Почвообразовательные процессы и развитие почв во времени (стр. 4 из 12)
элементарные химические процессы почвообразования
гидратация и дегидратация
оксидация и дезоксидация
карбонатизация и декарбонатизация
силикация и десиликация
Элементарные биологические процессы почвообразования
минерализация биологических остатков:
гниение белков
аммонизация
нитрификация и денитрификация
брожение крахмала и др.
гумификация.
Таким образом, Захаров назвал ещё более низкий уровень разделения общего почвообразовательного процесса – элементарные (не почвообразовательные!) процессы и явления, которые в общем соответствуют микропроцессам А.А. Роде. Элементарные процессы Неуструева он назвал элементарными почвообразовательными (!) процессами, - почти в этом же смысле, будет использовать и развивать этот термин И.П. Герасимов. Конкретного определения термина Захаров не дал, указав лишь место в иерархии – между типовыми и элементарными процессами: «будем различать основные и "элементарные" почвообразовательные процессы, охватывающие лишь отдельные горизонты и слагающиеся… из совокупности физических, химических и биологических процессов». Так, он подметил две отличительные черты этого уровня – они являются элементами, составляющими процессов образования генетических горизонтов, и сами состоят из более мелких процессов.Кроме того, Захаров впервые попытался разделить общий процесс почвообразования на исчерпывающие составные элементарные почвообразовательные процессы (у Неуструева были приведены лишь некоторые элементарные процессы). Он их сгруппировал по генетическим горизонтам, что в общем сходно, хотя и несколько различно, с дальнейшими исследователями при группировке по сходному механизму и результату, т.к. сходные генетические горизонты образуются сходными процессами.
Им выделено приблизительно 13 процессов; некоторые особо сложно и стадийно устроенные были разбиты на части – так, в процессе гумификации, как составляющие (или отдельные процессы) Захаров назвал разложение органических остатков, их механическое измельчение и растворение, затем или их минерализацию (аэробную и анаэробную), или собственно гумификацию (образование гумусовых соединений); наконец, он выделил гумофиксацию как закрепление гумусовых веществ и отдельный процесс – аккумуляцию, накопление зольных элементов. Другие процессы были разбиты, кроме стадий, на разные виды со сходным принципиальным механизмом, но происходящие в разных условиях и, соответственно, различающиеся по участвующему веществу. Так, он выделял виды иллювиирования – ожелезнение (для подзолов), окарбоначивание, соленакопление и др. Выделяемый Неуструевым процесс орштейнообразования он рассматривал как часть, или проявление процесса вмывания железистых соединений и закрепления там.
Выделенный уровень основных процессов в дальнейшем, в отличии от уровня элементарных почвообразующих процессов, не пошёл; выделение всё новых, отличающихся друг от друга горизонтов (вместо одного иллювиального горизонта В несколько – иллювиальный, метаморфический, карбонатный и др.) приводило к простому сопоставлению им и новых основных процессов, без выяснения сущности. В горизонте могут происходить довольно разные процессы, и для понимания образования его необходимо объяснить возникновение всех составляющих признаков и свойств – т.е. нужно выяснить образование их, и лишь потом производить компоновку в образование горизонта и всей почвы. Кроме того, один ЭПП может образовывать несколько сопряжённых горизонтов, что опять указывает на превалирующее значение этого уровня.
Далее, Захаров произвёл классификацию процессов высшего уровня (общих почвообразовательных), результат которых ясно определён – почва в целом, и классификация идёт строго по результату. В общем, идёт группировка разных сочетаний основных и элементарных почвообразующих процессов.
Почвообразование пустынь
Почвообразование сухих степей
Чернозёмообразовательный процесс
Подзолообразовательный процесс
Почвообразование холодных полярных областей
Почвообразование в высокогорных областях
Латеритообразовательный процесс
Болотообразовательный процесс
Солончакообразовательные процесс
Солонцеообразовательный процесс
Классификация не вызывает сомнений: разные почвы были образованы разными процессами. Так, Захаров не выделяет в отдельный процесс почвообразование примитивного и грубого типа, встречающееся у Неуструева, где процессы образования могут быть сходными, а отличается исходный материал.
III этап. Определение понятия ЭПП и механизма почвообразования. Роде, Герасимов, Глазовская.
Роде называл почвообразовательным процессом «часть круговорота веществ и энергии, происходящего между приземным слоем атмосферы, верхними слоями литосферы, грунтовыми водами и живыми организмами, именно ту его часть, которая представляет собой совокупность явлений превращения и перемещения веществ и энергии, идущих в поверхностных слоях коры выветривания» (Роде, 1947). Среди них наиболее существенными и характерными он считал «явления взаимодействия (обмена веществ и энергии) между этими слоями, образующими почву, и живыми организмами (главным образом растительностью)» (там же). Далее, Роде замечает характерную цикличность и периодичность большинства почвенных процессов (суточный, годовой и многолетние циклы). Эти циклы никогда не бывают замкнутыми, и «после окончания каждого цикла в почве создаётся некоторое остаточное изменение, представляющее собой итог данного цикла». «Эти остаточные изменения, - рассуждает Роде – слагаются в течение ряда лет в процессе эволюции почвы». В результате наблюдается прогрессивное накопление того или иного почвенного признака - выветривание первичных минералов, гумусонакопление, вымывание элементов, и т.п. Так, в этой монографии, посвящённой эволюции почвы, («Почвообразовательный процесс и эволюция почв», 1947) он вывел ряд важных положений касательно почвенных процессов – эволюция почвы есть результат почвообразовательного процесса, почвообразовательный процесс возникает при наложении многочисленных нескомпенсированных цикличных противоположно направленных процессах.
Далее Роде развивает теорию процессов. В 1958 году (Почвоведение, №9) он говорит о необходимости изучения почвенных процессов, их количественной характеристики (Роде, 1984). Здесь он проводит исследование сущности почвообразовательного процесса. Во-первых, Роде отмечает, что все без исключения явления, протекающие в почве, служат слагаемыми процесса почвообразования. Он выделяет следующие группы почвенных явлений (там же):
Распад первичных минералов – имеет физико-химическую природу, но в нём активное участие принимают как микроорганизмы, так и высшие растения, и органические кислоты;
Синтез и распад вторичных минералов – так же испытывает влияние микроорганизмов, воздействие органических кислот;
Разложение и синтез органических соединений – идут при участии микроорганизмов. Сюда включается и сопутствующие аммонификация и нитрификация, гумификация;
Разложение и синтез органо-минеральных соединений – по Роде, идёт преимущественно физико-химическим путём, но естественно с участием живых организмов;
Обмен ионами между почвенным раствором и твёрдой фазой почв – физико-химическая поглотительная способность;
Растворение и пептизация, выпадение в осадок из раствора и коагуляция
Нисходящее и восходящее передвижение растворов (вымывание и засоление)
Увлажнение и иссушение – физическая (увлажнение, иссушение) и биологическая (иссушение) природы
Нагревание и охлаждение – имеют физическую природу
В представленном списке, возможно, не хватает довольно важной стороны почвообразования – педотурбации – передвижение твёрдых фаз, реакций с газовой составляющей. Среди перечисленных процессов опять обращает на себя внимание противоположность большинства процессов. Практически единственным источником энергии для осуществления почвенных процессов является Солнце. Оно в основном обеспечивает «антиэлювиальный» характер миграции элементов – иссушение и подтягивание растворов, рост растений за счёт захвата элементов. (Роде, 1971) Напротив, гравитационная энергия Земли производит элювиальное движение.
Обобщая выделенные процессы, Роде объединил их в три крупные группы: «а) процессы обмена веществом и энергией между почвой и другими природными телами (процессы поступления в почву и выноса из неё); б) процессы превращения веществ и энергии в почвенном теле; в) процессы передвижения веществ и энергии в почвенном теле» (Роде, 1971; цит. по ЭПП, 1992). И в первой классификации, обращающей внимание на противоположность большинства процессов, и во второй очевидно, что любое из перечисленных явлений происходит в любом без исключения почвенном теле.
И.П. Герасимов, М.А. Глазовская
И.П. Герасимову принадлежит большая заслуга в развитии процессного направления в почвоведении. В 1964 году он писал, что «наиболее важным достижением советского почвоведения является почти полный переход от… двучленной докучаевской формулы «почва-среда» или «свойства – факторы» к трёхчленной «почва – генезис – свойства» или, точнее, «свойства почвы – почвенные процессы – факторы почвообразования»» (Герасимов, 1964; цит.по: Герасимов, 1986). Отбор признаков почв для проведения классификации проходит при учёте не только факторов почвообразования, но и под контролем почвообразующих процессов.
«Введение характеристик биологических, химических и химических процессов, протекающих в почвах и обуславливающих развитие тех или иных свойств… даёт возможность подойти к генетической сущности коррелятивных связей [факторы - свойства], что поднимает работу по классификации почв на более высокую ступень научного познания, придаёт отбору и оценке различных свойств почв для классификационных целей глубокую научную обоснованность». Особую значимость процессного подхода Герасимов видел в классификации агропочв, которые в рамках «факторного» подхода просто противопоставлялись природным почвам.