотні періоди спадний рух змінюється висхідним в результаті випаровування і транспірації грунтової вологи. Збільшується концентрація ґрунтових розчинів, внаслідок чого випадають в осад сполуки з низькою розчинністю, коагулюють грунтові колоїди, синтезуються нові сполуки, в тому числі глинисті мінерали.

Важливе значення мають інтенсивність і тривалість холодних, теплих, дощових і посушливих періодів. Від ступеня вираженості цих процесів, їх поєднання залежать тип рослинності, склад і активність ґрунтової біоти, темпи створення і руйнування органічної речовини, напрямок і швидкість вивітрювання, характер міграційних процесів.

У процесах грунтоутворення велику роль відіграють грунтово-кліматичні умови, які не тотожні атмосферно-кліматичних.

Клімат почвието багаторічний режим температури і вологості і їх географічний розподіл, залежне від комплексу природних факторів і виробничої діяльності людини.