2. Морфология почв

В результате почвообразовательного процесса из материнской породы формируется почва. Она приобретает ряд важных свойств и признаков, в ней возникают новые вещества, которых не было в почвообразующей породе. Почва расчленяется на генетические горизонты и приобретает только ей присущие внешние, или морфологические, признаки.

Типы поверхностей

Каждый разрез почв несет информацию о почвенном покрове определенной геоморфологической поверхности. Поэтому начинать описывать почвы необходимо с характеристики типа поверхности рельефа.

1)Ровная поверхность

Ковровая – поверхность почв под слоем лесной подстилки;

Зернистая – поверхность почв под травянистой растительностью, сложенная зернистыми агрегатами;

Комковатая – поверхность пахотных почв, сложенная комковатыми агрегатами;

Корковая – поверхность пахотных бесструктурных почв при низкой культуре земледелия, а также солончаков, солонцовых и орошаемых почв тяжелого механического состава.(Добровольский, 1989)

2)Волнистая поверхность

Кочкарная – поверхность, сформированная возвышающимися на несколько сантиметров кочками и понижениями между ними;

Бугристая – поверхность, характеризующаяся чередованием бугров высотой 10-30 см и понижениями между ними;

Промоинная – поверхность, рассеченная неравномерно ветвящейся сетью мелких промоин;

Гребнистая – поверхность, состоящая из параллельных гребней почв и понижений между ними;

Глыбистая - поверхность, образованная глыбами (диаметром более 10 см)

Скотобойная – поверхность, образованная неравномерной сетью дорожек глубиной 5-10 см и шириной 30-50 см, лишенных растительности.

3)Каменистая поверхность

Слабокаменистая – камни занимают до 10% площади;

Среднекаменистая - камни занимают 10-20% площади;

Сильнокаменистая - камни занимают более 20% площади.

4)Завалуненная поверхность

Градации по степени завалуненности те же, что и для каменистых поверхностей. .(Добровольский, 1989)

Строение почвенного профиля

Наиболее важным морфологическим признаком почвы является ее строение, т.е. закономерное изменение почвенной толщи по вертикали, на первый взгляд напоминающее слоистость. Эта псевдослоистость обусловлена разделением почвенной толщи на генетические горизонты, составляющие почвенный профиль. Генетические горизонты обособляются постепенно в процессе формирования почвы, но даже в окончательно сформированных почвах горизонты, как правило, не имеют резкой границы и постепенно переходят один в другой.

Этим они отличаются от осадочных слоев, отделяющихся друг от друга четкой границей. Принцип расчленения почвенной толщи на генетические горизонты установлен впервые Докучаевым В. В., им же введены буквенные обозначения для генетических горизонтов.

Горизонты отличаются друг от друга цветом, структурой, сложением и некоторыми другими морфологическими признаками; они имеют различный механический и химический состав, в них по-разному протекают биологические процессы.

Обычно в почвенном профиле выделяют следующие горизонты:

А – горизонт аккумуляции органических веществ

А₂ – элювиальный горизонт

В – иллювиальный горизонт

G – глеевый горизонт

С – материнская порода

D – подстилающая порода

В различных типах почв генетические горизонты будут существенно отличаться, однако в самом первом приближении можно выделить следующие два типа строения почвенного профиля.

Первый тип строения почвенного профиля характерен для автоморфных почв, формирование которых происходит в условиях хорошо дренируемых водоразделов. Эти почвы формируются под влиянием атмосферной влаги, систематические нисходящие токи которой обусловливают закономерное перемещение химических элементов сверху вниз. Режим почвенной влаги в этих условиях может быть как промывным, так и непромывным. Амплитуда перемещения элементов соответствует их подвижности в условиях конкретного ландшафта.

Приведем характеристику основных генетических горизонтов почвенного профиля этого типа.

1. Перегнойно-аккумулятивная часть профиля обычно обозначается символом А. Здесь совершается преобразование отмершего органического вещества и происходит систематическое накопление почвенного перегноя. Одновременно имеет место аккумуляция зольных элементов, необходимых для нормального питания растений.

В перегнойно-аккумулятивной части профиля развиты не только процессы накопления; часть химических элементов в виде подвижных (как органических, так и неорганических) соединений выносится за пределы гумусового горизонта А₁. Однако в целом здесь преобладает тенденция к накоплению. Цвет аккумулятивной части профиля более или менее темный из-за содержания органических соединений, ее мощность меняется в различных почвах от нескольких сантиметров почти до метра. На поверхности почвы часто накапливаются слабо измененные растительные остатки, образуя лесную подстилку или степной войлок, которые обозначаются А₀, или торфяной горизонт А_т.

2. Переходная часть профиля представляет постепенный переход от гумусового горизонта к почвообразующей породе. В пределах переходной части профиля совершаются различные, часто противоположно направленные процессы.

Явления вымывания характерны для верхнего горизонта переходной части профиля. В некоторых почвах они выражены необычайно сильно (например, в подзолистых почвах). В этом случае обособляется самостоятельный горизонт вымывания, откуда вынесены все более или менее подвижные соединения.

Под воздействием нейтральных или даже слабощелочных растворов выщелачиваются и выносятся легкорастворимые соли (хлориды и сульфаты натрия и магния). В результате действия слабокислых растворов выносятся менее растворимые соли (сульфаты кальция, карбонаты). В случае сильнокислых почв (рН почвенного раствора около 5 и ниже) за пределы горизонта вымывания также выносятся оксиды железа и марганца. Кроме того, в результате движения гравитационных вод перемещаются тонкодисперсные частицы. Вследствие этого горизонт вымывания приобретает белесую окраску, напоминающую цвет золы, и резко выделяется на почвенном профиле. Горизонт вымывания обозначается символом А₂ (А2) и называется в общем случае элювиальным, но в зависимости от типа почвы может называться оподзоленным или осолоделым.

В нижней половине переходной части профиля преобладают явления вмывания, т.е. выпадения соединений тех химических элементов и мелких частиц, которые были вымыты из верхней части почвенной толщи. Глубина перемещения частиц и соединений в разных условиях довольно значительно отличается, однако в общем, более растворимые соединения мигрируют глубже, чем менее растворимые. Поэтому понятие о горизонте вмывания почвенного профиля несколько неопределенное. Обычно в качестве горизонта вмывания (иллювиального горизонта) выделяют горизонт вмывания высокодисперсных глинистых частиц, гидроксидов железа и марганца. Иллювиальный горизонт четко выделяется в почвенном профиле более темной окраской и большей плотностью. Горизонт вмывания обозначается символом В. Этим же символом обозначается весь переходный горизонт в тех почвах, в которых не происходит обособления горизонтов вымывания и иллювиального.

В зависимости от типа поступающих (вмывающихся) частиц выделяют следующие типы иллювиального горизонта:

В_fe – вмывание железистых веществ;

В_s – вмывание сульфатов и хлоридов;

В_h – вмывание гумусовых веществ;

В_к – вмывание карбонатов;

В_i – вмывание тонких (илистых) частиц почвы.

3. Ниже переходной части профиля залегает почвообразующая порода, обозначаемая в почвоведении как горизонт С. Следует отметить, что верхняя часть горизонта С несет следы почвообразования в виде соединений, привнесенных сюда из верхней части почвенного профиля. Материнская порода представляет собой породу, слабо затронутую почвообразовательными процессами.

4. В том случае, когда почвообразующая порода имеет небольшую мощность и в обнажении или в шурфе вскрывается порода, подстилающая почвообразующую, то она называется почвоподстилающей и обозначается символом D.

Такова схема строения почв с относительно глубоким положением грунтовых вод.

Иным типом строения профиля обладают гидроморфные почвы, формирование которых происходит в условиях близкого расположения грунтовых вод, которые периодически или постоянно обогащают почвенную толщу определенными химическими элементами и создают специфическую геохимическую обстановку. Режим почвенной влаги в этих условиях соответствует выпотному или застойному.

Именно для подобных почв является характерным глеевый горизонт G. Вследствие длительного постоянного или избыточного увлажнения и недостатка свободного кислорода в почве идут анаэробные восстановительные процессы, что приводит к возникновению закисных соединений железа и марганца, дезагрегированию почвы и формированию глеевого горизонта. Если признаки глеевого процесса проявляются и в других горизонтах, то к их буквенному обозначению добавляют букву «g».

При близком залегании грунтовых вод и капиллярном их подъеме в почвенную толщу различные соединения будут выпадать примерно в той же последовательности, как и в случае нисходящего движения вод. Однако в то время как при нисходящем движении ближе к поверхности расположены менее растворимые соединения, при восходящем движении грунтовых вод имеет место обратная картина – более растворимые соединения находятся близко к поверхности или располагаются непосредственно на ней. Поэтому почвенный профиль гидроморфных почв состоит, во-первых, из более или менее выраженной перегнойно-аккумулятивной части и, во-вторых, из системы минерально-аккумулятивных горизонтов, каждый из которых называется по слагающему его соединению (Добровольский, 1989).

Строение почвенного профиля – это его внешний облик, обусловленный определенной сменой почвенных горизонтов в вертикальном направлении.

Элювиальный горизонт (А₂, …) образуется в процессе интенсивного разрушения минеральной части почвы и вымывания продуктов разрушения в нижележащие горизонты. Он окрашен в наиболее светлые тона и в различных почвах получает различные названия (подзолистый, осолоделый).

Во всех пахотных почвах почвенный профиль начинается с пахотного горизонта (А_пах), образующегося в результате обработки гумусового и части нижележащих горизонтов.

Горизонт аккумуляции органических веществ (А, …) формируется в верхней части профиля за счет отмирающей биомассы зеленых растений. В зависимости от его характера выделяют:

А₀ (…) – лесную подстилку на поверхности лесных целинных почв, состоящую из разлагающегося наземного опада;

А_д – дернину, также формирующуюся в верхней части профиля и состоящую из полуразложившейся травянистой растительности;

А – гумусово-аккумулятивный, образующийся в верхней части минеральной толщи почвы, в котором не выражены морфологические процессы разрушения и выщелачивания минеральных веществ;

А1 – гумусово-элювиальный – верхний подгоризонт профиля с морфологически выраженными процессами разрушения и выщелачивания минеральных веществ.

Горизонты А и А1 наиболее темной окраски по сравнению с другими горизонтами. В некоторых почвах верхняя часть профиля состоит из торфа – массы полуразложившихся остатков болотной растительности. В пустынных почвах образуется пористая корочка, содержащая очень мало органического вещества (К).

Горизонты отличаются друг от друга цветом, структурой, сложением и другими морфологическими признаками. Они имеют различный механический и химический состав, в них по-разному протекают биологические процессы.

В профиле почвы различают несколько горизонтов, которые часто подразделяют на подгоризонты.

Иллювиальный, или переходный, горизонт В формируется под элювиальным или гумусовым горизонтом и служит переходом к материнской породе. В него вмываются и часто накапливаются различные продукты почвообразования. Различают следующие виды иллювиального горизонта:

Подстилающая порода (D) выделяется в том случае, когда почвенные горизонты образовались на одной породе, а ниже лежит порода с другими свойствами (которая и называется материнской).

Каждому почвенному типу свойственно свое сочетание горизонтов, поэтому некоторые из них могут в том или ином профиле отсутствовать. (Почвоведение,1982 г)