CC BY
81
ПОЧВОВЕДЕНИЕ, ЗЕМЛЕДЕЛИЕ
Известия ТСХА, выпуск 3, 2009 год
УДК 631.8:550.8.015
ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ КАК ФАКТОР ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
В.И. САВИЧ, А.К. САИДОВ*, Ж. НОРОВСУРЭН**, В.А. РАСКАТОВ, М.Е. СНАГИНСКИЙ
(Кафедра почвоведения)
В работе показано, что влия ние внешних факторов на формирование свойств почв определя ется воздействием на породу вещества, энергии. Установлена роль локальных геофизических полей Земли, минералогического состава и микробиологической активности как факторов почвообразования. Почвообразовательный процесс состоит из сезонных и годовых изменений свойств почв, описываемых незамкнутой петлей гистерезиса. Предлагается рассматривать закономерную смену реакций и процессов во времени как сукцессии.
Ключевые слова: почва, факторы почвообразования, эволюция почв.
Знание закономерностей формирования и э волюции почв имеет большое теоретическое и практическое значение, так как позволя ет более точно определить модели плодороди почв и модели оптимального состояния почв для эффективного выполнения ими других экологических функций. В то же время без знания рассматриваемых процессов невозможен прогноз эволюции почв, необходимый как с точки зрения экологии, так и с точки зрения с.-х. производства. Регулирование скорости и интенсивности почвообразовательных процессов позвол ет существенно повысить э ффективность природопользовани . В качестве факторов почвообразовани выдел ют климат, рельеф, растительность, почвообразующие породы, антропогенное воздействие, время.
Общие законы почвообразовани в нашей стране разработаны и детально изложены в трудах основателя генетического почвоведени В.В. Докучаева и других ученых [5, 7, 9, 12, 14, 16, 20, 22-24, 26, 34, 35, з8, 39]. Отмечается, что почвообразование протекает под
действием территориальных и локальных процессов. Ф.И. Козловский [25] считает целесообразным разделение факторов почвообразовани на внутренние (литопедогенная матрица) и внешние (остальные докучаевские факторы). В.Д. Тонконогов [50] выделяет 3 группы факторов почвообразовани :
1) внутренние факторы — порода, более древняя почва и т.д.; 2) внешние факторы, представля ющие собой поток вещества и энергии, поступающих в почву и взаимодействующих с внутренними факторами; 3) факторы-распределители поступающих извне веществ и энергии: рельеф, неоднородность свойств почв, растительный покров, агротехнические приемы, гидромелиораци и т.д.
Объекты и методы исследования
В представленной работе проведено теоретическое обобщение литературных материалов и полученных нами данных. В качестве объектов собственных исследований выбраны подзолистые и дерново-подзолистые почвы, различные типы почв Казах-
* ПНБР ДНЦ РАН.
** РАН Институт биологии АН Монголии, лаборатория почвенных ресурсов.
стана, Монголии, Тывы, коричневые почвы разной степени слитизации, серые лесные почвы и черноземы [15,
18, 40, 41, 43].
Теоретическое обоснование новых подходов к оценке —акторов почвообразования
С нашей точки зрения, образование почв и их эволюция происходят под действием трансформации, миграции и аккумуляции вещества, энергии, которые частично могут переходить друг в друга. Информаци определ ет трансформацию, миграцию и аккумуляцию энергии, а затем и вещества. Историческое развитие природных систем приводит к увеличению их организации, нарастающей дифференциации функций, в т.ч. горизонтов почв, как геохимических барьеров.
Воздействие всех факторов происходит на породу, которая в результате превращаетс в почву. При этом эффект действи факторов почвообразо-вани определ етс интенсивностью воздействия, продолжительностью воздействия, мощностью воздействия, градиентом во времени и в пространстве, закономерной сменой во времени и в пространстве. Количественные изменения в породе и почве, в первом приближении, могут быть описаны экспоненциальной зависимостью. При этом почва переходит на новую стадию развити . При действии фактора почвообразовани на породу и почву проя вля ются эффекты синергизма и антагонизма.
Формирование почв в значительной степени определ етс и принципом эмерджентности, согласно которому действие нескольких факторов не равнозначно сумме их действи по отдельности, и у системного целого присутствуют дополнительные свойства, не присущие его подсистемам.
Вли ние факторов почвообразова-ни на образование почв из породы и на эволюцию почв перспективно рассматривать на разном иерархическом
уровне. Например, влия ние климата определяется увлажнением территории, температурой, поступлением на поверхность солнечной радиации и т.д. В свою очередь, для почвообразования важно соотношение этих показателей и не только за год или за вегетационный период, но и в критические фазы развити растений и почв.
С нашей точки зрения, почвообразовательные процессы целесообразно рассматривать на разном иерархическом уровне: глобальном, региональном, уровне бассейна, ландшафта, локальном; на уровне катены, профиля почвы, горизонтов, мезо- и микрозон и т.д.
Почвообразование целесообразно рассматривать в разных временных рамках: более 1000 лет, 1000-100 лет, менее 100 лет. В разных временных рамках роль вли ни отдельных факторов почвообразовани на свойства почв существенно меня ется. Так, растительность и микрорельеф в течение 1000 лет, как правило, меня ются, и тренд их вли ни на отдельные свойства почв также будет меня ться . Влия -ние на почвообразующую породу климата, геофизических полей Земли, Космоса более постоя нно, и однозначный вектор изменени свойств почв сохран етс в течение более длительного промежутка времени.
С нашей точки зрения, необходимо выдел ть в качестве самосто тельных факторов почвообразовани геофизические поля Земли, микробиологическую активность, минералогический состав пород. Нар ду с сукцессией растительных сообществ перспективно рассматривать и сукцессию почв — закономерную смену почв в процессе эволюции в определенных временных интервалах.
Знание закономерностей влияния факторов почвообразования на эволюцию почв позвол ет рекомендовать пути и приемы по изменению степени и скорости их вли ни на формирование экологических функций почв,
наиболее важных в свя зи с поставленными задачами. Изучение степени вли ни факторов почвообразовани на формирование почв проводитс с целью классификации почв, для вы-снени географических закономерностей распространения почв, уточнения прогнозов эволюции почв, для разработки оптимальных путей повышени плодороди почв.
Экспериментальная часть
Энергетическая оценка почвообразовани
Ря д авторов рассматривает э нерге-тическую и термодинамическую трактовку почвообразования. А.Е. Ферсман [54] отмечал, что энергетический подход к анализу динамически развиваю-щихс процессов природы вл етс конечной целью наших исследований, а калория или киловатт должны являться единым мерилом определения хода процесса. Почвенные системы создают организованные и упор доченные системы, где линейно приращиваются энерги и вещество с синхронным формированием почвенного профил и его морфологических свойств [7].
А.И. Перельман [36] отмечает, что в ходе геологической истории биологиче-ска аккумул ци солнечной энергии увеличилась. Частично эта энергия расходовалась на перемещение и дифференциацию веществ, которая также нарастала в процессе эволюции.
В работах В.Р. Волобуева и его школы [4, 8, 13] показана перспективность энергетической оценки почв, установлена св зь энергетических показателей почв с их географическим распространением, радиационным балансом, степенью развития почв, их минералогическим составом. По данным автора, общее количество энергии, участвующей в экосистемных процессах, в связи с почвообразованием: от 1$5 ккал/см2 — в тундрах и пустын х до 40-50 — в черноземных
степ х и до 60-70 ккал/см2 в год — в тропиках.
Энергетические составл ющие в системе почва - растение могут быть охарактеризованы следующими данными. На испарение и транспирацию расходуется 95-99,5% всей суммы энергии на почвообразование; на долю циклических биологических процессов — 0,5$5%; на разложение минералов — 0,0$0,00п%. Суммарные затраты энергии на почвообразование и коэффициент полноты использовани радиационной э нергии в биогеоценозе закономерно возрастают с увеличением радиационного баланса и увлажненности территории. В таком же направлении изменя ются затраты энергии на разрушение минералов в процессах выветривани .
Энергия солнечного света погло-щаетс растени ми и с корневым и надземным опадом попадает в почву. При разложении части растительных остатков, в т.ч. до углекислого газа и воды, энергия освобождается . Эта освобод ившаяся энергия расходуется на образование более сложных энергоемких вторичных минералов и гумусовых веществ, на трансформацию почвенного профил . Энерги , поступающая в почву, аккумулируется в твердой, жидкой и газообразной фазах, в органической и минеральной частях почв, в биоте и растительных остатках, в органоминеральных соединениях, в разных горизонтах. Часть энергии, поступающей в почву, поглощается ею, часть мигрирует в водную и воздушную среду, часть отражается. С точки зрения практики, необходимо максимальное уменьшение потерь энергии из почвы.
Дл энергетической оценки почвообразования важно не только содержание энергии в почве и в отдельных ее компонентах (ДС, ДИ, ДБ), но и их изменение по горизонтам, при протекании определенных процессов. Энергетическа оценка почв и про-
текающих процессов необходима дл объ снени географических закономерностей распределени отдельных типов почв, прогноза протекания в почве частных физико-химических процессов, процессов почвообразования и деградации; дл прогноза эволюции почв, выбора оптимальных путей регу-лировани протекающих в почве процессов и режимов.
Так, с опадом растений в подзолистые и дерново-подзолистые почвы поступает энергии 100-800 кДж/см2 в год, в черноземах — 1650-2100; в серо-бурых почвах — 100-200; соответственно запасы энергии в год составляют в гумусе в слое 0-100 см — 22600, 96400, 14200, затраты энергии на почвообразование — 41000, 63000 и 33000 кДж/см2 в год. По полученным нам и д анным, для дерновоподзолистых среднесуглинистых почв по мере повышени плодороди почв существенно возрастала э нергоем-кость гумуса в пахотном слое (231-254 млн ккал/га — среднее плодородие и 261-283 млн ккал/га — повышенное плодородие). Увеличивалась и аккуму-л ци солнечной энергии посевами на 16-18%), потребление азота почвы — в 1,3-2,3 раза, фосфора и калия — в 1 ,3-1 ,9 раза по сравнению со слабо-окультуренной почвой.
Антропогенное воздействие, как фактор почвообразовани (при внесении МРК из расчета использования посевами 3% фотосинтетически активной радиации) привело к увеличению энергоемкости гумуса в пахотном слое среднесуглинистой почвы за 30-летний период на 277-310 млн ккал/га и при повышенном плодородии — до 284-335 млн ккал/га. Вли ние антропогенного воздействи на почвообразование зависит от степени соответстви экологических требований выращиваемых на почве культур. Так, по полученным нами данным, на слабоокультуренной дерново-подзолистой почве более выгодным было выращивание многолетних трав. Отчуждение энергии с уро-
жаем и поступление энергии в почву составило соответственно 24144000 и 20760000 ккал/га, а при выращивании пшеницы — соответственно 10632000 и 6804000 ккал/га. В то же время на хорошо окультуренной почве поступление энергии в почву было под многолетними травами и пшеницей одинаково, а отчуждение с урожаем пшеницы больше — 55237000 ккал/га, а с травами — 44344000 ккал/га.
Энергетические факторы влия ют на поглощение элементов питани растения ми. Так, по нашим данным, содержание фосфора в фитомассе ячменя на дерново-подзолистой почве в интервале суммы температур 351-650° по сравнению с интервалами температур 650-850° по вариантам окульту-ренности ОК1, ОК3-1, ОК3-2 и ОК3-3 уменьшилось. Полученные величины были равны соответственно 5,9±0,7 и 4,2±0,8 кг/га; 9,3±1,6 и 6,1±1,4; 17,7±0,3 и 11,2±3,2; 15,4±2,0 и 9,6±2,7 кг/га. Это соответствует более слабому поглощению фосфатов растени ми при более низких температурах (< 10°). Влия ние влажности и температуры в течение вегетации в значительной степени сказывалось на соотношении C/N, Ca/K, C/P, N/P в фитомассе.
Энергетические показатели опреде-л ют и состав обменных катионов ППК. Для того чтобы поглотиться в твердой фазе почвы, ион должен затратить энергию, равную энергии гидратации. Например, для кальция она составля -ет 3 70 ккал/г-ион, а для магния — 470. Поэтому в более южных районах отношение кальци к магнию в ППК уже [41]. Подробное рассмотрение этих вопросов дано в ранее опубликованной работе [43].
Информационная оценка почвообразования
Жизнь может существовать только в процессе движения через живое тело потока вещества, энергии и информации. Прекращение движения в этом потоке прекращает жизнь [37].
Реализаци информационной функции происходит путем осуществлени структурных взаимосвязей, как внутри минералогического состава, так и между ним и другими компонентами почв, минералогическим составом и микробиологической, ферментативной активностью, растениями, внешними факторами (св зей пр мых и обратных, пря молинейных и другой формы, первичных и вторичных и т.д.). Подробнее эти вопросы изложены в ранее опубликованной работе [15].
Наличие информации в почве (почва «память» и почва «момент»), как движущей силы эволюции почв, отмечено в [48, 49]. Матричная роль почв отмечена в [27, 47, 50].
Полученные нами данные также показали, что отдельные свойства почв взаимосвя заны. Так, для производственных полей дерново-подзолистых почв хозя йства «Михайловское» Московской обл. участкам с рН = 7,6±0,1 соответствовали значения ЕЬ в мв по хлорсеребряному электроду 340±4; а(М03) = 2±0,1; аК = 6±2,0; аСа = 527±98; Ее = 2±0,6 моль/л ■ 10-5; а участкам с рН(Н2О) = 5,7±0,1 значения ЕЬ = = 44±8; а(Ы03) = 2±0,8; аК = 19±0,5; аСа = 181±3,4. Степень подвижности элементов в почве, а следовательно, их влия ние на почвообразование, зависит от сочетани свойств почв.
Так, в исследуемых коричневых почвах емкость поглощени почв определ лась долей минералов каолинита + хлорита (Х1), гидрослюды (Х2), палыгорскита (Х3), смектита (Х4) от их суммы, содержанием гумуса (Х5), долей частиц 0,001-0,005 (Х6); долей частиц 0,005-0,25 (Х7).
ЕКО = 4,59 + 0,62Х1 + 1,11Х2 +
+ 0,78Х3 + 0,99Х4 + 1,8Х5 +
+ 0,82Х6 - 0,25Х7; И = 0,98.
По полученным нами данным, закономерные свя зи между свойствами почв и свойствами отдельных горизонтов существенно отличаютс дл разных типов почв и степени их окуль-
туренности. При этом для моделей плодороди почв были характерны и оптимальные структурные взаимосв -зи. Оптимальность структурных взаи-мосвя зей важна и при оценке систем почва - растение, почва - окружаю-ща среда.
Важным показателем информационной оценки вл етс характеристика степени разнообрази сорбционных центров, экологических ниш, биоты в почве.
Климат как —актор почвообразовани
Вли ние климата как фактора поч-вообразовани полно освещено в работах [12, 14]. Установлена связь процессов почвообразовани с гидротермическим коэффициентом, коэффициентом увлажнения, степенью конти-нентальности, периодом биологической активности, термо- и гидрорядами [3,
4, 28, 32].
Развитие почвообразовательных процессов зависит от температуры, от 1° >10°, Х1° > 10°. Однако влия ние температуры может отличаться при разной влажности почв. Очевидно, что вли ние температуры в сухих почвах не такое, как во влажных. В то же врем вли ние температуры на процессы почвообразовани зависит не от их суммы, а от количества дней с биологически активной температурой (для растений — более +10°, для микроорганизмов — более +5°, для ряда химических процессов — более 0°). Видимо, более правильно рассматривать вли ние климатических факторов не только на развитие растений, но и на развитие микроорганизмов, протекание химических реакций, на испарение и миграцию веществ. В то же время э то влия ние может рассматриваться на разном иерархическом уровне — вли -ние влажности, температуры, солнечной радиации, их соотношения, типов водного и теплового режимов и т.д.
Согласно проведенным нами ис-следовани м полезным показателем,
характеризующим климатические условия, я вля ется сумма эффективной фотосинтетически активной радиации в ккал/см2, приходя щей на поверхность за период приемлемых дл растений условий увлажнения и температуры [43]. В то же время растения м необходимо не общее поступление на поверхность фотосинтетически активной радиации, температуры, влаги, а их определенное поступление (и соотношение) в конкретные фазы развити растений.
В св зи с этим биопродуктивность (и развитие дернового процесса) коррелирует не с общим количеством осадков или за вегетационный период, а с количеством осадков в критические фазы развити растений.
По данным, полученным совместно с В.Д. Наумовым и А.Н. Поля ковым, наибольша продуктивность древосто также коррелировала с влажностью и температурой за отдельные мес цы. Диаметр стволов сосны и березы коррелировал с температурой воздуха за декабрь, я нварь, февраль. При этом дл разных древесных культур критическими вл лись разные мес цы вегетационного периода. Число стволов сосны коррелировало с абсолютной влажностью за май, июнь, июль: У = 467,29 + 1281,19Х-2 (г = 0,85), а число стволов березы коррелировало с этим показателем за январь, февраль, март.
При анализе вли ни климатических условий на состав обменных катионов в почвах России (п=250) установлено, что осадки за август коррелируют с содержанием Са+М£ с г = -0,59; а осадки за сентябрь — с г = -0,76; индекс сухости - с г = 0,64; сумма температур более 10° — с г = 0,60; радиационный баланс за год — с г = 0,51.
Под действием различных показателей климата на биопродуктивность угодий или на развитие дернового процесса почвообразовани про вл ютс эффекты синергизма и антагонизма.
В значительной степени проявляется и закон минимума. Так, при низкой температуре или низкой величине ФАР растения м не требуется высоких показателей влажности и т.д. Как правило, для развития растений необходим определенный градиент значений климатических показателей во времени и в пространстве.
Почвообразующие породы как фактор почвообразования
Существенное влия ние на формирование почв оказывают породы. Влия -ние литологии на формирование почв обусловлено разным гранулометрическим и химическим составом пород, наличием геохимических провинций, разной плотностью пород, неодинаковой величиной физических полей, действующих на растительность, биоту почвы на разных породах. Для древесных культур порода чаще оказывает большее влияние на их развитие, чем верхний горизонт почв. Породы вли ют в конечном итоге на все свойства почв.
Вли ние на почвообразование гранулометрического и химического состава почв, геохимических провинций освещено в литературе достаточно полно. От гранулометрического состава завис т и оптимальные свойства почв.
В меньшей степени освещено вли -ние на почвообразование минералогического состава почв. Минералогический состав почв вл етс одним из важнейших факторов почвообразова-ни и плодороди почв. Он вл етс причиной формировани как определенных химических свойств почв, так и физических показателей почвенного плодородия, микробиологической активности, первопричиной формирова-ни почвенных свойств и процессов и несет в себе более определенное пон -тие, чем почвообразующая порода.
С нашей точки зрения, можно не только сформулировать правило
В.Р. Вильямса о том, что синтез и разрушение органического вещества — есть сущность почвообразовательного процесса, но и постулат о том, что трансформация, синтез и разрушение минералогического состава почв — есть сущность как почвообразовательных процессов, так и формирования экологических функций почв, в т.ч. и плодородия .
Вли ние минералов на плодородие и генезис почв, с одной стороны, определ етс зависимостью от них подвижности элементов, свойств почв, а с другой — их функцией трансформировать поступающие в почву соединения, способностью я вляться матрицей дл формировани в почве и воде определенных параметров. В работе [10] отмечено, что минералогические исследования почв отражают особенности генезиса почвообразующих пород и вы вл ют крупные регионы страны, отличающиес по особенност м мине-ралого-кристаллохимической основы. Они заложены геотектоническими и лито-генетическими процессами. В зависимости от этой основы находятся практически все свойства почв.
Минералогический состав почв в-л етс блоком пам ти и матрицей формировани свойств почв [21, 27, 45-49]. Его перспективно характеризовать по составу, структуре, свойствам отдельных минералов и их совокупности в конкретной почве, функциональным свя зя м между состав-л ющими его компонентами и их устойчивостью, по функциональным св з м минералогического состава со свойствами, процессами и режимами почв и их устойчивости.
Как и дл любых компонентов почв следует рассматривать свойства минералов, процессы, протекающие в них и на их поверхности, режимы минералогического состава почв (изменение свойств и процессов во времени и в пространстве). В минералогическом составе есть относительно стабильные и лабильные компоненты и свойства. К
последним относ тс константы диссоциации функциональных групп и константы обмена.
Целесообразно рассматривать минералогический состав почв как матрицу формировани свойств почв, органического вещества, микробиологической активности как в исходных породах, так и при поступлении в почву продуктов в результате биологического круговорота естественных процессов почвообразовани или при внесении их в результате антропогенного воздействи . Информаци заключена в закономерном сложном сочетании в почве отдельных минералов и смешанно-слойных образований, в закономерност х их трансформации, распада и синтеза. Минералогический состав выступает в р де случаев как центр процессов саморазвити почв и отдельных почвенных процессов.
Дол и сочетание отдельных минералов определ ют веро тность осо-лонцевания почв, набухания, слитиз-хации. Это иллюстрируетс данными в [55]. По полученным нами данным, опасность слитизации почв увеличивалась с увеличением в минералогическом составе палыгорскита и смектита, для условий гидроморфного аккумул тивного ландшафта. То есть слитизаци зависела не только от доли натрия и магния в ППК, но и от минералогического состава, степени увлажнения, залегания почв по рельефу, от степени засоления почв.
Растительный покров как —актор почвообразования
Одним из важнейших факторов почвообразования, а следовательно, формировани плодороди почв и их ценности вл етс растительность. Вли ние ее на формирование почв определ етс химическим и биохимическим составом опада, корневыми выделения ми, поглощением элементов корневой системой, стоком с деревьев и других растений, выделением листьями газообразных продуктов, составом
продуктов разложения растительного опада, изменением микроклимата, физическими пол ми отдельных растений и ассоциаций.
По литературным данным [18], влия ние на эволюцию почв прижизненных выделений растений сопоставимо с вли нием надземного и корневого опада. Вли ние на почвообразование древесных культур в значительной степени определ етс и компонентами, стекающими с надземных органов растений (по стволу, ветвя м, листь м).
Влияние продуктов разложения растительного опада на формирование почв зависит от этапа его разложения группами микроорганизмов, так как на разных стадия х разложения обра-зуютс различные химические продукты. Вли ние растений на формирование почв обусловлено интенсивными и экстенсивными параметрами, характеризующими их состав. Наибольшее вли ние на формирование почв оказывает кислотность продуктов, их комплексообразующая , структурообразующая , окислительная и восстановительна способность.
При этом возможность протекания реакций определ етс интенсивными параметрами рН, ре, ЕЬ, константами восстановления, константами устойчивости образующихс комплексов и т.д. Эффект реакции зависит от массы реагирующих веществ, количества кислых группировок с определенной константой диссоциации, количества лигандов, способных к комплексо-образованию с изучаемым катионом, количества восстановленных веществ и т.д. Эффект зависит от интенсивности воздействия и продолжительности воздействия . Он может быть оценен по константам равновеси отдельных частных реакций. В то же время при действии различных параметров мигрирующих органических веществ на почву проявляются эффекты синергизма и антагонизма. Эффект зависит
от закономерной смены во времени параметров воздействи .
По полученным нами данным, в южно-таежной подзоне в Московской обл. на дерново-подзолистых почвах оподзоливание сильнее про вл лось под широколиственными лесами, чем под хвойными. Это обусловлено большей массой опада под трав ной и широколиственной растительностью, большей комплексообразующей и восстанавливающей способностью мигрирующих из опада органических соединений.
Так как корнева система растений находитс на определенной глубине, то она активно участвует в перераспределении потоков влаги и питательных веществ в почвенном профиле и в формировании нисход щего тока. Это, в свою очередь, способствует эволюции почв и формированию почвенного профиля, который отчетливо проя в-ля ется уже в посадках 30-40-летнего возраста.
Таким образом, молодые древесные насаждения развиваются на одной почве, а полновозрастные — уже на качественно иной почве. Это, естественно, приводит и к изменению питательного режима почв.
На каждом этапе воздействия мигрирующих органических веществ на почву мы имеем дело с другой почвой, уже видоизмененной. Прогноз результата воздействия осложня ется периодической сменой условий разложения, миграции, состава мигрирующих продуктов в сезонном цикле. Чаще импульсное воздействие оказывается эффективнее, чем монотонное. При действии растительности на почву всегда в той или иной степени про-я вляются и обратные свя зи. Растения действуют на почву, но и почва действует на растения, в связи с изменением в процессе эволюции биопродуктивности, пригодности для отдельных видов растений, изменением их химического и биохимического состава.
В проведенных исследовани х установлено, что влия ние растительного покрова на почвообразование опреде-ля ется массой опада, его химическим и биохимическим составом (количеством кислых функциональных групп и значения ми рКа, количеством лигандов, способных к комплексообразова-нию и значения ми рКнЭФ, количеством функциональных групп, вызывающих восстановление в почве железа и марганца, и значения ми констант по-лувосстановления Кн), способностью растений к перемещению элементов из нижних горизонтов в верхние (развитие дернового процесса почвообра-зовани ), закономерност ми развити корневых систем растений с глубиной, обусловливающими нисход щие и восходя щие токи воды, устойчивостью растительного опада к разложению грибами и микроорганизмами, ингибирующей способностью опада в ку-мариновых единицах [18, 40].
При этом влия ние растительного покрова на почвообразование опреде-ля ется также потреблением компонентами растительного покрова элементов из почв (разных горизонтов, интенсивностью потребления, продолжительностью потребления, закономерной сменой потреблени во времени).
Вли ние на почвообразование рельефа убедительно показано многими авторами [6, 14, 16, 17, 20, 52]. Рельеф территории определ ет приход и потоки тепла, влаги, солнечной радиации, уровней грунтовых вод, биопродуктивность и в целом трансформацию, миграцию и аккумуля цию вещества, энергии и информации, что существенно вли ет на эволюцию почв. При этом процесс вли ни рельефа на почвообразование целесообразно вести на разном иерархическом уровне. В то же время и протекающие почвообразовательные процессы вли ют на формирование рельефа (за небольшой промежуток времени в основном на мезо- и микрорельеф). Очевидно, что вли ние рельефа на почвообразование
неодинаково на разных стади х раз-вити почв и формировани рельефа, отличаетс как при оценке разных свойств почв, так и определенных почвенных процессов и режимов.
Микробиологическая активность почв, как —актор почвообразования
Микробиологическа активность почв я вля ется одним из важнейших факторов, определяющих генезис и плодородие почв, протекание в почве широкого круга процессов и формирование почвенных режимов [1, 21, 30]. Под ее влиянием происходит синтез и разрушение органического вещества почв и растений, что является, по
В.Р. Вильямсу, сущностью почвообразования , разрушения минералов, изменени степени окисленности и восстановленности, гидрофильности и гидрофобности ряда соединений, аккумуляции, трансформации и миграции многих соединений. Практически все процессы, протекающие в почве, пр мо или косвенно св заны с ее микробиологической активностью [14]. Убедительные экспериментальные материалы получены в работах [1, 30].
С нашей точки зрения, влияние микроорганизмов на почвообразование обусловлено в первую очередь следующими факторами: 1 ) развитием их в породах до по влени растений;
2) развитием в породах при экстремальных условиях, непригодных для произрастания растений; 3) возможностью использовани отдельными группами энергии солнечного света, неорганических соединений; 4) участием микроорганизмов практически во всех процессах трансформации, миграции и аккумул ции органической и минеральной части почв; 5) длительностью действи микроорганизмов на породу; 6) интенсивностью действи микроорганизмов на породу, обусловленную большой массой микроорганизмов, их прижизненных и посмертных выделений, большой скоростью регенерации,
снижением энергии активации ряда реакций, селективностью в осуществлении отдельных реакций; 7) быстрой передачей информации в породе и почве; 8) селективной реакцией на некоторые геофизические пол ; 5) увеличением эффективности использования в системе вещества, энергии и информации.
Особенностью вли ни микроорганизмов на эволюцию почв вл етс и то, что они развиваются не только в почве, но и в породе, а также содержатся в значимом количестве на растения х и в растения х, в приземном слое воздуха. Одной из основных особенностей вли ни микроорганизмов на почвообразование вл етс скорость их размножения . В течение вегетационного периода микробна масса в почвах неоднократно возобновл етс ; старые клетки отмирают, поя вля ются новые. Среднюю скорость размножения за весь вегетационный период рассчитывают, суммируя скорости размножения для каждого периода подъема численности. За вегетационный период на юге бактериальна масса регенерирует 14-18, в средней полосе —
6-8 раз [29]. При внесении в почву чистых культур за год число генераций достигает 30 [19].
Важным фактором, определя ющим вли ние микроорганизмов на почвообразование, является их численность. Так, при использовании электронномикроскопического метода в тундровых почвах обнаружено до 400 млн микроорганизмов на 1 г почвы, в черноземах — до 10000, а в красноземах — до 200000 млн на 1 г почвы. При обработке почв ультразвуком их определяемое содержание возрастает в 1 ,2-8,5 раз. На 1 см2 почвы встречаетс от 16 млрд (дерново-подзолиста ) до 420 млрд (чернозем) микроорганизмов.
Большое значение для почвообра-зовани имеет масса микроорганизмов в почве. Многие отечественные и зарубежные ученые на основании дан-
ных о численности бактерий грибов и водорослей рассчитывали микробную биомассу с учетом массы и объема микробных тел. Е.Н. Мишустин [30] подсчитал, что в почвах различных почвенных зон СССР бактериальная масса составляет от 0,1 до 3 т/га сухого вещества микробной массы.
Н.А. Красильников [29] приводит для некоторых почв (сероземов) цифры до 9 т/га, а для Подмосковья — 4 т/га.
Ежегодная продукция микробной биомассы составл ет дес тки и сотни центнеров на 1 га в год. При учете скорости регенерации микроорганизмов в почве следует признать, что мик-робна биомасса при скорости ее обновления даже 10 раз может составить суммарно за сезон от 1 до 90 т/га, что сопоставимо с содержанием гумуса и поступлением послеуборочных остатков. Таким образом, микроорганизмы перерабатывают за сезон большее количество материала, чем возможное воздействие на почву растений, даже без учета интенсивности протекающих процессов.
Полученные нами данные подтверждают высказанные теоретические положения. В проведенных исследования х установлена закономерна св зь раз-вити микроорганизмов с факторами внешней среды дл региона Монголии и Убсу-Нурской котловины, вклю-ча районы Тувы. Показано наличие вертикальной зональности в распространении микроорганизмов, наличие я влений инверсии, интерференции и миграции; выявлены фациальные особенности развити отдельных групп микроорганизмов, в т.ч. редких групп актиномицетов в изучаемых экстра-континентальных районах.
Влияние геофизических полей Земли на генезис почв
С нашей точки зрения, к факторам почвообразования также относятся геофизические поля Земли и Космоса. При этом геофизические поля Земли (в первую очередь гравитационное и
магнитное) характеризуютс на территории Земли локальным изменением и влия ют на развитие биоты, растительности и пр мо или опосредованно на эволюцию и свойства почв. Космические пол вли ют на развитие почв за длительный промежуток времени и в основном действуют на их эволюцию одинаково, обусловливая циклы изменений свойств почв. Однако они взаимодействуют с геофизическими пол ми Земли и разными типами почв, растительности и пород неодинаково. Это определ ет их разное вли ние на развитие почв в локальном масштабе и за короткий промежуток времени.
Совместное действие нескольких геофизических полей на компоненты почвообразующих пород и почв определя ется сложением эффекта их действи с учетом векторов и скал р-ных величин частных эффектов. На породу, почву, воду, растения и биоту почв в значительной степени вли ют различные геофизические пол Земли [7]. Среди них необходимо выделить гравитационное, магнитное, электрическое, тепловое поле, поля динамических напряжений, ультразвуковые поля, поля геопатогенных зон, электромагнитные пол различной частоты и длины волны, концентрационные поля, радиационные поля, морфогенетические поля, физические поля биологических объектов [42]. В св зи с большой длительностью действи этих полей на породу и почву, на другие факторы почвообразовани их вли ние на свойства почв, протекающие в них процессы и режимы, энергетическое состоя ние почв значительно. Изменение действи указанных полей во времени и в пространстве, в свою очередь, также приводит и к изменению свойств почв и так как в разных локальных точках Земли интенсивность полей неодинакова, то неодинаково и их вли ние на почвообразование. В литературе имеетс достаточное количество сведений о вли нии отдельных геофизических полей на растительные
организмы, биоту и процессы, влия ю-щие на трансформацию органической и минеральной части почв.
Большое количество исследований проведено по вли нию на растени слабых электрических полей [13, 33, 42]. В р де работ указываетс на реакцию растений на слабые электромагнитные пол [53]. Установлено вли ние магнитных полей на рост и развитие растений. Так, например, в Курской магнитной аномалии урожай овощей был выше на 10 ц/га по сравнению с аналогичными почвами области с нормальным магнитным полем. Вли ние магнитных полей на свойства почв и урожай иллюстрируется и нашими данными. Магнитные пол разной интенсивности коррелируют с битопро-дуктивностью угодий, с плодородием, с гумусированностью. Так, на примере Кустанайской обл. Казахстана (п=25) установлены св зи гумусированности Х1 и мощности гумусового сло Х2 с величиной магнитного пол в миллиэрстедах (п=50).
Отмечалась св зь с магнитными аномалия ми и балла почв. Так, при магнитном поле > +20 миллиэрстед балл почв составлял 49,5±8,5; при поле от +20 до 0 балл равнялся 43,7±12,8; при магнитном поле меньше -5 балл почв составлял 70,7±10,5; при поле от 0 до -5 балл почв равнялся 61,2±8,4. Значительна солонцеватость почв отмечается при магнитном поле от +4,1 до ±1,7, а малая доля натрия в ППК наблюдалась как при магнитных полях +32,3±8,09, так и при магнитных поля х -5,5±1,4 миллиэрстед.
Отношение (Са+К):(М^+Ма) в горизонтах А и ВС составля ло при слабом гравитационном поле 2,6; а при более сильном — 2,4. Соотношение Ее:Мп в растени х пшеницы составл ло при слабом гравитационном поле в корнях 0,2; в стеблях — 0,2; а при более сильном — соответственно 0,7 и 0,2.
Гравитационное поле локальных участков в значительной степени опре-дел етс глубиной залегани кри-
сталлического фундамента и составом пород. По полученным данным, установлена тесна обратна зависимость степени гумусированности и емкости поглощени почв от глубины залегани кристаллических пород.
Возраст почв как —актор почвообразовани
Возраст почв выдел етс в качестве одного из основных факторов почвообразования [11, 31, 44, 51]. Развитие любого процесса определ етс интенсивностью воздействи и продолжительностью действия внешнего фактора. Произведение интенсивности воздействия на продолжительность воздействи определ ет мощность воз-действи внешнего фактора на почву. Однако происход щие изменени (переход количественных изменений в качественные) протекают скачкообразно. Переход почвы из одного состо ни в другое происходит только после на-коплени изменений до определенного порогового уровн . П.С. Коссович [26] считал, что всякая почва представ-л ет собой лишь одну из стадий почвообразования . При этом вся кое почвенное образование данного времени отражает всю прошлую историю.
Следует отметить, что влияние отдельных факторов почвообразовани на формирование почв определ етс не только интенсивностью и продолжительностью их действия, но и закономерной сменой воздействи на объект во времени или по фазам развити растений, стадия м развития почв. Например, степень влияния на баланс веществ в почве количества выпадающих осадков зависит от времени их выпадени и от сочетани количества выпадающих осадков, температуры и интенсивности солнечной радиации [18]. Влия ние на почву таких факторов почвообразования, как климат, растительность, микробиологическая активность закономерно мен етс в многолетнем и сезонном циклах. Это
вызывает многолетние и сезонные циклы изменения свойств почв, гисте-резисные изменени . С нашей точки зрения, весь почвообразовательный процесс состоит из чередовани таких циклов. При этом необратимые изменения постепенно накапливаются, и после достижения их определенного уровн происходит переход почвы в новую стадию развития [40, 41].
Закономерна смена процессов во времени и в пространстве характерна не только дл растительных ассоциаций, сукцессий микроорганизмов, но и, очевидно, для всех процессов трансформации в почве минеральной и органической части, эволюции почв. На одну и ту же почву нельзя подействовать дважды. Любое воздействие на нее изменя ет ее свойства, и каждое воздействие осуществл етс на качественно и количественно измененный новый субстрат. При этом меня ются как преобладающие почвообразовательные процессы, так и скорость протекающих процессов. При эволюции почв измен ютс их свойства, мен етс растительность и микроклимат, что приводит в конечном итоге к формированию других почв.
Врем вл етс неотъемлемой формой существования почв и, с нашей точки зрения, должно учитываться как коэффициент, уточня ющий влия -ние других факторов почвообразовани (X) на свойства почв (У). В.В. Докучаев [14] писал, что «почва — есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время».
На каждой стадии эволюции почв свои наиболее эффективные факторы почвообразовани . При этом мен етс все вли ние факторов на почву и скорость процессов. Например, скорость процессов оглеения, оподзоливания, дернового процесса и т.д. Скорость почвообразовательных процессов в-л етс интегральной характеристикой скорости частных реакций, внешне — диффузионной, внутри — диффу-
зионной и химической кинетики разных поря дков [41]. Эффект действия внешнего фактора на определенные свойства почв определ етс интенсивностью действия фактора, например, температурой, продолжительностью действия фактора (дней, месяцев).
С нашей точки зрения, перспективно выдел ть врем и как критерий долговечности почв, продолжительности их развития, как критерий молодости, старости (фаз развития почв), как показатель, характеризующий мощность воздействи внешних факторов на почву П, где У — интенсивность воздействия и показатель, характеризующий мощность воздействи одних свойств почв на другие. Например, СН+ • 1, при оценке влияния рН на процессы элюирования и т.д. Аналогичный подход и при оценке скорости процессов деградации почв.
В то же время показатель времени важен при оценке взаимосвя зей в экологической системе. Например, секвойя растет 1000 лет, а некоторые растения — 3 мес. Очевидно, что показатели плодороди почв будут отличатьс в зависимости от продолжительности функционирования объекта (в т.ч. и почв) и от скорости процессов в нем (кратности включени биофильных элементов и токсикантов в процессы метаболизма, скорости обновления популяций, микробных сообществ и т.д.).
Большое значение имеет регулирование скорости и интенсивности протекающих в почве почвообразовательных процессов. Как известно, в почвах таежно-лесной зоны интенсивно протекает процесс подзолообразования и для достижения оптимальных дл с.-х. растений величин рН приходитс проводить через 5-6 лет повторное известкование. Однако в опытах, проводимых в течение 39 лет на дерново-подзолистых суглинистых почвах под руководством И.С. Шатилова и А.Г. Замараева [18], величину рН удалось поддерживать в течение
всего срока проведени опыта только за счет однократного известковани в момент закладки опыта. Уменьшение интенсивности подзолообразовани было достигнуто за счет правильной системы севооборота, удобрений и обработки при переносе кальци и магния из нижних слоев почв в пахотный горизонт, при увеличении содержания подвижных форм этих элементов за счет накоплени большей массы послеуборочных и корневых остатков и усиления биохимического разложения алюмосиликатов [43]. При этом на слабоокультуренной почве в звене
7-польного полевого севооборота рН в период с 1967 по 2002 гг. поддерживалось на уровне 4,4-4,6, а в хорошо окультуренной удобренной почве — на уровне 5,9-6,2.
Дополнительные параметры оценки вли ни —акторов почвообразовани на —ормирование и эволюцию почв
С нашей точки зрения, при оценке вли ни факторов почвообразова-ни на образование и эволюцию почв перспективно оценивать следующие дополнительные параметры: код воз-действи внешнего фактора на почву; синергизм и антагонизм совместного вли ни внешних факторов; зависимость эффекта воздействия от векторов и скал рных величин внешних факторов; гистерезис. Вли ние внешних и внутренних (саморазвитие) факторов на эволюцию почв целесообразно рассматривать на разном иерархическом уровне.
1. Эффект действи любого внешнего фактора на почву определ етс интенсивностью воздействи (У), продолжительностью (1), мощностью (М), градиентом во времени и в пространстве ((М/Т) : (М/Ь), закономерной сменой воздействи во времени. В то же время эффект воздействия внешнего фактора на почву определ етс устойчивостью почв к этому воздействию. При этом на почву действует всегда несколько внешних факторов, и
эффект действи любого из них зависит от одновременного действи других факторов. В свя зи с этим, например, нельзя оценивать опасность солонцеватости почв только по содержанию натрия в растворе или в ППК без учета минералогического состава, гумусированности, емкости поглощения, рельефа, климата и т.д. [41, 55].
Взаимосв зь факторов почвообразо-вани иллюстрируют и рассчитанные нами данные по развитию эрозии в Кустанайской обл. При степени развития эрозии до 5% глубина расчленения рельефа составляла 14,5±2,7 м; частиц менее 0,01 мм было 26,7±4,9; сток составл л 8,7±0,9; осадки за теплый период 257±15; при степени развития эрозии 10% рассматриваемые показатели составл ли соответственно 16,6±5,0; 27,2±6,8; 15,0±3,0 и 216±11; при степени развития эрозии 25-50% рассматриваемые показатели составл ли соответственно 47,5±13,8; 50,0±5,0; 15,0±5,4 и 225±26 мм.
2. На породу воздействуют одновременно несколько факторов почво-образовани на разном иерархическом уровне. Каждый из них вызывает изменение свойств почв (процессов) в определенном направлении. Это изменение характеризуетс вектором и скалярной величиной. Совместное изменение под воздействием нескольких факторов может быть определено сложением векторов. Например, передвижение Ее2+ по почвенному профилю определ етс гравитационным полем, электрическим, магнитным, концентрационным, всасывающим давлением корней растений и т.д. Очевидно, что векторы действи этих факторов могут быть разнонаправлены.
С нашей точки зрения, при расчете эффекта совокупного действи факторов на почву следует учитывать не интенсивность действия, а вектор и скал рную величину эффекта действия и, например, миграции в разных направлени х. В этом случае при сло-
жении векторов можно не учитывать единицы измерени дл воздействующих на породу факторов. Аналогичным образом на породу, например, одновременно действуют климат, растительность и другие факторы на разном иерархическом уровне. В разных направления х может действовать влажность и температура, всасывающее действие корневых систем растений и вли ние разлагающегос опада на кислотность, комплексообразующую способность определ ющих миграцию веществ и т.д.
3. В почве широкое распространение имеют гистерезисные изменени [40, 41]. Как известно, гистерезис обозначает запаздывание, отставание следствия от причины, длительное последействие существовавших прежде условий. При рассмотрении процессов почвообразовани в первую очередь следует учитывать гистерезис, свя -занный с сезонными изменени ми влажности и температуры, так как в почве одновременно наблюдаютс как обратимые, так и необратимые изменения , и петли гистерезиса получаются разомкнутыми. По полученным нами данным, при этом степень разомкну-тости петель характеризует степень нестационарности состо ни почв, степень неравновесности.
Сезонные изменени свойств почв, связанные с варьированием влажности и температуры, складываются из обратимых гистерезисных изменений, временно необратимых изменений (остаточного гистерезиса) и полностью необратимых изменений. Из наличи циклов таких изменений состоит и весь почвообразовательный процесс.
Таким образом, образование почв и их эволюци вл етс функцией воз-
действи на породу интегральных показателей: климата, рельефа, растительности, микроорганизмов и другой биоты, геофизических полей Земли, антропогенного воздействи . При этом указанные переменные рассматрива-ютс на разном иерархическом уровне.
Образование почв и их эволюция на более низких иерархических уровнях — есть совокупность свойств, процессов и режимов почв и их изменения во времени. Очевидно, что для практических целей эволюцию почв целесообразно рассматривать как скорость и интенсивность, например, подзолообразования , эрозии, так и изменение рН, суммы поглощенных оснований, минералогического состава и т.д. Дополнительно необходимо учитывать: совокупность свойств почвообразующей породы: ее химического и минералогического состава с учетом геохимических провинций, водно-физических и других свойств породы; сводный показатель климатических условий (влажности, температуры, солнечной радиации, их соотношения в критические фазы развити растений на определенных фазах развити почв); интегральный показатель рельефа (крутизны и экспозиции склонов, их формы, геоморфологии, закономерностей изменени макро-, мезо и микрорельефа, уровня грунтовых вод в пространстве; интегральный показатель вли ни на породу растительности, который оценивается в первом
приближении массой, химическим и биохимическим составом опада, влия -нием растительности на вертикальные передвижения в профиле почв воды, биофильных элементов и токсикантов и т.д. Также необходимо учитывать: интегральное вли ние на породу микроорганизмов и другой биоты, влия ние на породу геофизических полей Земли, интегральное влия ние антропогенного воздействи .
Эффект вли ни рассматриваемых факторов на породу пропорционален времени их воздействи на рассматриваемый субстрат. В то же время эффект зависит от стадии развити почв (степени изменени породы) и от закономерной смены интенсивности воздействи во времени.
Установленные экспериментально рассматриваемые взаимосв зи позволят обосновывать приемы регулиро-вани интенсивности и скорости изменения свойств почв, почвенных и почвообразовательных процессов при целенаправленном изменении отдельных показателей микроклимата, рельефа, состава растительности, микробиологической активности, антропогенного воздействи .
Библиографический список
1. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. Л.: Наука, 1980.
2. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Рольф, 2002.
3. Волобуев В.Р. Введение в энергетику почвообразования. М.: Наука, 1974.
4. Волобуев В.Р. О двух узловых решениях энергетики почвообразования // Почвоведение, 1984. № 7. С. 5—11.
5. Вильямс В.Р. Земледелие с основами почвоведения. М.: Сельзозгиз, 1947.
6. Владыченский A.C. Особенности горного почвообразования. М.: Наука, 1998.
7. Герасимов И.П. Учение В.В.Докучаева и современность. М.: Мысль, 1986.
8. Герайзаде А.П. Преобразование энергии в системе почва — энергия — атмосфера: Автореф. докт. дисс. М., 1988.
9. Глазовская М.А.,Геннадиев А.Н. География почв с основами почвоведения. М.: МГУ, 1995.
10. Градусов Б.П. Закономерности географии и генезиса минералого-кристал-лохимической основы почв и процессов ее изменения при почвообразовании // Почвоведение, 2005. №9. С. 1138—1146.
11. Геннадиев А.Н. Почвы и время; модели развития. М.: МГУ, 1990.
12. Глинка К.Д. Почвоведение. М.: Сельхозгиз, 1927.
13. Гордеев A.M. Биофизические основы адаптивно-ландшафтного земледелия. Смоленск: Смядынь, 1999.
14. Докучаев В.В. Избранные труды. М.: АН СССР, 1949.
15. Духанин Ю.А., Савич В.И., Батанов Б.Н., Савич К.В. Информационная оценка плодородия почв. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006.
16. Добровольский Г.В. Научное и практическое значение исследований речных бассейнов. Межд. науч.-практ. конф. Владимир, 1999.
17. Джеррад А.Дж. Почвы и формы рельефа. Л.: Недра, 1984.
18. Замараев А.Г., Савич В.И., Сычев В.Г. Энергомассообмен в звене полевого севооборота. Ч. 2. Баланс вещества, энергии и информации в звене полевого севооборота на дерново-подзолистых почвах. М.: ВНИИА, 2005.
19. Звягинцев Д.Г., Добровольская Т.К., Бабьева И.П., Зенова Г.М., Лысак Л.В., Марфенина О.Е. Роль микроорганизмов в биоценотических функциях почв. М.: Наука, 2003.
20. Захаров С.Н. Почвы горных районов СССР // Почвоведение, 1937. № 6.
С. 810-848.
21. Зубкова Т.А.,Карпачевский Л.О. Матричная организация почвы. М.: Русаки, 2001.
22. Иенни Г. Факторы почвообразования. М.: Ин. лит-ра, 1948.
23. Костычев П.А. Почвоведение. М.: Сельхозгиз, 1940.
24. Ковда В.А., Розанов Б.Г. Почвоведение. М.: Высшая школа, 1988. Т. 1.
25. Козловский Ф.И. Современные естественные и антропогенные процессы эволюции почв. М.: Наука, 1991.
26. Коссович П.С. Учение о почве. Ч. 2. С-П., 1911.
27. Карпачевский Л.О., Зубкова Т.А. Компартментация о почвах. Почвоведение, 2005. №1. С. 47-55.
28. Кононова М.М. Органическое вещество почвы: его природа, свойства и методы изучения. М.: Изв. АН СССР, 1963.
29. Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. М.: АН СССР, 1958.
30. Мишустин Е.Н. Эколого-географическая изменчивость почвенных бактерий. М-Л.: АН СССР, 1974.
31. Морозов А.И. О почве и почвоведении (взгляд со стороны). М.: Геос, 2007.
32. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв РФ. М.: Наука, 1996.
33. Поздняков А.И., Позднякова Л.А., Позднякова А.Д. Стационарные электрические поля в почвах. М.: КМК Scientific press, 1996.
34. Памя ть почвы / Под ред. В.О. Таргулья на, С.В. Гор ячкина. М.: ЛКИ, 2008.
35. Полынов Б.Б. Кора выветривания. Избр. труды. М.: Наука, 1956.
36. Перельман А.И. Геохимия биосферы и ноосферы // Сб. Биохимические циклы в биосфере. М.: Наука, 1976. С. 86-98.
37. Реймерс Н.Ф. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. М.: Россия молодая, 1994.
38. Роде А.А. Почвообразовательный процесс и эволюция почв. М.: Географгиз, 1947.
39. Роде А .А. Генезис почв и современные процессы почвообразования. М.: Наука, 1984.
40. Савич В.И., Кауричев И.С., Шишов Л.Л. , Амергужин Х.А., Сидоренко О.Д. Окислительно-восстановительные процессы в почвах, агрономическая оценка и регулирование. Кустанай, 1999.
41. Савич В .И. Физико-химические основы плодородия // Сб. «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии. М.: МСХА, 2004. С. 144-183.
42. Савич В .И., Гордеев A.A., Соломатин К.В. Концентрационные, электромагнитные, биологические поля в почве, как фактор плодородия // Вестник с.-х. науки, 1990. № 4. С. 13—19.
43. Савич В.И., Сычев В.Г., Замараев А.Г., Сюняев Н.К., Никольский Ю.Н. Энергетическая оценка плодородия почв. М.: ВНИИА, 2007.
44. Самойлова Е.М.,Толчельников Ю.С. Эволюция почв. М.: МГУ, 1991.
45. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Новосибирск: Наука, 2004.
46. Соколов И.А., Караваева Н.А., Александровский А.Л., Иванов И.В. Эволюция почв: понятия и термины. Эволюция и возраст почв СССР. Пушино, 1986.
47. Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах. Тула: Гриф и К, 2005.
48. Таргульян В.О., Фокин А.Д., Соколова Т.А., Шоба С.Э. Экспериментальные исследования педогенеза: возможности, ограничения, перспективы // Почвоведение, 1989. № 1.
49. Таргульян В.О. Элементарные почвообразовательные процессы // Почвоведение, 2005. № 18. С. 1413—1422.
50. Тонконогов В.Д. Глинисто-дифференфированные почвы Европейской России. М.: Почв. ин-т им. В.В.Докучаева, 1999.
51. Толчельников Ю.С. Время и почвы. Изд-во ВГО, 1988. Вып. 1. Т. 118.
52. Трифонова Т.А. Развитие бассейного подхода в почвенных и экологических исследованиях // Почвоведение, 2005. № 9. С. 1054—1061.
53. Темурьянц Н.А., Владимирский Б.М., Тимкин О.Г. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы в биологическом мире. Киев: Наукова думка, 1992.
54. Ферсман А.Е. Избранные труды. М.: АН СССР, 1958.
55. Хитров Н.Б. Выбор диагностических критериев существования и степени выраженности солонцового процесса в почвах // Почвоведение, 2004. №1. С. 18—31.
Рецензенты — д. б. н. Н.Ф. Ганжара, В.Г. Ларешин
SUMMARY
It has been proved in the article that external factors influence on soil properties formation is determined by the effect of substances, energy and information on rock. The role of soil formation factors, local geophysic earth fields, mineralogical makeup, microbiologic activity is stressed in the article. The author offers to take into account some soil formation factors influence on soil forming considering regression dependence of dependent variables — soil properties (Yi - Ys) upon independent external factors variables (X1 - Xs), synergism and antagonism taken into account. The development of certain processes is due to exponential dependence, whereas transition of soils from one stage to another is described by fractal theory. Soil forming process consists of seasonal and yearly soil property changes, described by open hysteresis loop. Consideration of regular change of temporal reactions and processes as successions has been suggested.
Key words: soil, soil formation factors, soil evolution.
