Лекции по почвоведению Почва – особое природное образование. Значение в природе и жизни людей (стр. 9 )

Тепловые свойства и тепловой режим почв

Условия роста и развития растений, а также биологические процессы, происходящие в почве, во многом зависят от ее тепловых свойств и теплового режима. Основной источник – солнце, а также выделяется при разложении тепло. К тепловым свойствам относятся: теплопоглотительная (и теплоотражательная) способность, теплоемкость и теплопроводность.

Теплопоглотительная (и отражательная) способность почв – это способность почв поглощать (отражать) долю падающей на ее поверхность солнечной радиации.

Зависит от цвета, экспозиции, наличия растительного покрова. Темноокрашенные почвы поглощают больше солнечной радиации, чем светлоокрашенные, влажные – больше, чем сухие.

Теплоемкость – это количество тепла в калориях, необходимое для нагрева весовой (1 г) или объемной (1 см3) единицы почвы на 10. Зависит от составных частей и влажности. Наивысшей теплоемкостью обладает вода, менее теплоемкими являются торф, глина, кварц.

Влажные почвы требуют для нагрева больше тепла. Почвы песчаные теплее глинистых, т. к. на их нагревание требуется меньше тепла, а в силу плохой испаряющей способности они меньше охлаждаются. Весной песчаные почвы становятся пригодными для обработки недели на 2-3 раньше, чем почвы суглинистые.

Теплопроводность – способность проводить тепло от нагретых слоев к более холодным, измеряется количеством тепла в калориях, которое проходит через 1 см2 слоя почвы толщиной в 1 см в одну секунду. Зависит, от теплопроводности составных частей. Наименьшей теплопроводностью обладает воздух, несколько лучше – вода. Наиболее хорошо проводит тепло минеральная часть почвы. Почвы, содержащие мало органического вещества, лучше проводят тепло, чем почвы, богатые перегноем; почвы сильно увлажненные обладают лучшей теплопроводностью, чем почвы менее влажные и содержащие воздух. Теплопроводность минеральной части в общей сложности в 100 раз выше, чем воздуха, и в 28 раз выше, чем воды.

Тепловые свойства обуславливают тепловой режим почв. Основным показателем теплового режима является температура генетических горизонтов. Для оценки теплообеспеченности почв как важной обобщающей характеристики их температурного режима используют сумму активных температур (> 100С) в почве на глубине 20 см. Здесь расположена основная масса  корней многих растений. Рост корневых систем растений активно происходит при температуре почвы выше 100С. 

Тепловой режим почв можно регулировать при помощи:

посадки лесополос, рыхления (рыхлуе лучше удержив. тепло) поливания (снижает темп.) осушения.

Компоненты географической среды

как факторы почвообразования

Учение о факторах почвообразования создано Докучаевым и развито другими учеными.

К ним относят:

1. почвообразующие породы,

2. климат,

3. биофакторы,

4. рельеф,

5. время,

6. грунтовые воды,

7. хозяйственная деятельность человека.

Почвообразующие породы

Горные породы, на которых формируется почва, называются почвообразующими, или материнскими. По условиям образования их подразделяют на магматические, метаморфические и осадочные.

Магматические породы составляют около 95% массы пород, слагающих литосферу, но в качестве почвообразующих они занимают небольшие площади, главным образом, в горных областях. Это относится и к метаморфическим породам. Преобладающие площади в качестве почвообразующих занимают осадочные породы. (рассм. на практич. занятиях)

Климат, его роль в почвообразовании

Из элементов климата на почвообразование оказывают влияние температура, осадки, ветер и мерзлота.

Температурный режим влияет на выветривание, а также обусловливает ускорение или замедление разложения органических остатков. Например, в тундре при недостатке тепла органическое вещество консервируется, а в Средней Азии при избытке тепла – «сгорает».

Осадки формируют различные типы водного режима. Осадки перераспределяются по поверхности, частично испаряются, стекают по поверхности, иногда застаиваются. В каждом конкретном случае возникает специфический процесс, оказывающий влияние на формирование почв. В случае преобладания испарения может наблюдаться подъем сильно минерализированных грунтовых вод и засоление, повышенный сток по поверхности вызывает эрозию, активное просачивание вглубь – выщелачивание и оподзоливание.

Ветер.

● Ветер принимает участие в перераспределении осадков. В пересеченной местности наветренные части склонов свободны от снега в противоположность подветренным. В связи с этим разная увлажненность, по разному развивается растительность, разные почвы.

● Ветер формирует поверхность почвы. Может создавать большие котловины выдувания и целые ландшафты бугристых песков. Выдуванию подвергаются обычно плохо закрепленные почвы аридных ландшафтов. Поэтому воздушные массы, поступающие из этих районов несут значительное количество пыли.

● С ветровой миграцией твердых частиц связано явление черных бурь – результат ветровой эрозии. Черные бури длительное время являлись стихийным бедствием на Украине, в донских степях, в Заволжье, Приуралье.

● С деятельностью ветра связывается формирование эолово-лессовых почв.

● Связывается также явление импульверизации – это перенос и отложение ветром различных солей. Тонкая соляная пыль может оседать на почву с дождем, способствуя засолению почвы.

Роль многолетней мерзлоты в формировании почв также весьма многообразна.

● задерживает просачивание воды;

способствует заболачиванию; препятствует выщелачиванию;

Климат важнейший почвообразовательный фактор. Он определяет зональность на планете не только почв, но и природы. В целом на планете 13 поясов.

Географический пояс	Западные части континентов	Центральные части контин.	Восточные части контин.
Арктический пояс	Круглый год господствует арктический воздух. Климат арктический
Субарктический пояс	Зимой арктический воздух, летом умеренный воздух. Климат субарктический
Умеренный пояс	Круглый год МУВ. Климат морской умеренный	Круглый год КУВ. Климат умеренно-континентальный, континентальный, резкоконтинентальный.	Зимой КУВ, летом МУВ. Климат муссонный.
Субтропический пояс	Зимой МУВ, летом КТВ. Климат средиземноморский.	Зимой КУВ, летом КТВ. Климат субтропический, засушливый, пустынный.	Зимой МУВ, летом МТВ. Климат влажный, субтропический.
Тропический пояс	Круглый год господствуют КТВ. Климат тропический пустынный.	Круглый год МТВ, дуют влажные пассаты. Климат морской тропический.
Субэкваториальный	Зимой КТВ, летом ЭВ. Климат сезонно-влажный, экваториальных муссонов.
Экваториальный	Круглый год ЭВ. Климат экваториальный жаркий влажный.

Климат на планете не был постоянным, он изменялся. Ученые выделяют 3 этапа эволюции климата после протерозойской истории планеты и отвечают этапам тектонического развития планеты. Выделяют каледонский климат. Этап от кембрия до конца девона свидетельство – старые горы (Урал). Герцинский приурочен к каменноугольному и пермскому периодам палеозоя – средневозрастные горы (Тянь-Шань), альпийский до нашего времени (Гималаи).

В течение этих этапов (200 млн. лет – галактический год) менялся наклон оси. Северный полюс смещался до 40є с. ш., а на территории современного полюса произрастала субтропическая растительность. Свидетельство – залежи каменного угля на Шпицбергене и следы оледенения в Сахаре и Индии.

В настоящее время ученые активно изучают климат голоцена – последних 10 тыс. лет после ледниковой эпохи. В настоящее время голоцен разделяют на 2 климатологических отрезка:

1. арктический,

2. субарктический.

Для этих периодов характерно развитие тундровых ландшафтов и тундровых почв. На территории Нижегородской области есть группа памятников природы, где произрастают реликты субарктического периода – карликовые березы, морошка, клюква мелкоплотная.

3. бориальный. – прохладный и сухой. В северной части под еловыми лесами формируются подзолистые почвы, в южной – черноземовидные почвы. Степные участки Нижегородской области – образования реликтовые. Участки ковылей сохранились по склонам балок.

4. Атлантический – теплый и влажный. В северной части области формируются широколиственные леса (дубравы), в южных – расширяются площади типичных степей и формируются черноземы. О былом распространении дубрав свидетельствует произрастание дубрав в поймах рек (Копосовская дубрава в Сормово), сохранились участки дубрав и на водоразделе (парк Дубки).

5. Суббориальный – теплый и сухой климат в дальнейшем меняется на прохладный и влажный. В этот период в северных районах елово-пихтовые леса вытесняют дубравы, усиливается подзолообразовательный процесс. В южных районах расширяются дубравы, наблюдается оподзоливание черноземов, деградация черноземов и формирование серых лесных почв. В настоящее время наблюдается явное потепление климата. За последние 100 лет среднегодовые температуры увеличиваются на 1є, особенно активно в последние 10 лет.

Рельеф, его роль в почвообразовании

В зависимости от размеров форм земной поверхности различают:

мегарельеф (наиболее крупные неровности земной поверхности – материки и впадины океанов), макрорельеф (крупные формы земной поверхности, занимающие большую площадь с колебаниями высот в сотки метров - горы и равнины), мезорельеф (формы рельефа средних размеров с колебаниями высот в десятки метров – долины, балки, склоны) микрорельеф (мелкие формы рельефа, занимающие незначительные площади, с колебаниями высот в пределах одного метра – западины), нанорельеф (самые мелкие формы рельефа, с колебаниями высот в пределах 30 см – неровности, связанные с обработкой почвы).

Значение мега - и макрорельефа проявляется в регулировании распределения атмосферной влаги, переносимой воздушными массами, и в изменении гидротермических условий в зависимости от абсолютной высоты.