Co je nejdůležitějším faktorem při tvorbě půdy?

Půdní faktory, přírodní faktory – klima, živé organismy, horniny, reliéf, čas, jejichž výsledkem vzájemného působení je půdní pokryv planety. V knize „Russian Chernozem“ (1883) V. V. Dokuchaev napsal, že rozložení půd na Zemi není náhodné, ale zcela přirozené, v závislosti na různých kombinacích půdotvorných faktorů, že půdy jsou „výsledkem extrémně složité interakce. místního klimatu, vegetace a živočišných organismů, – složení a struktura mateřských hornin, terén a konečně stáří země.

Vzorec tvorby půdy odvozený od V. V. Dokuchaeva (půda je funkcí půdotvorných látek) byl dále rozvíjen jak v pracích domácích vědců, tak v zahraničí. Současné digitální prediktivní mapování půdy SCORPAN je založeno na:

S = ƒ (s, c, o, r, p, a, n), S = ƒ (s,c,o,r,p,a,n), S = ƒ (s, c, o, r, p, a, n),

o o o – organismy;

ppp – zdrojové horniny;

nnn – prostorová poloha.

podnebí

Klima je jedním z nejdůležitějších faktorů při tvorbě půdy a geografickém rozložení půd. Klima ovlivňuje tvorbu půdy přímo, určuje energetickou hladinu a hydrotermální režim půd, a nepřímo prostřednictvím dalších půdotvorných faktorů (vegetace, půdotvorná hornina, reliéf atd.).

Vlivem klimatu se utvářejí tepelné a vodní režimy půd, které ovlivňují povahu a intenzitu všech fyzikálních, chemických a biologických procesů probíhajících v půdách. S klimatickými podmínkami úzce souvisí procesy přeměny minerálních látek v půdě (směr a rychlost zvětrávání, migrace a akumulace půdotvorných produktů aj.), procesy větrné a vodní eroze. Určité kombinace teploty a vlhkosti určují typ vegetace, rychlost tvorby a zániku organické hmoty, složení a intenzitu aktivity půdní mikroflóry a fauny. Energie tvorby půdy souvisí s klimatickými podmínkami.

Tvorba půdy je ovlivněna atmosférickým a půdním klimatem.

Atmosférické klima. Hlavním zdrojem energie pro procesy v půdě je sluneční záření a hlavním zdrojem vlhkosti jsou srážky. Nejvýznamnějšími klimatickými ukazateli pro tvorbu půdního pokryvu jsou rozdíl srážek a výparu, výpar, průměrná červencová teplota, součet teplot vzduchu nad 10 °C a délka období s teplotami vzduchu nad 10 °C, popř. množství srážek v teplém období.

V přízemní vrstvě půd se vlivem dalších půdotvorných faktorů utváří atmosférické klima půdní klima. Stejně jako atmosférické klima má denní a roční variace parametrů; distribuovaný v prostoru; změny v čase; spojené s okolními a podmiňujícími přírodními jevy. Charakteristickým rysem půdního klimatu je prostředí jeho vzniku – bioorganominerální systém. Důležitou roli ve vývoji půdy hrají parametry půdního klimatu, jako je hrubá vlhkost (vypočtená pomocí rovnice vodní bilance a charakterizující zdroje půdní vlhkosti), součet teplot nad 10 °C v půdě a průměrná roční teplota půdy.

Půdní klima se poprvé zabýval G. N. Vysockij, který zavedl koncept „hydrotermálního režimu půd“ (ukazatele teploty a vlhkosti). Hlavním zdrojem energie v půdách je sluneční záření, jehož vstup do půdy určuje radiační bilanci zemského povrchu a tepelnou bilanci aktivní vrstvy. Teplotní a vodní režimy půdy určují charakter a intenzitu všech fyzikálních, chemických a biologických procesů tvorby půdy.

Mezi všemi faktory je to klima, které tvoří nejobecnější vzorce půdního pokryvu, a mezi klimatickými charakteristikami hraje vlhkost rozhodující roli v rozložení půd v geografickém prostoru.

biota

Vliv biologického faktoru (resp. živé hmoty) spočívá ve vlivu živých organismů a mrtvé organické hmoty jak na proces tvorby půdy, tak na tvorbu půdního pokryvu. Živé organismy jsou zdrojem organické části půdy, způsobují hluboké přeměny minerální půdní hmoty a do značné míry určují směr půdotvorného procesu. Živé organismy tvoří půdní anizotropii – systém půdních horizontů a horizontálních změn v těchto horizontech vlivem edifikátorové rostliny.

Rostliny. „Živá hmota“ půdy se skládá z více než 99 % z organické hmoty rostlin, které jsou hlavním zdrojem půdní organické hmoty. Rostliny jsou organizátory ekosystémů a tvoří jejich základní strukturu. Typ rostlinné asociace, která určuje rychlost, objem, povahu a chemismus biologického cyklu prvků, úzce souvisí s půdním pokryvem, na kterém se vyvíjí.

K hlavním ukazatelům biologický cyklus látek zahrnují: biomasu (fytomasu); roční přírůstek (produkce); stelivo a stelivo; mortmass; intenzita rozkladu organické hmoty; obsah popela

Biomasa (fytomasa) je zásobou živé rostlinné organické hmoty v nadzemních a podzemních blocích ekosystémů.
Roční přírůstek (produkce) je množství organické hmoty vytvořené za rok v podzemních a nadzemních blocích ekosystémů.
Podestýlka je množství organické hmoty, která každý rok zemře. Část podestýlky se změní na podestýlku – vrstvu odumřelých a spadaných rostlinných částí připečených na povrchu půdy.
Mortmass je zásoba mrtvé rostlinné organické hmoty, včetně mrtvého dřeva, padlých stromů, steliva a mrtvých podzemních orgánů.
Intenzita rozkladu organické hmoty (charakterizovaná poměrem opadu zelených částí a opadu nebo roční produkcí rostlinného pokryvu a zásypu).
Obsah popela je obsah prvků popela v rostlinách a jejich částech.

Mikroorganismy. Doživotní produkty uvolňované mikroorganismy do vnějšího prostředí mají hluboký destruktivní účinek na primární a sekundární minerály, které tvoří půdní masu a mateční horninu; hrají hlavní roli v hlubokém a úplném zničení organické hmoty. Mikroorganismy se aktivně účastní procesu tvorby humusu; mají velký vliv na složení půdního vzduchu; hrají zásadní roli v cyklech transformace sloučenin obsahujících dusík, zejména při fixaci dusíku.

Zvířata. Půda je stanovištěm různých živočichů; půdní živočichy představují především drobní bezobratlí. Mezi obratlovci mají největší roli hlodavci. Mezi funkce půdních živočichů patří: ničení, drcení a požírání organických zbytků na povrchu půdy i uvnitř ní; akumulace živin v těle zvířete a syntéza proteinových sloučenin obsahujících dusík a poté návrat nahromaděných látek a energie do půdy; rycí činnost zvířat, zvyšování pórovitosti půdy, provzdušňování, vláhové kapacity a propustnosti vody.

Biota je nejvíce závislým faktorem při tvorbě půdy, její vývoj je řízen klimatem, dalšími přírodními faktory a také pedogenní přeměnou půd.

Půdotvorná hornina

Půda vzniká vlivem klimatických a biologických faktorů z půdotvorné horniny. Horniny slouží jako hlavní zdroj minerální části půd, která tvoří více než 80–90 % půdní hmoty.

Když hornina dosáhne povrchu, začnou procesy destrukce a tvorby zvětrávací kůry nebo sypkých produktů drcení hustých krystalických nebo sedimentárních hornin. K přeměně horniny na produkty zvětrávání dochází za aktivní účasti organismů, tedy pod vlivem primárního půdotvorného procesu.

Významnou roli při tvorbě půd hraje hustota hornin, jejich frakční složení, které určuje podmínky odvodnění a provzdušňování. Na hustých horninách se půdy vyvíjejí pomalu a mají zkrácený profil. Další důležitou vlastností půdotvorných hornin je jejich mineralogické složení. Přeměna minerálního substrátu, ke které dochází působením všech přírodních faktorů, je charakterizována tvorbou speciálních sekundárních minerálů (jednoduché soli; hydroxidy a oxidy; jílové minerály: zděděné, přeměněné, nově vzniklé). Mineralogické složení půdotvorných hornin určuje jejich chemické složení, které hraje významnou roli v procesu tvorby půdy.

Vlastnosti a rozložení půdotvorných hornin, do značné míry determinované jejich genezí, mají významný vliv na vlastnosti a geografii půd a dodávají jim jejich originalitu.

Reliéf

Je to faktor, který přerozděluje proudění tepla, vlhkosti, ale i pevných a rozpuštěných látek – produktů zvětrávání a tvorby půdy. Reliéf poskytuje rozmanité půdní vlastnosti, horizonty a profily, tj. vytváří prostorově rozmanitý půdní pokryv v podmínkách daného klimatu a daných matečných hornin.

Svahy různé strmosti a expozice jsou spojeny s redistribucí sluneční energie; s pozitivními a negativními prvky reliéfu – procesy denudace a akumulace (migrace pevné půdní hmoty), geochemické proudění látek (migrace rozpustných produktů zvětrávání a tvorby půdy). Podél různých prvků reliéfu a jeho nerovností dochází k redistribuci povrchových a podzemních vod a vlhkosti.

Vliv reliéfu na tvorbu půdy a geografii půdy lze vysledovat na všech úrovních její organizace (megareliéf, makroreliéf, mezoreliéf, mikroreliéf).

Reliéf je základem pro mapování půdy. I při sestavování Půdní mapy provincie Nižnij Novgorod (1886) V. V. Dokučajev v klasifikační legendě definoval „vyvýšená, suchá místa“ na nejvyšší úrovni hierarchie, přičemž rozlišoval půdu rostlinnou, bažinnou a lužní. Zákon analogických topografických řad půd stále zůstává jedním z hlavních vůdčích principů při velkoplošném mapování půd.

čas

Existují 2 formy vývoje půdy. Za prvé, vývoj půd v podmínkách, kdy faktory tvorby půdy (především klima a topografie) zůstávají nezměněny. Za druhé, vývoj půd se změnami vnějších podmínek, tj. půdotvorných faktorů. První forma vývoje se obvykle nazývá seberozvoj (auto- nebo autoevoluce půd) a druhá – evoluce (alloevoluce, podřízený vývoj).

Vlastní vývoj půd je nekonečný proces, který pokračuje bez zastavení, dokud stav půdotvorných faktorů nezávislých na půdě zůstává stacionární. Tento pohled na vlastní vývoj půd lze vidět v pracích V.V. Dokučajeva, B.B.Polynova, V.A., I.A. Sokolova a dalších , nazývá se obdobím nebo věkem samovývoje půdy.

Evoluce půd – jde o jejich proměnu v čase v procesu interakce půdotvorných faktorů směřující k dosažení rovnovážného stavu s existující fyzikální a geografickou situací. Během evoluce vzniká půda, která je ve vztahu ke klimatu a vegetaci v rovnovážném nebo kvazirovnovážném stavu – tzv. klimaxová půda. Vyskytuje se v procesu změn vnějšího prostředí tvorby, změn půdotvorných faktorů a představuje důslednou změnu období samovývoje půdy. Rychlost evoluce půdy může být úměrná rychlosti evoluce vnějších faktorů. Za těchto podmínek se bude celá biogeocenóza pomalu vyvíjet.

Rozlišuje se specifické nebo relativní stáří půd, což znamená dobu vzniku půdy za podmínek stabilních faktorů, a celkové, nebo absolutní stáří půd, které zahrnuje celou dobu od okamžiku, kdy se na povrch vynořila mateřská hornina. Průměrné relativní stáří moderních zralých půd je stovky až tisíce let (liší se pro různé genetické typy půd). Absolutní stáří moderních půd je tisíce až desetitisíce let (v závislosti na geomorfologické dynamice a vývoji území). Na starých neerodovaných pevninských oblastech v tropických a subtropických zónách může absolutní stáří ferallitových, allitových a feritických půd dosáhnout stovek tisíc a milionů let a allitových bauxitových půd a lateritů může dosáhnout několika desítek milionů let.

Dokučajevského postulát vědy o půdě

Postulát rovnosti půdotvorných faktorů formuloval v roce 1990 I. A. Sokolov: „všechny vzorce organizace pedosféry jsou určeny interakcí všech půdotvorných faktorů; neexistují a teoreticky nemohou existovat ani v současnosti, ani v minulosti, ani v budoucnosti taková území nebo takové podmínky, kde působí alespoň jeden z pěti povinných faktorů tvorby půdy (hornina, klima, živé organismy). , úleva, čas) by neměl místa“ (Sokolov, 1990).

Potřebu povinného zohlednění celého souboru faktorů při studiu půd báječně ilustruje schéma přírodních zón území evropské části Ruska, které sestavil G. N. Vysockij. Označuje hlavní prvky klimatu (srážky, výpar, sluneční záření atd.), vlastnosti půdy (permafrost, obsah uhličitanů, slanost, hladina podzemní vody), vegetaci a půdy.

Publikováno 9. listopadu 2023 v 13:36 (GMT+3). Poslední aktualizace 9. listopadu 2023 v 13:36 (GMT+3). Kontaktujte redakci

Zdroj: Jarní tundra / © Nikolay Gernet / Fotobanka Lori

Předpokládaná doba čtení: 4 minut.

Faktory tvorby půdy – soubor vnějších faktorů prostředí, které tak či onak ovlivňují půdu a podílejí se na jejím vzniku.

Zakladatel pedologie Vasilij Vasilievič Dokučajev byl první, kdo navrhl doktrínu půdotvorných faktorů, zakládající úzké spojení mezi tvorbou půd, fyzicko-geografickým prostředím a historií jeho vývoje. Vědec vyjádřil funkční vztah mezi faktory tvorby půdy vzorcem:

kde П – půdní pokryv, К – klimatické faktory, О – vliv organismů, Г – skály, Р — reliéfní nebo orografické faktory, Т – čas.

To znamená, že půdní pokryv je přírodní těleso, které je funkčně závislé na složkách vnějšího prostředí, jako je klima, mrtvé a živé organismy, horniny, reliéf, stáří jako faktor vývoje území v čase.

Zpočátku se věřilo, že všechny půdotvorné faktory jsou ekvivalentní a hrají stejnou roli při tvorbě půdního pokryvu. S akumulací informací o prostorovém rozložení půdního pokryvu a jeho proměnlivosti v různých zónách však Dokučajev připustil za určitých podmínek možnost usměrňujícího ovlivnění procesu tvorby půdy jedním z faktorů.

Tedy jeden ze zakladatelů ruské pedologie, zakladatel paleosolové vědy a půdní geografie Konstantin Dmitrijevič Glinka naznačil, že klima a vegetace hrají hlavní roli mezi faktory tvorby půdy.

podnebí – statistický dlouhodobý režim počasí, který se vyvinul na určitém území Země. Nejdůležitějšími atmosférickými procesy ovlivňujícími tvorbu půdního pokryvu jsou dodávky tepla a vody.

Vedoucím klimatickým faktorem je sluneční záření (odkaz na materiál na webu), jehož množství se velmi liší v závislosti na poloze území. Celkový tepelný tok k zemskému povrchu se měří radiační bilancí. Za radiační bilanci je považován rozdíl mezi zářením pohlceným zemským povrchem a efektivním zářením.

V závislosti na dodávce tepla na zemský povrch vznikají tepelné zóny.

Tepelné pásy Země:

Planetový tepelný pás	Průměrná roční teplota, оС	Radiační bilance, kJ/(cm2 rok)
Polární	– 23 – 15	400 – 500
boreální	— 4 + 4	2400
Subboreální	+ 10	4000
Subtropický	+ 15	6000 – 8000
Tropické	+ 32	8000 – 10000

V oblastech, kde jsou dlouhá období záporných teplot (polární a boreální zóny), se proces tvorby půdy zpomaluje.

Vliv atmosférických srážek na tvorbu půdního pokryvu jako první zaznamenal ukrajinský a sovětský půdní vědec-geobotanik, lesní vědec a klimatolog. Georgij Nikolajevič Vysockij. Navrhl koncept „územního vlhkostního koeficientu“ K=Q/V jako indikátor charakterizující poměr množství srážek (Q, mm) k výparu (V, mm). Podle jeho výpočtů je tato hodnota pro lesní zónu 1,38, pro lesostepní zónu – 1,0, pro černozemní stepní zónu – 0,67 a pro suchou stepní zónu – 0,33.

Klimatické oblasti Země:

Klimatické oblasti Země	Typické krajiny	Průměrné roční srážky, mm	Koeficient vlhkosti (HC)
Výjimečně suché (super suché)	Pouště s takíry	10 – 20	0,2 – 0,1
vyprahlý (vyprahlý)	Pouště a polopouště s šedohnědými půdami	50 – 150	0,5 – 0,3
Středně suché (polosuché)	Polopouště se světlými kaštanovými a hnědými pouštními půdami	200 – 400	0,7 – 0,5
Polovlhké (polovlhké)	Lesostep s šedými lesními půdami a typickými černozeměmi	400 – 600	1,0 – 0,7
Mokré (vlhké)	Jehličnato-listnatá smíšená tajga s podzolickými a sodno-podzolickými půdami	50 – 800	1,0
Příliš mokré	Tundra a jehličnatá tajga s glejově-podzolovými a tundrovými půdami	3000 – 5000	1,5 – 2,0 – 3,0