Якщо грунту утворилися під дією п'яти фак-торів і якщо ці чинники продовжують діяти, то логічно очікувати змін з часом властивостей ґрунту. Зміни у властивостях грунтів пов'язані лише з трьома факторами: кліматом, живими організмами і време-ньому. Саме ці фактори найбільш динамічні.
В першу чергу змінюються кліматичні показу-ки. Зміна обумовлює зміну активності тварин і рослин, зміна добової температури повітря і грунту, вологості повітря і грунту. Ці зміни цик-приватне. Вночі, наприклад, температура повітря знижується, вологість його підвищується, а вдень, навпаки, температура підвищується і знижується вологість повітря.
Як же ці зміни відображаються на грунті?
Добові зміни у властивостях ґрунту. Споживання рослинами води з грунту тим вище, чим вище темпі-ратура повітря. Тому витрата її вище днем. Так як температура повітря вночі знижується, знижується і температура верхнього шару грунту. Але днем вона нагре-ється до певної глибини, тому нижче гуму-сового горизонту грунт вночі може бути тепліше. У ре-док можлива сублімація водяної пари з нижніх горизонтів у верхні і конденсації їх в гумусового шарі. Оскільки споживання води рослинами вночі знижується, то в нічний час в літні місяці вологість-ність гумусового шару може зростати. Це збільшен-ня досягає 2-4% від ваги ґрунту, як це відбувається в каштанових грунтах Кулундинской степи і чорноземах типових Гірського Алтаю.
Вночі знижується активність рослин, мікроорга-низмов і як наслідок знижується виділення углекис-лого газу з ґрунту і може збільшитися його концентрації-ція. Максимальне виділення СО2 з грунту відбувається із-дит в 13-15 годин.
Вночі припиняється фотосинтез і, можливо, изме-вується інтенсивність споживання поживних речовин.
Безумовно, багато зміни в хімізмі грунту дуже незначні. До того ж в денні години колишнє сос-тояніе її відновлюється.
На жаль, надійних методів контролю за суточ-ними змінами в грунті немає. Виняток представ-ляет лише її вологість. Вночі орний шар увели-чивает вологість на 2-4%. Ще більш помітні сезон-ні зміни у властивостях грунтів.
Безліч даних накопичено про зміну запасів вологи в грунтах протягом сезону. Цю динаміку можна коротко охарактеризувати так. Навесні, після снеготая-ня, запаси води в грунті зростають (в верхніх шарах - до межі, заповнюючи усі пори). Потім влітку висушило-ня грунту сонцем і рослинами призводить до втрати по-ди з грунту. Після припинення вегетації і з початком осінніх дощів вологість грунту знову зростає.
В орних ґрунтах також відбуваються зміни в змісті вологи і поживних елементів, як і в природних грунтах. При цьому витрата поживних елементів та й води в посівах сільськогосподарських рослин вище. Протягом літа змінюється також перебуваючи-ня орного горизонту, його щільність, структура. Розпушена плугом і прікататься катком грунт в шарі 0-20 см має невисоку щільність (близько 1). У ті-чення літа грунт в орному шарі ущільнюється до 1,2 1,4 г / см, стаючи «рівноважної» з оточуючими ус-ловіямі. Зміна щільності ґрунту веде до зміни її порозности, вологоємності, водопроникності та ряду інших хімічних властивостей.
Суглинки і глини в літні місяці при інтенсивних дощах можуть перезволожувати і в них з'являються ознаки оглеения. Оглеєні - це такий процес, при якому в грунті з'являється зеленувато-синювато-сиза забарвлення. Вона виникає в результаті того, що бурі, охристі плівки заліза на ґрунтових частках змінюють своє забарвлення на більш світлу: це тривалентний іон Fe переходить в двовалентний.
Особливо сезонна динаміка властивостей ґрунтів помітна в заплавах річок. За дослідженнями члена-кореспондента АН СРСР Г. В. Добровольського, в заплавах поширеною-нени 3 типи грунтів. Це дернові, у яких верхній гумусовий горизонт стелить алювіальними, зви-но піщаними і супіщаними відкладеннями; лугові грунти, зазвичай суглинні, оглеєні, в гумусового го-горизонтів сизувато тони; болотні грунту - моховий або осоково-очеретяний торф, мають иловато-гумусоватий перезволожений шар, що підстилає доста-точно потужним глейові горизонт. Між цими поч-вами є перехідні підтипи. Протягом сезону, в міру спадання паводка, такі грунти, як дерново-лучні, можуть перейти в тип дернових грунтів, лучно-боліт-ні - в лугові і т. Д.
Отже, в заплаві грунт дивно дина-мічен. Дуже часто, в різні періоди сезону він виглядає зовсім інакше. У період паводку, коли частина заплави залита, а інша - підтоплена, збільшується пло-ща лугових і болотних, а при обсиханні заплави - дернових грунтів. У різні роки в умовах різного па-горілка ці зміни можуть бути ще більше.
Сезонні зміни властивостей ґрунтів - реальний факт. Амплітуда їх варіює по роках. Але можна вважати, що ці зміни, ця динаміка циклічні. Тут про-є та зв'язок властивостей ґрунтів з факторами почвооб-разования, в даному випадку з кліматом, яку пер-вим виявив В. В. Докучаєв.
Так, в сухий, посушливий 1972 р в багатьох лісах Підмосков'я загинули моховиті парцелли. Мох зник. Його місце зайняла осока. І відразу підзолистий горизонт став підфарбовуватися гумусом, і грунт з підтипу під-золістого перейшла в підтип дерново-підзолисті. Як і з'явився гумусовий горизонт. Через 5-7 років моховий по-дах відновився в деяких місцях, але не у всіх. І там, де він відновився, через 5 років горизонт А1 майже повністю зник, і грунт знову можна вважати підзолистої.
Є і більш закономірні, циклічні зміни в грунті. Кандидат біологічних наук Н. В. Копилова встановила, що в міру зростання лісу в ньому відбуваються закономірні зміни ряду властивостей. Так, запаси ліс-ної підстилки в першу половину життя лісового БГЦ наростають, досягаючи максимуму в пріспевающіх дере-востоях, а потім знову знижуються. Запаси гумусу і азо-ту в горизонті А1, навпаки, в пристигаючих деревостанах мінімальні. Те ж відбувається і з рН грунту. Ці через трансформаційних змін циклічні з періодом в 100-150 років.
На жаль, поки що важко оцінити справжню багаторічну циклічність властивостей ґрунтів, так як навіть клі-тичних циклічність ще далеко не встановлена. Точні метеорологічні спостереження за температурою і опадами тривають поки близько 200 років і то лише в деяких точках планети. Регулярні спостереження, що охоплюють вже свідчення погоди всієї планети, ве-дутся лише 100 років. За такий невеликий термін важко встановити, наскільки спостерігаються циклічні через трансформаційних змін погоди оборотні.
Але є властивості ґрунтів, які в природних усло-віях можуть змінюватися лише в одному напрямку, не відновлюючи свого вихідного рівня. Наприклад, ес-ли з грунту в період інтенсивного зволоження вино-сятся розчинні солі і несуться за межі ланд-шафта, взагалі вимиваються з грунтово-грунтової тол-щі, то навіть повернення посушливого періоду не призведе до відновлення запасу цих солей в грунті. Зміни гранулометричного складу грунтів також зазвичай необ-ритмами. Тому, очевидно, прав Геракліт, який го-воріл, що не можна двічі вступити в одну й ту ж ре-ку. Можна також сказати, що не можна двічі «створити» одну і ту ж грунт, якщо в процесі її життя відбу-ли незворотні зміни.
Спочатку змінюються властивості локально, в окремих елементів-педоном, а сам грунт зберігає-ся без видимих змін. Але поступово цей «запас» стає помітним і призводить до певних изме-неніям всього грунтового покриву. Така схожість в по-веденні грунтів і живих організмів в корені відрізняє їх від гірських порід і від відсталих природних тіл. Останні нескінченно довго зберігають свій раз створений образ (граніти докембрію в Карелії, на Україні, базальто-ші лави) або ж переходять під впливом інших усло-вий (гарячі джерела, тиск, високі температу-ри) в інші породи. Ці зміни завжди односпрямовані в даних, що не змінюються умовах. Біокосні ж тіла, в тому числі і грунт, живуть разом з живими організмами, переймаючи у них здатність «адаптується-тися» до навколишніх умов.
Безумовно, мінеральна частина грунту не здатна до адаптації. Оскільки грунт - наслідок впливу факторів, то, напевно, питання і відповідь треба сформул-ровать інакше: як адаптують грунт поселяються на ній біоценози? Адже біоценози, поселяясь на грунті, починають її змінювати. Вони подкисляют її, накопичуючи-ють в ній гумус, змінюють склад обмінних катіонів, склад ґрунтового розчину, щільність.
В ідеальному плані існує два типи впливу біоценозу на грунт. У першому відбувається поступово накопичення таких змін, які погіршують усло-ЕІЯ життя біоценозу і призводять до його зміни, до сукцес-сі. Вперше про таку зміну та накопиченні в грунті шкоду-них факторів сказав В. Р. Вільямс. При другому типі взаємодії біоценоз змінює грунт, пріспосаблі-вая її до своїх потреб.
Ясно, що в чистому вигляді ці два шляхи використання біоценозом грунтів не виявляються, адже існують раз-ні за вимогами до ґрунтових умов рослини і тварини. Крім того, зовнішні умови (привнось і винесення ґрунтового матеріалу, дощі, температура) можуть сприяти, наприклад, зникнення «шкідливих» фак-торів. Ймовірно, слід говорити, що грунт сама не адаптується. Вона може проявляти свої буферні властивості, опираючись змінам, які в ній на-зревалі під впливом зовнішніх факторів. У той же час БГЦ в цілому може адаптуватися до зовнішніх умов і найголовніше - адаптувати грунт.
Органогенний горизонт наших північних грунтів - це приклад адаптації БГЦ. Дерева, що живуть в такому БГЦ, своє коріння в основному розвивають в цьому органо-генному горизонті. Він широко поширений в ялинниках, чорничник, в сосняках, брусничник, в ліственічніках, багульніковие, на вересових пустищах, в гірському поясі, під кедровим стлаником, в гірській і рівнинній тундрі під карликовими березами.
Органогенний горизонт найбільш «циклічний» серед грунтових горизонтів. Він може повністю вигоряти при лісових пожежах, в тому числі низових, коли де-ревья можуть зберегтися. І в разі утворення гару і подальшого її заростання, відновлення до сос-тояния вихідного лісового БГЦ органогенний горизонт відновлюється. А разом з ним відновлюється повністю родючість грунту, її здатність забезпечувати рослини водою і їжею.
Циклічність деяких грунтових процесів связа-на з їх оборотністю. Але ряд ґрунтових процесів не-звернемо, і в цьому випадку грунт може пре-терпевать найрізноманітніші зміни.