17

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Биологический институт

Кафедра почвоведения и экологии почв

Реферат по теории почвообразовательного процесса

Почвообразовательные процессы в дерново-подзолистых почвах

Томск – 2008

Оглавление

1. Введение ………………………………………………………………...3

2. Неодокучаевская концепция ЭПП……………………………………..5

3. Дерново-подзолистые почвы и основные ЭПП участвующие в формировании профиля. …………………………………………………...12

4. Краткая характеристика ЭПП дерново-подзолистых почв…………...21

5. Заключение……………………………………………………………….34

6. Литература .................................................................................................35

Введение

Генетическое почвоведение в период своего концептуального основания В. В. Докучаевым приобрело толчок, который должен был рано или поздно привести к постановке и развитию концепции почвообразовательных процессов. Уже сама функциональная зависимость почвы от факторов почвообразования предполагала какие то механизмы, через которые должны были преобразовываться потенции факторов в почвенные свойства. Во многом основной задачей генетического почвоведения и стала задача этих механизмов передающих «требования» факторов на «язык» почв, а также их особенности проявления в пространственно-временном измерении материи.

Планомерная работа почвенного научного сообщества привела к раскрытию многих механизмов формирования почвенных свойств и для группировки тех свойств, которые приобретает почва в результате той или иной комбинации в сочетании с различной интенсивностью простейших процессов (микропроцессы) было разработано учение о почвенных почвообразовательных процессах. Это учение оказалось очень плодотворным, особенно для генетической интерпретации морфологических и аналитических результатов анализов. Благодаря генетическому насыщению понятийного аппарата учения о почвообразовательных процессах вербальные символы получили глубинную сущность, и язык науки приобрел краткость и содержательность.

В реферате мы рассмотрим основные положения в учении о процессах почвообразования. А далее на примере дерново-подзолистой почвы проследим особенности приложения этого понятийного аппарата к конкретной почве. Разделим процесс образования дерново-подзолистой почвы на составные части – элементарные процессы и рассмотрим кратко каждые в отдельности.

Дерново-подзолистые почвы, в силу исторических причин, по которой центр изучения почв – город Москва, находится в зоне дерново-подзолистых почв, очень хорошо изучены и на их примере удобно рассматривать общий почвообразовательный процесс и его составные более элементарные процессы. Будем придерживаться схемы приведенной в фундаментальной коллективной сводке по этому вопросу, книге Элементарные почвообразовательные процессы (1992). Столько же подробных других работ нет. В 2006 году сотрудники Почвенного института им В. В. Докучаева подготовили и выпустили труд «Почвообразовательные процессы». Но в этой сводке основной упор сделан на антропогенно-обусловленные процессы и нет четкой иерархической структуры почвообразовательного процесса, в соответствие с которой бы велось изложение материала.

Для сравнения можно привести перечень процессов, с которым авторы книги связывают формирование профиля дерново-подзолистой почвы: гомогенизация почвенного материала, оструктуривание, поступление органического вещества, гумификация, механическая дезинтеграция, разрушение минералов, криогенез, появление супердисперсного состояния, трансформационные изменения слоистых силикатов, снижение степени совершенства структуры минералов разной размерности, накопление кварца.-

1. Неодокучаевская концепция элементарных почвообразовательных процессов

Элементарные почвообразовательный процессы (ЭПП) были выделены и обоснованы С. А. Захаровым, С. С. Неуструевым, Б. Б. Полыновым практически одновременно в 1930 г. на основе докучаевского учения о типах почвообразования. С. С. Неуструев писал (цит. по Розанову Б. Г., 2004), что этот процесс неоднороден в различных условиях, но сам представляет сложное явление, составляющееся из элементарных процессов. Позднее теоретическое обоснование выделения ЭПП сделали И. П. Герасимов и М. А. Глазовская (1960).

И. П. Герасимов выдвинул и развил, по существу, новое для генетико-географического почвоведения неодокучаевское направление, придав ему наиболее высокий теоретический статус – парадигмы и кратко выразив ее формулой (триадой) факторы-процессы-свойства (почвы) взамен прежней (диады) факторы-почвы. Перспективность использования триады, в частности, в проблеме эволюции почв заключается в большей определенности (детерминированности) отношений между факторами почвообразования и почвообразовательными процессами ввиду полигенетичности большинства современных почв, в том числе антропогенных. Полигенетичная сущность почв приводит к наложению реликтовых черт на свойства почв, обусловленные современными факторами почвообразования. Поэтому переход к триаде оправдан повышением разрешающей способности сравнительно-географического анализа (Козловский Ф. И., 2003).

Общий почвообразовательный процесс необходимо расчленять с системной позиции на ряд более простых, формирующихся за счет более простых явлений. Такие попытки расчленения делались на весьма различных уровнях. С одной стороны, выделялись генетико-географические, или типологические, группы процессов, формирующие почвенные тела по принципу: один тип почв – один процесс. Такое разделение процессов сохранялось. Разделение систематизировало наши знания, но большая сложность выявления этих процессов сохранилась, эти процессы выделялись по типу почв, за образование которого они ответственны, а поэтому количество процессов может меняться по мере классификационного разделения почв мира. С другой же стороны в почве обнаруживается огромное число микропроцессов (по терминологии А. А. Роде): физических, химических, биологических на структурных уровнях кристаллов, молекул, атомов и даже ионов и радикалов. Поэтому необходимо выделять и описывать явления промежуточного иерархического уровня, лежащие между общими макропроцессами и микропроцессами.

Оговорим, что подразумевается под терминами, которые будут использоваться далее.

Микропроцессы (термин Роде А. А.) – это наиболее простые и многочисленные процессы и явления в почвах. Универсальны, дополнять их словом «почвообразовательный» вряд ли целесообразно.

Типовые почвообразовательные процессы – (почвообразовательные макропроцессы) – формируют почвы определенных генетических групп (или типов): подзолообразовательный, черноземный и др.

Общий (глобальный) почвообразовательный процесс – формирует педосферу в целом.

Элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП) – занимают промежуточный уровень между микропроцессами и типовыми процессами; их ещё называют частными, признакообразующими, специфическими. Слово элементарные указывает не на простоту этих процессов, а на то, что они являются более простыми элементами общего процесса и типовых макропроцессов (Элементарные…, 1992).

В книге элементарные почвообразовательные процессы (1992) на основе анализа списков ЭПП и определений характеризуют ЭПП так:

- ЭПП – обязательно составная часть типового почвообразовательного процесса. Принципы группировки у разных авторов близки. Любая почва формируется тем или иным сочетанием конкретных ЭПП разных групп, но никогда не образуется ЭПП из одной только группы. Именно в этом проявляется «элементарность» этого уровня процессов.

- Это процессы, которые обязательно имеют конечным результатом своей деятельности изменения в твердой фазе почвообразующей породы ли почвы. Ни в одном из действующих списков ЭПП нет такого процесса, который имел бы подобного «твердофазного» результата – признака, маркирующего процесс.

- В основе ЭПП лежат в первую очередь представления о результатах процессов и лишь во вторую – о сущности и механизме этих процессов.

После осознания необходимости выделить признакообразующий ЭПП по результату его действия, делается второй шаг – строится гипотеза механизма этого ЭПП как сочетания ряда микропроцессов, т. е. процессов более «простого» ранга.

В природе имеет место изоморфизм и полиморфизм признаков. Изоморфизм – когда один и тот же признак почвы может образовываться разными процессами (отбеливание минеральной массы может быть результатом оглеения и окислительного гумусово-кислотного элювиирования). Полиморфизм – в зависимости от интенсивности и стадии развития ЭПП может давать разные признаки (например, стадийное глинообразование – разные минералы на разных стадиях).

Авторы книги Элементарные почвообразовательные процессы (1992) предлагают на основе анализа списков ЭПП следующую их группировку по тому, как они понимаются:

1) ЭПП, которые выделяются по конечному или промежуточному результату, устойчиво фиксированному в твердой фазе почвы;

2) ЭПП, для которых предполагается несколько (более одного) альтернативных механизмов, приводящих к одному результату (гумусонакопление, оглинивание);

3) ЭПП, которые выделяются не по механизму и даже не столько по результату, сколько по месту проявления результата в теле почвы (поверхностное, глубинное, грунтовое оглеение).

4) ЭПП, которые выделяются по результату и по среде, в которой этот результат сформирован (гумусонакопление в кислой и щелочной среде, оглинивание в кислой и щелочной среде);

5) ЭПП, которые выделяются по результату и фактору, обусловившему процесс (например, криогенные, биогенные и другие деформации почв);

6) ЭПП, которые выделяются по результату и по одному достаточно известному процессу, механизм которого ясен (стадиальная трансформация глин, физическое дробление минеральной массы, засоление и др.); это, видимо, наиболее «чистый» вариант ЭПП: один процесс – один результат.

7) ЭПП, которые включают серию результатов по взаимосвязанной серии процессов, могут быт расчленены на ряд ЭПП по принципу: один процесс - один результат. Например, лессиваж как ЭРР процесс мобилизации и диспергации ила, процесс выноса и передвижения ила в суспензиях сквозь почвы и часто, но не всегда процесс иллювиальной аккумуляции ила.

Все эти группы можно объединить в две крупные:

1) ЭПП, которые определяются по результату, без знания их механизма или с предположением о разных механизмах, вероятность которых ещё не выяснена, не проверена;

2) ЭПП, которые определяются по результату, но с вероятностью того, что этот результат вызывается определенным механизмом.

В принципе, наиболее желательно, чтобы все процессы относились ко второй группе. Только в этом случае будет раскрыт по существу логическая цепочка генезиса почв: факторы – процессы – свойства. Однако такого знания сейчас не имеется, пожалуй, ни для одного ЭПП. Дело тут не только в невозможности определения правильной комбинации микропроцессов слагающих ЭПП. Определить их возможно, гораздо труднее восстановить ту цепочку микропроцессов, которая формировала почву в течение длительного периода её развития. К тому же, принципиально невозможно воспроизвести последовательность микропроцессов уходящую в прошлое.

В связи с изложенным выше интересным является предложение И. А. Соколова (2004) в существующем многообразии понятий, шифруемых термином «почвенный процесс» и его производными, различать два основных понятия:

1) представление о том, что любое свойство возникает в результате процесса, ответственного за его проявление. Эти понятия предложено называть «процессами-результатами» (ПР);

2) представление о конкретных явлениях (процессах) физической, химической, биологической и др. природы, как о механизмах, в результате действиях которых могут возникать почвенные свойства. Эти понятия предложено обозначать термином «процессы механизмы» (ПМ).

Рассмотрим, вслед за И. А. Соколовым (2004), некоторые особенности этих групп процессов.

Степень сложности процессов механизмов может быть различной. Возможны сложные комплексы взаимообусловленных процессов. По-видимому, целесообразно различать процессы антагонисты и процессы синергисты. Именно комплексы процессов синергистов могут представлять собой специфические почвенные явления (макропроцессы по А. А. Роде).

Процессы механизмы в принципе могут и должны изучаться прямыми методами слежения за протеканием процесса. Наличие в почвах того или иного ПМ ещё не означает наличия определенного результата. Результат определяется сочетанием ПМ с другими, в том числе и противоположно направленными.

Предположения о ПМ могут высказываться по косвенным фактам (условия почвообразования, почвенные свойства), но в этих случаях подразумевается, что для доказательства гипотезы нужны прямые наблюдения за процессом. Установление в почвах ПМ – это добывание нового знания о почвах.

Оперируя понятием ПР, мы фактически не нуждаемся в исследовании механизма появления свойства, для утверждения о наличии того или иного ПР достаточно установить наличие свойства. Наличие ПР поэтому основывается на терминах, относящихся к вещественной субстантивной характеристике почв, а не на механизмах появления этого свойства. В случае, когда наличие свойства надежно установлено, столь же надежно установлен и ПР, формирующий это свойство. ПР диагностируется через свойство, а не через наблюдение процесса. Таким образом, с введением в науку понятия о ПР появилось не принципиально новое знание, а новая (генетическая) характеристика почв.

Степень сложности ПР может быть самой различной. Она определяется тем уровнем структурной организации педосферы, на котором используется это понятие. Наиболее популярно использование представлений о ПР на горизонтном уровне (подавляющее большинство частных макропроцессов почвообразования, по А. А. роде и/или элементарных почвенных процессов, по И. П. Герасимову) и уровне типа почвенного профиля (общий почвообразовательный макропроцесс, по А. А. Роде).

Различия между ПР и ПМ наглядно представлены на таблице 1.

Таблица 1

Различия между «процесс механизм» (ПМ) и «процесс-результат» (ПР) (И. А. Соколов, 2004)

В заключение приведём слова Б. Г. Розанова (2004), который отмечал перспективность и научную плодотворность концепции элементарных почвенных процессов. Однако нужно иметь ввиду то, что если в принципе она представляется вполне стройной и логичной, её конкретное содержание нуждается в дальнейшей глубокой проработке, особенно с точки зрения набора ЭПП, принципов их выделения, диагностики и характеристики.

1. Дерново-подзолистые почвы и основные ЭПП участвующие в их формировании

Дерново-подзолистые почвы являются самым южным подтипом в типе подзолистых почв по Классификации 1977 года. Они формируются в пограничной полосе с серыми лесными почвами в подзоне южной тайги и хвойно-широколиственных лесов (подтайга). В южной тайге широколиственные породы занимают подчиненное положение, а их видовой состав постепенно беднеет по мере продвижения к северу. В подтайге широколиственные и хвойные виды занимают сходные позиции в сообществе: и те, и другие достигают первого подъяруса древостоя, правда, в силу разных причин могут преобладать то хвойные, то лиственные виды деревьев. В травяном покрове лесов обеих зон основу составляют неморальные и бореальные виды трав (Заугольнова Л. Б., Морозова О. В., 2004). В Западной Сибири зональными типами южной тайги являются пихтовые и кедрово-елово-пихтовые зеленомошно-мелкотравяные, мелкотравно-осочковые, реже разнотравно-вейниковые сообщества. Производными лесами являются разнотравные осиновые, пихтово-осиновые, березово-осиновые леса (Лапшина Е. Д., 2003).