Почвообразование и его связь с климатическими агентами » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Почвообразование и его связь с климатическими агентами

03.07.2021

Изучение процессов почвообразования было начато в первые годы XX в. учеными-почвоведами в России, а также в других странах, особенно в Соединенных Штатах. Было установлено, что большинство грунтов независимо от их первоначального состава, связанного с характером материнской породы, под влиянием различных климатических факторов, преобладающих в данном районе, со временем теряет свои начальные свойства. В результате все грунты в поверхностных горизонтах определенного района стремятся приобрести химический состав одного и того же типа.

Эти исследования и их результаты находят отражение в почвоведении — науке, представляющей непосредственный интерес только для инженеров, имеющих дело с поверхностными отложениями грунтов. Эти данные находят практическое применение в первую очередь в работах, связанных с укреплением грунта в дорожном и аэродромном строительстве. Однако общее понятие о почвообразовании необходимо для любого инженера-строителя, связанного с фундаментостроением.

Наиболее важными климатическими факторами, влияющими на переработку поверхностных горизонтов грунтовой толщи, являются атмосферные осадки, преобладающие температуры и тип растительности, характерные для данного района. Почвообразовательные процессы весьма разнообразны. Наиболее важные из них описываются ниже.

1. Образование подзолистых почв связано с выщелачиванием из верхних почвенных горизонтов окислов железа и алюминия. Этот процесс находит свое выражение главным образом в северных районах с влажным климатом, где самый верхний почвенный слой (или самый высокий горизонт) содержит много гумуса, т. е. частично разложившегося органического вещества. Гуминовые кислоты, образование которых идет весьма медленно, способствуют выщелачиванию проникающей в толщу дождевой водой окислов железа и алюминия из самых верхних горизонтов толщи в более глубокие подстилающие их слои, где эти окислы в той или иной форме откладываются и могут даже служить здесь цементирующим веществом. Окислы железа и алюминия обобщенно обозначаются как полуторные окислы символом R2O3. При этом процессе верхний горизонт почв становится относительно богатым кремнеземом. Это выражается относительно высоким значением отношения S1O2/R2O3, т. е. отношения содержания в почве кремнезема к полуторным окислам. Почвы, которые характеризуются высокими значениями этого отношения (выше 7), называются подзолистыми. Вследствие своего, кислотного характера они обладают более высокой степенью химической устойчивости, чем грунты с меньшей величиной этого отношения. В связи с этим такие почвы с точки зрения дорожного строительства характеризуются весьма положительно. Однако с сельскохозяйственной точки зрения они расцениваются очень низко, так как в придачу к потере полуторных окислов из них в описываемом процессе в более глубокие горизонты уходит большинство других солей (кальция и магния), играющих важную роль в произрастании растений. Почвы северо-восточной части Соединенных Штатов, покрытой лесами, в большинстве своем являются подзолистыми.

2. Другой предельный тип переработки грунта связывается с процессом латеризации, который наиболее характерен для влажных тропических районов. В почвах, связанных с латеризацией, ввиду быстрого разложения органического вещества вряд ли можно говорить о присутствии какого-либо заметного количества гумуса. По этой причине все воднорастворимые соли вымываются из грунта более легко, чем полуторные окислы. Образующиеся таким образом почвы называются латеритами. В них отношение содержания кремнезема к полуторным окислам невелико (менее 2), и потому эти почвы малоплодородны. В Соединенных Штатах едва ли могут встретиться настоящие латериты. Почвы юго-восточных областей Соединенных Штатов представляют собой промежуточный продукт совместного действия подзолизации и латеризации. Все почвы, образовавшиеся в условиях влажного климата, включая подзолистые и латериты, получили в США наименование железистых (pedalfers).

3. Почвы, образовавшиеся в засушливых и полузасушливых условиях в результате процесса, называемого кальцификацией, согласно сельскохозяйственной терминологии, получили название известковистых (pedocals). Эти почвы являются нейтральными или щелочными и образуются в районах, в которых выпадает менее 25 дюймов атмосферных осадков за год и, следовательно, недостаточно для того, чтобы обеспечить непрерывное нисходящее движение воды в почвенном горизонте — инфильтрацию. В результате большая часть даже легкорастворимых минеральных веществ остается в нижнем слое верхнего горизонта. Возникающая при этом концентрация в почве кальция и дает название рассматриваемому процессу. Большая часть почв юго-востока Соединенных Штатов принадлежит к этой группе.

Следует ясно понимать, что описанные выше почвообразовательные процессы могут происходить только в случае непрерывного нисходящего движения влаги. По этой причине их влияние не может распространяться ниже постоянного уровня грунтовых вод.

В некоторых весьма засушливых районах может иметь место движение влаги вверх в результате капиллярного поднятия из более глубоких водоносных горизонтов. Такая влага может нести в себе соли, выщелоченные из грунтов, залегающих глубже и захваченные ею в своем движении вверх. Так создается повышенная концентрация этих солей у поверхности, где влага испаряется.

Последовательность слоев в любом данном месте в пределах почвенного горизонта известна под названием почвенного разреза. Обычно считается, что в этом разрезе имеются по меньшей мере три типичных слоя или горизонта, как это показано на рис. 2.12 и 2.13.

Верхний горизонт А представляет в своей верхней части зону аккумуляции органического вещества, а в нижней — зону, из которой просачивающаяся в толщу вода вымыла растворимые компоненты. Горизонт В представляет зону, в которой инфильтрующаяся вода откладывает вещества, вымытые из горизонта Л. Горизонт С отвечает зоне, где грунт находится в естественном состоянии. Относительное положение трех горизонтов изменяется со временем, как это показано на рис. 2.12. Может существовать и более сложный почвенный разрез. На рис. 2.12 горизонт У отвечает материнской породе в слегка выветрелом состоянии, а горизонт X — сильно выветрелому подпочвенному глинистому слою.

Почвы, характеризуемые подобным разрезом, почвоведы называют почвенной серией. Им обычно присваивается название местности, вблизи которой они были впервые изучены. Примером такого обозначения является клермонтская почвенная серия, показанная на рис. 2.13.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: