Строение почвенного профиля

  Почвенным профилем  называется определенная вертикальная последовательность генетических горизонтов в пределах почвенного индивидуума, специфическая для каждого типа почвообразования

   Профиль почвы характеризует изменение  ее свойств по вертикали, связанное с воздействием почвообразовательного процесса на материнскую горную породу. Наблюдается закономерное, зависящее от типа почвообразования, изменение гранулометрического, минералогического, химического состава, физических, химических и биологических свойств почвенного тела от поверхности почвы вглубь до незатронутой почвообразованием материнской породы.

   Главные факторы образования почвенного покрова, т.е. дифференциации исходной почвообразующей породы на генетические горизонты, – это вертикальные потоки вещества и энергии и вертикальное распределение живого вещества (корневые системы растений, микроорганизмы, почвообитающие животные).

   В российской школе почвоведения в  основу диагностики почв положено несколько  принципов, главные черты которых  были сформулированы в работах В.В. Докучаева и его единомышленников: 1) профильный метод; 2) комплексный подход; 3) сравнительно-географический анализ (метод); 4) генетический принцип.

   Профильный  метод в диагностике почв был предложен В.В. Докучаевым, когда он показал, что всякая почва состоит из набора генетически связанных между собой горизонтов. Наиболее существенным в профильном методе диагностики почв является принципиальное положение о том, что профиль почвы – это не арифметическая сумма случайных различных горизонтов, взаимосвязанных и взаимообусловленных в своем генезисе. Для полной характеристики любой почвы необходимо изучение, описание всех ее горизонтов начиная с подстилки и кончая материнской почвообразующей породой. Изменение свойств по профилю дает представление о почве в целом, о свойствах почвы как единого природного тела.

   Комплексный подход (метод) в диагностике почв состоит в том, что диагностика почв строится на основе анализа и характеристики ряда свойств и признаков – морфологических, физических, химических, физико-химических, биологических, агрономических, в комплексе дающих полную картину почвы как единого целого. При этом имеется в виду то обстоятельство, что ни один из произвольно выбранных признаков и ни одно из почвенных свойств в отдельности не могут иметь решающего значения вследствие большой природной сложности самого объекта диагностики – почвы.

   Сравнительно-географический анализ (метод) используется широко в диагностике почв для сопоставления одних почв и факторов их почвообразования с другими с учетом различий или сходства в строении почвенного профиля и факторов почвообразования. Сопоставление изменений свойств почв с изменением географических условий (факторов) почвообразования позволяет выяснить роль каждого из факторов и их совокупности в генезисе и географии почв. Составляющими этапами этого метода в полевых условиях являются: 1) изучение морфологического строения почвенного профиля и морфологических признаков генетических горизонтов почв; 2) изучение факторов почвообразования этих почв; 3) сравнительная характеристика морфологического строения изучаемых почв и факторов их почвообразования и выявление роли каждого из факторов почвообразования в формировании своеобразия морфологического строения тех или иных почв.

   Генетический  принцип (метод) предполагает использование для диагностики почв те свойства и признаки, которые непосредственно связаны с их генезисом, историей формирования и развития. При этом имеются в виду такие существенные генетические параметры, как степень развитости и дифференцированности почвенного профиля, степень аккумуляции тех или иных соединений или обеднения ими, степень трансформации почвообразующего материала, которые дают фактическое основание для суждений о генезисе и эволюции почв. Существенное значение имеет выявление направленности тех или иных почвенных процессов. Например, находится ли данная почва на стадии деградации или реградации, оглинивания или опесчанивания, засоления или рассоления.

   С учетом вышеизложенного для определения  типа почвы, т.е. отнесения ее к тому или иному типу почв, необходимо:

   1) определить тип почвенного профиля  и комплекс его составляющих  генетических горизонтов, сопоставив  эти данные со схемами строения  известных типов почв;

   2) определить тип географического  ландшафта с учетом его истории, сопоставив эту характеристику с известными типами ландшафтов;

   3) определить географический ареал  данной почвы в связи с ареалами  связанных с ней факторов почвообразования;

   4) определить комплекс основных  профилеобразующих элементарных  почвенных процессов, формирующих данную почву;

   5) определить тип миграции и  аккумуляции веществ в данной  почве, сопоставив его с известными  типами.

   Комплекс  указанных пяти параметров позволяет  достоверно определить типовую принадлежность исследуемой почвы. В связи с  тем, что при определении типа почв используются такие понятия, как тип почвенного профиля, тип географического ландшафта, географический ареал почвы, тип миграции и аккумуляции веществ, остановимся на их характеристике.

   Типы  строения почвенного профиля. В соответствии с характером соотношения различных горизонтов в большом разнообразии почвенного профиля можно выделить несколько типов, которые связаны с определенными типами почвообразования, возрастом почв и их нарушенностью природными или техногенными педотурбациями.

   Простое строение профиля включает в себя пять типов:

   1) примитивный профиль с маломощным горизонтом А либо АС, лежащим непосредственно на материнской породе;

   2) неполноразвитый профиль, имеющий полный набор всех генетических горизонтов, характерных для данного типа почвы, но укороченных, с малой мощностью каждого горизонта;

   3) нормальный профиль, имеющий полный набор всех генетических горизонтов, характерных для данного типа почв;

   4) слабодифференцированный профиль, в котором генетические горизонты выделяются с трудом и очень постепенно сменяют друг друга;

   5) нарушенный (эродированный) профиль, в котором часть верхних горизонтов уничтожена эрозией.

   По  сложности строения почвенного профиля  также выделяются пять типов профилей:

   1) реликтовый профиль – в нем присутствуют погребенные горизонты или погребенные профили палеопочв, а также реликтовые горизонты, являющиеся следами древнего почвообразования;

   2) многочленный профиль формируется в случае литологических смен в пределах почвенной толщи;

   3) полициклический (полигенетичный) профиль образуется в условиях периодического отложения почвообразующего материала (речной аллювий, вулканический пепел, эоловый нанос);

   4) нарушенный (перевернутый) профиль с искусственно (деятельность человека) или природно (например, при ветровалах в лесу) перемещенными на поверхность нижележащими горизонтами;

   5) мозаичный профиль, в котором генетические горизонты выражены не серией горизонтальных слоев, а мозаикой отдельных пятен. 

В результате почвообразовательного  процесса почвенная толща расчленяется на отдельные горизонты, создается профиль почвы, характеризующийся определенной сменой горизонтов в вертикальном направлении. Эти горизонты называют генетическими, поскольку они образуются в процессе генезиса, т.е. возникновения и развития почвы. Совокупность генетических горизонтов образует почвенный профиль.

Каждая почва  имеет свой профиль, характерные  генетические горизонты, различающиеся  цветом, структурой, сложением и  другими морфологическими признаками. Общая схема строения почвы была разработана В.В.Докучаевым. Он выделил в почве три генетических горизонта: гумусово-аккумулятивный (горизонт А), переходный (горизонт В) и материнская порода (горизонт С). Последующие исследователи (Г.Н.Высоцкий, Б.Б. Полынов, К.Д.Глинка, С.А. Захаров, А.Н.Соколовский и др.) дополнили эту схему.

В настоящее  время в нашей стране широко используется система символов, согласно которой  генетические горизонты обозначают начальными буквами латинского алфавита с цифровыми или буквенными индексами:

А0 лесная подстилка, или степной войлок, залегает на самой поверхности почвы, под  пологом леса или степной целинной растительности, состоит из разлагающегося органического вещества (опад листьев, хвои, веток и других растительных остатков).

А d- дернина, поверхностный горизонт, формирующийся под травянистой растительностью (особенно луговой), густо переплетенный корнями растений.

Anили Аnax пахотный  горизонт, измененный продолжительной  обработкой поверхностный горизонт  пахотных почв, сформированный из  гумусового или других горизонтов на глубине постоянной обработки почвы.

А гумусовый, или  гумусово-аккумулятивный, горизонт, образуется в верхней части профиля и  отличается максимальным содержанием  гумуса и питательных веществ.

A1 гумусово-элювиальный  горизонт, такой же, как и горизонт А, но отличается от него морфологически выраженными процессами разрушения и выщелачивания минеральных соединений. В результате гумификации и накопления гумуса горизонты А и Ai имеют наиболее темную окраску по сравнению с другими горизонтами, в зависимости от содержания гумуса и его состава окраска может изменяться от черной или коричневой до палево-серой.

А2 элювиальный  горизонт, формируется в верхней  части профиля под влиянием процессов  оподзоливания (кислотного разрушения минеральной части почвы и вымывания продуктов разрушения и илистых частиц в нижележащие горизонты). Он окрашен в наиболее светлые тона (обычно белесый) и в различных почвах получает различные названия (подзолистый в подзолистых и дерново-подзолистых почвах, осолоделый в солодях). Последний образуется под влиянием осолодения, т.е. щелочного разложения минеральной части и выноса вниз ила и аморфных продуктов разложения минералов. Все элювиальные горизонты независимо отихгенезиса характеризуются близкой морфологией, составом и свойствами. Вымывание гумуса, соединений железа и других красящих веществ и остаточное накопление кварца, аморфного кремнезема и других светлых минералов обусловливают светлую (белесую) окраску элювиальных горизонтов.

В иллювиальный или переходный горизонты формируются в средней и нижней частях профиля под элювиальным или гумусовым горизонтом. В него в мываются и частично накапливаются различные вещества, вымываемые из вышележащих горизонтов. Он обогащен по отношению к верхним горизонтам и породе илом, полуторными окислами и другими относительно подвижными минералами, органо-минеральными или органическими веществами. Взависимости оттого, какие вещества аккумулируются виллювиальном горизонте, различают следующие виды иллювиальных горизонтов: Вh иллювиально-гумусовый (содержит вмывные гумусовые вещества); Вs иллювиально-глинистый (тонкие глинистые частицы); BFe иллювиально-железистый (железистые соединения); Вk иллювиально-карбонатный (карбонаты); Bs иллювиально-солевой (сульфаты ихлориды); Вcs- иллювиально-гипсовый (гипс) ит.д.

В некоторых почвах (черноземы, каштановые почвы), где отсутствуют процессы перемещения минеральной алюмосиликатной части почвы, горизонт В является не иллювиальным, а переходным от гумусово-аккумулятивного к почвообразующей породе. Все иллювиальные горизонты в основном имеют более тяжелый механический состав, чем нижележащие. Они заметно уплотнены, имеют крупно призматическую, глыбистую, а иногда столбчатую структуру.

G глеевый горизонт, образуется при постоянном или  временном избыточном увлажнении в условиях плохой аэрации почв. При недостатке кислорода в почве развиваются восстановительные процессы, в результате которых образуются закисные соединения железа, марганца и других элементов, придающие почве голубоватые, синие, зеленовато-серые и другие тона. Поскольку оглееность может проявиться в любом почвенном горизонте, к основному символу горизонта добавляется буква g, например: A2g, Bg, Cg.

С материнская  почвообразующая порода, мало затронутая почвообразовательным процессом горная порода, из которой образовалась данная почва.

D подстилающая  порода горная порода, залегающая  ниже материнской. Она вычленяется  там, где верхняя и нижняя части профиля сформировались наразличных породах. Если весь слой материнской породы захвачен почвообразовательным процессом, то подстилающая порода может лежать непосредственно под почвой, а не под материнской породой горизонта С.

Кроме названных  горизонтов, выделяются переходные горизонты, совмещающие свойства близлежащих  горизонтов, например: А2В, АВ, В Сит.д., а также торфяные горизонты Т.

Каждый из горизонтов может быть разделен на подгоризонты, например: А’, А", А’", В1В2, В3, С1, С2ит.д.