curs ecopedologie 2
DESCRIPTION
Curs Ecopedologie 2TRANSCRIPT
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
CURS 2FACTORII DE PEDOGENEZA SI ROLUL LOR IN PROCESUL DE
SOLIFICARE.
1. CLIMA
2. RELIEFUL
3. TIMPUL
1. CLIMA CA FACTOR DE SOLIFICARE
Prin climat atmosferic se înţelege starea medie a atmosferei unui teritoriu
sau altul (Glob Pământesc, ţări, regiuni etc), caracterizate prin parametri medii ai
elementelor meteorologice (temperatura, curenţii atmosferici, precipitaţiile,
umiditatea aerului etc).
Pentru înţelegerea naturii procesului din sol, cea mai mare importanţă o
au indicatorii climatici caracterizaţi prin condiţiile de temperatură şi umiditate,
deoarece de ei sunt strâns legaţi de regimul de apă şi termic al solurilor, precum
şi procesele biologice. In primul rând, ar trebui să se ia în considerare indicatorii
agroclimatici pe perioada de vegetaţie, când în sol se petrec cele mai active
procese; însă, deoarece procesele de solificare nu se întrerup pe deplin după
perioada de vegetaţie, când în sol se petrec cele mai active procese, o importanţă
determinantă o au şi indicatorii medii anuali (globali) climatici şi din intervalele
dintre perioadele de vegetaţie (toamna, iarna).
Importanţă deosebită prezintă caracterizarea climatului prin condiţiile de
temperatură şi umiditate. Pentru separarea principalelor „grupe termice" se
foloseşte suma temperaturilor zilnice mai mari de 10°C pe perioada de vegetaţie:
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 1 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
Grupa de climate Suma temperaturilor în aer mai mari de
10°C
Reci (polare)
Reci temperate (boreale)
Calde temperate (subboreale)
Calde (subtropicale)
Toride (tropicale)
mai mică de 600
600-2000
2000-3800
3800-8000
mai mare de 8000
Zonele cu asemenea caracteristici termice se definesc şi prin anumite tipuri
determinante de vegetaţie şi soluri, care variază în limite largi în funcţie de
umiditate şi sunt cunoscute sub denumirea de „zone pedo-bio-climatice" sau,
zone pedo-biotermice".
De aceste principale grupe climatice sunt legate regimul termic şi hidric al
solurilor, natura şi viteza proceselor climatice şi biochimice, productivitatea
biologică în condiţii optime de umiditate.
Influenţa condiţiilor climatice, după VÂSOŢKl şi IVANOV, poate fi
caracterizată cu ajutorul „coeficientului anual de umezire" (CU) care este dat de
raportul dintre suma precipitaţiilor şi mărimea evapotranspiraţiei, având valori:
pentru zona de pădure de 1,38;
pentru silvostepă 1,0;
pentru stepa cernoziomului 0,67
şi pentru zona de stepă uscată 0,33.
După asigurarea uscatului cu apă şi particularităţile pedogenezei pe Globul
Pământesc, s-au separat următoarele zone (BUDÂKO, 1968).
Zone climatice Cantitatea medie
anuală de precipitaţii
(mm)
Coeficient de umezire
(CU)
Extrem de uscate 10-20 0,2-0,1
Aride 50-150 0,5-0,3
Semiaride 200-400 0,7-0,5
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 2 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
Umede 500-800 1,0
Cu exces de umiditate 1500-2000 1,2-1,5
Excesiv de umede 3000-5000 1,5-3,0
In ţara noastră, pentru exprimarea diferenţiată a climatului, CERNESCU şi CHIRIŢĂ
folosesc indicele de ariditate anual De Martonne, notat cu Iar:
unde: P - reprezintă precipitaţiile
T - temperaturile (ambele medii anuale).
Pe lângă climatul global, care determină principalele particularităţi ale
repartizării solurilor la suprafaţa Pământului, în procesele de pedogeneză un rol
deosebit îl joacă climatul local, denumit „microclimat", incluzând stratul de aer de
lângă sol până la înălţimea de 2 m, care este determinat, în principal, de formele
de relief, de expoziţia versanţilor şi caracterul învelişului vegetal.
La nivelul României, diferenţele de temperatură în sens latitudinal şi
longitudinal sunt minime – 3oC; 1oC. Diferenţierea temperaturii medii anuale
este însă mult mai mare altitudinal; precipitaţiile atmosferice prezintă aceeaşi
gradare altitudinală:
Influenţa climei în procesul de formare a solurilor se manifestă încă din
fazele iniţiale ale acestuia, dezagregarea şi alterarea rocilor.
În procesele de alterare, esenţiale sunt trei elemente: temperatura,
precipitaţiile, vântul.
Dezagregarea este intensă în regiunea montană înaltă, datorită frecvenţei
mari a proceselor de îngheţ-dezgheţ pe de o parte şi diferenţelor termice
zi/noapte, pe de altă parte.
Vântul influenţează dezagregarea rocilor prin procesele de coroziune şi
deflaţie. Coroziunea este frecventă în regiunea montană iar deflaţia afectează
zonele cu nisipuri.
Alterarea chimică a rocilor şi mineralelor depinde în mod direct de
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 3 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
temperatură şi umiditate, în sensul că este cu atât mai intensă cu cât temperatura
şi umiditatea sunt mai ridicate.
Alterarea cea mai intensă se produce în arealul pădurilor de foioase, cu
temperaturi nu prea scăzute şi umiditate suficientă.
Alterarea mai redusă din regiunea de stepă se datorează umidităţii
insuficiente, în timp ce în regiunea montană, cauza o constituie temperatura
scăzută.
Urmarea manifestării proceselor de alterare este apariţia principalilor
constituenţi minerali ai solului : nisip, praf, argilă, oxizi, săruri.
Clima influenţează de asemenea, procesul esenţial al solificării,
descompunerea şi formarea materiei organice, bioacumularea şi circuitul
substanţelor nutritive
Descompunerea materiei organice se realizează rapid în stepă, mai puţin
rapid sub pădurea de foioase şi lent sub pădurea de conifere şi pajiştile alpine.
Bioacumularea este intensă în stepă, reducându-se sub pădurea de foioase
(climatul mai umed favorizând levigarea substanţelor rezultate în urma
descompunerii materiei organice).
În zona montană înaltă substanţele organice rămân blocate în materia
organică nedescompusă (litiera).
Circuitul substanţelor nutritive
1. Stepă – substanţele preluate de plante din sol se reîntorc prin resturile
organice care se descompun rapid. De asemenea, insuficienţa precipitaţiilor
determină un regim hidric nepercolativ, care nu permite levigarea substanţelor
nutritive şi bazelor de schimb.
2. Pădure de foioase – debazificarea este slabă cu toate că levigarea este intensă,
factorul compensator reprezentându-l circuitul biologic activ.
3. Pădure de conifere, pajişti alpine – debazificarea este accentuată datorită
levigării foarte intense şi circuitului biologic lent datorat blocării substanţelor
organice în litieră.
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 4 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
Clima, prin intermediul precipitaţiilor joacă un rol important în
manifestarea proceselor de eluviere-iluviere. În stepă, cantitatea redusă de
precipitaţii nu permite decât levigarea slabă a sărurilor şi a carbonaţilor.
In pădurile de foioase din zona de deal-podiş, procesele de eluviere-
iluviere ale argilei şi oxizilor sunt intense datorită existenţei unui regim hidric
percolativ. În zona montană eluvierea este activă, în special în ceea ce priveşte
humusul şi oxizii, clima rece şi umedă favorizând destrucţia mineralelor
argiloase.
Clima influenţează solificarea şi indirect, condiţionând tipurile de
formaţiuni vegetale prin caracteristicile climatice zonale.
Se remarcă în acest sens o evidentă corelaţie între zonele de climă, vegetaţie şi
sol.
Vântul, pe lângă influenţa pe care o are în procesul de dezagregare,
determină prin acţiunea de deflaţie şi transport, decopertarea unor soluri şi
acoperirea altora. În ambele cazuri, se poate vorbi despre reîntinerirea solurilor,
procesul de pedogeneză fiind mult încetinit sau chiar întrerupt şi reluat apoi
datorită aportului nou de material.
În general, microclimatele şi topoclimatele au o influenţă mai redusă în
procesul de formare şi evoluţie a solurilor.
2. ROLUL RELIEFULUI ÎN FORMAREA SOLULUI
Relieful constituie unul din cei mai importanţi factori ai formării solurilor,
care exercită o influenţă deosebită asupra genezei acestora, a structurii învelişului de
soluri, a contrastului şi a neomogenitătii sale spaţiale.
Se consideră că există o legătură strânsă între topografia învelişului de sol şi
condiţiile concrete de landşaft.
Caracteristicile reliefului României reprezintă una din principalele cauze
ale varietăţii învelişului de sol, datorită etajării.
În situaţia în care la nivelul României ar fi existat numai relief de câmpie,
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 5 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
ar fi funcţionat zonalitatea latitudinală, cele 4-5 grade de latitudine (în interiorul
zonei temperate) nepermiţând diversificarea învelişului de sol.
Relieful variat al României intervine în formarea solurilor direct, dar şi
indirect, determinând etajarea şi modificarea condiţiilor de climă, vegetaţie,
rocă, vârstă.
1.Influenţa directă
Aceasta se manifestă mai ales în regiunile accidentate, prin intermediul
pantei şi a expoziţiei.
Panta influenţează procesul de eroziune şi prin aceasta grosimea solurilor,
textura acestora (sortarea materialului pe versant) şi gradul lui de evoluţie.
Spre exemplu, în Munţii Bucegi, procesul de podzolire este pe versanţii
înclinaţi mult încetinit, în timp ce în zonele ce cumpene sau de platformă este
foarte activ.
Expunerea versanţilor exercită o influenţă importantă în special în
regiunile climatice de tranziţie.
Exemplu: în Masivul Nord Dobrogean, pe expoziţiile sudice solurile cenuşii
urcă până la 250-280 m altitudine, iar pe cele nordice până la 80-100 m, locul
lor fiind luat de solurile brune argiloiluviale sau brune luvice.
În aceleaşi condiţii de vegetaţie, pe versanţii umbriţi şi reci, levigarea,
acidifierea şi podzolirea sunt mai accentuate, diferenţa de altitudine între
limitele unităţilor de sol fiind de 100-150 m.
Prezintă importanţă şi expunerea versanţilor la vânturile dominante, solurile de
pe versanţii adăpostiţi (Bărăgan, C. Jijiei – faţă de vânturile de nord-est) fiind
mai levigate de carbonaţi, mai bine aprovizionate cu apă şi mai fertile. În
general, solurile de pe versanţii adăpostiţi sunt mai evoluate decât cele de pe
versanţii expuşi acţiunii vântului.
Microrelieful are o influenţă însemnată mai ales în regiunile de câmpie,
determinând în principal o redistribuire a apei care ajunge la suprafaţa solului.
Din acest motiv, în microdepresiuni (crovuri, padine, văi slab schiţate) se
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 6 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
formează soluri specifice unor zone mai umede decât cea în cauză.
Exemplu: în zona solului brun roşcat, în microdepresiuni apar soluri
pseudogleice, iar în Bărăgan în zona cernoziomului, în microdepresiuni apar
cernoziomuri cambice.
De asemenea, microrelieful de dune impune existenţa unor soluri mai slab
evoluate pe coame şi mai evoluate pe pantele adăpostite şi în interdune.
În cazul microreliefului de alunecări apar atât procese de reîntinerire a
solurilor (râpa de desprindere), cât şi diferite faze de hidromorfism între valurile
de alunecare.
Pe terenurile cultivate, relieful prin intermediul pantei determină
declanşarea eroziunii accelerate şi influenţează grosimea solurilor cât şi textura
acestora.
2. Influenţa indirectă
Aceasta se manifestă prin modificarea elementelor peisajului geografic, în
special a climei şi vegetaţiei.
Astfel legea generală a distribuţiei solurilor României este cea a zonalităţii
orizontal-altitudinale. Dacă în câmpiile şi podişurile din exteriorul Carpaţilor şi
în Podişul Transilvaniei zonele de sol se succed orizontal, în Carpaţi se constată
etajarea acestora.
De asemenea, zonele de sol din exteriorul Carpaţilor au o orientare
asemănătoare cu cea a lanţului carpatic.
ROCA. În general, se consideră că rolul rocii în procesul de pedogeneză este
mai slab comparativ cu cel al climei şi vegetaţiei. În acest sens, întemeietorul
pedologiei moderne Dokuceaev V.V. a enunţat un principiu care susţine că pe
roci diferite în aceleaşi condiţii de climă şi vegetaţie se formează acelaşi tip de
sol şi pe aceaşi rocă în condiţii de vegetaţie şi climă diferite se formează soluri
diferite. Totuşi, roca reprezintă materia de bază a solificării din care provine
partea minerală a solului care deţine aproximativ 80-90% din masa acestuia.
1.Scoarţele de alterare
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 7 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
În România sunt prezente cele 2 mari categorii de scoarţe de alterare, respectiv
reziduală şi acumulativă.
Scoarţa de alterare reziduală ocupă aproape integral regiunea muntoasă a
ţării şi prezintă următoarele tipuri :
Litogen – este caracterizat prin predominarea fragmentelor de rocă şi a
mineralelor primare şi este specifică etajului montan alpin, pe roci consolidate
compacte. Apare şi pe alte tipuri de roci în areale montane cu pante accentuate şi
intense procese de eroziune.
Carbonato-litogen pe calcar – forma tipică este carbonato-litogen care
însă nu există în România şi de aceea a fost individualizat tipul menţionat mai
sus care în primele faze conţine şi carbonat de calciu. Se formează atât în regiuni
umede cât şi uscate : Dobrogea, M. Apuseni, sudul Carpaţilor Meridionali,
Carpaţii Orientali.
Siallitic – caracterizat prin formarea de minerale argiloase, alături de
fragmente de rocă şi minerale primare, ocupă întreaga regiune forestieră
montană. Apare pe roci variate în regiunea montană şi în Dobrogea nordică şi
centrală.
Siallito-feritic – este puţin prezentă deoarece apariţia sa este legată de
condiţii bioclimatice anterioare celor actuale sau de condiţii locale. Apare pe
areale restrânse în M. Apuseni, zona Huedin-Cluj, Dobrogea sudică, regiunea
montană vulcanică din nord-vest. Ea s-a format fie în condiţii climatice
anterioare mai calde şi mai umede, fie prin alterarea calcarelor sau a rocilor
eruptive (scoarţe roşii).
Scoarţa de alterare acumulativă acoperă în cea mai mare parte regiunile de
câmpie, deluroase şi de podiş şi prezintă următoarele tipuri :
Argilo-siallitic – este alcătuită din depozite variate care conţin minerale
argiloase, la care se adaugă minerale primare şi ocupă cea mai mare parte a
arealului forestier. Poate fi separat un areal estic cu argilizare slab-moderată şi
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 8 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
unul vestic sud-vestic cu argilizare moderată-intensă. Masa minerală nu conţine
carbonaţi.
Carbonato-siallitic – alcătuit din depozite variate şi conţine minerale
argiloase şi carbonaţi şi apare în regiunea de stepă din Dobrogea, sudul şi estul
Munteniei, sudul Moldovei şi vestul Banatului. În arealul solurilor brune roşcate
şi în sud-vestul Dobrogei apare o neoformare mai intensă de argilă şi o slabă
feritizare datorate influenţelor mediteraneene, în timp ce în silvostepă apare o
scoarţă de alterare de tranziţie, argilo-siallitică în partea superioară şi carbonato-
siallitică în cea inferioară.
Halosiallitic – reprezintă depozite variate îmbogăţite în săruri solubile şi
ocupă areale restrânse în zona de extindere a scoarţei de alterare de tip
carbonato-siallitic.
2. Influenţa rocilor consolidate-compacte
Apare în regiunea montană şi de dealuri înalte. Existenţa acestui tip de
roci parentale determină pe de o parte caracterul scheletic al solurilor,
profunzimea redusă, iar pe de alta, în funcţie de alcătuirea lor mineralogică şi
proprietăţile chimice, imprimă un anumit caracter procesului de solificare.
Solurile formate pe roci sedimentare compacte au proprietăţi asemănătoare cu
cele ale scoarţei de alterare, în timp ce în cazul rocilor eruptive şi metamorfice
formate în condiţii deosebite de cele din scoarţa de alterare, procesele de
transformare vor fi intense, iar solurile vor păstra mai puţine caractere.
În general, rocile hiperacide şi acide determină apariţia solurilor cu
procese de podzolire, cu mult schelet şi puţin profunde.
Rocile intermediare şi cele bazice determină formarea unor soluri
profunde, cu puţin schelet, bogate în argilă şi baze, rezistente la podzolire.
Rocile ultrabazice determină apariţia unor soluri specifice de tipul
rendzinelor, bogate în humus calcic, de culoare închisă şi saturate în baze.
Rocile sedimentare de precipitaţie impun apariţia anumitor soluri, de tipul
rendzinei sau solului roşu.
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 9 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
3. Influenţa rocilor afânate
Apare în regiunile de câmpie şi podiş în care sunt predominante.
Aceste roci sunt alcătuite din materiale care au trecut anterior printr-un
ciclu de dezagregare şi alterare chimică şi în cazul lor, importantă este
granulometria şi conţinutul în carbonat de calciu.
Pe depozitele nisipoase care sunt foarte permeabile şi sărace în elemente
minerale, se formează soluri mai levigate, mai acide şi mai sărace în humus şi
elemente nutritive (C. Tecuciului, NE C. Române).
Dimpotrivă, pe depozitele argiloase apar soluri greu permeabile, bogate în
elemente minerale, mai puţin levigate, mai bogate în humus şi elemente
nutritive, de multe ori cu procese de hidromorfism. Pe depozitele foarte
argiloase se formează vertisolurile (C. Piteştiului, Oltenia, piemonturile din
Banat şi Crişana).
Pe argilele cu carbonaţi şi pe marne apar pseudorendzinele în Pod.
Transilvaniei, Pod. Getic, Subcarpaţi.
Rocile salifere impun formarea solonceacurilor sau soloneţurilor, în Pod.
Transilvaniei, C. Moldovei, Dep. Elanului.
Pe de altă parte, larga prezenţă a loessului şi depozitelor loessoide în
regiunile de câmpie şi podiş au favorizat desfăşurarea clară a zonalităţii
orizontale.
O situaţie aparte apare în cazul existenţei unor strate alternante, cu proprietăţi
diferite, foarte importantă fiind înclinarea acestora faţă de suprafaţa terenului.
Dacă stratele sunt orizontale sau au o înclinare slabă, sunt prinse în
procesul de solificare mai multe strate cu însuşiri diferite pe care le vor imprima
şi solului, caz frecvent întâlnit în Pod. Bârladului.
Dacă înclinarea stratelor este mare atunci prezintă importanţă grosimea
lor. Astfel, dacă ele sunt subţiri se va forma un singur sol pe un material
eterogen, în schimb, dacă sunt late vom avea de-a face cu fâşii de soluri variate
formate pe depozite diferite. Acolo unde înclinarea este mare, se va forma tot un
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 10 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
singur sol pe un depozit deluvial rezultat prin amestecarea stratelor.
Dacă există şi iviri de rocă dură, depozitul deluvial va conţine şi schelet şi
în general partea superioară a versantului prezintă material mai grosier, iar cea
inferioară material mai fin, grosimea depozitului deluvial crescând spre baza
versantului.
3. TIMPUL
Ca factor pedogenetic, timpul reprezintă durata de manifestare a
pedogenezei, referindu-se practic la vârsta solurilor, care se corelează cu vârsta
teritoriului în care acestea s-au format.
În general, vârsta solurilor creşte de la câmpie spre munte, solurile cele
mai tinere fiind cele din lunci şi zone de divagare.
O corelare între vârsta reliefului şi cea a solurilor se poate realiza numai
atunci când nu au avut loc modificări climatice sau aporturi de noi materiale,
cazuri foarte rare.
Distingem după vârstă trei grupe mari de soluri:
-actuale
-moştenite sau transmise
-fosile
Solurile actuale reprezintă soluri a căror geneză este determinată de
condiţiile climatice actuale şi sunt ulterioare ultimei glaciaţiuni. Aici pot fi
încadrate solurile neevoluate de luncă, litosolurile, regosolurile şi cele mai multe
dintre solurile zonale şi intrazonale din România. Ele au un ciclu scurt de
evoluţie şi sunt monofazice.
Solurile actuale pot fi îngropate, atunci când sunt acoperite cu un material
din care s-a format alt sol.
Solurile moştenite reprezintă soluri vechi a căror geneză a fost determinată de
condiţii bioclimatice anterioare celor actuale şi care mai sunt utilizate de
vegetaţie. Pot fi monofazice precum solurile brun roşcate, sau polifazice precum
solurile roşii din M. Bantului şi Apuseni.
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 11 / 12
NOTE DE CURS - ECOPEDOLOGIE S.l. dr. ing. Mariana Ciobanu
Acestea din urmă, îşi păstrează caracterele numai pe arealele cu calcare
aproape de suprafaţă, în celelalte cazuri, partea superioară a profilului a fost
transformată conform condiţiilor actuale, caracterele moştenite păstrându-se
numai în partea inferioară.
De asemenea, unele soluri profunde din piemonturi şi platforme prezintă
un suborizont B de culoare închisă care indică evoluţia lor din vertisoluri.
În Dobrogea de sud, apar cernoziomuri (karasulukurile) care prezintă în
partea inferioară culori roşii moştenite de la solurile villafranchiene, partea
superioară fiind închisă la culoare.
Solurile fosile reprezintă soluri vechi formate în condiţii climatice
anterioare celor actuale şi care nu mai sunt utilizate de către vegetaţie.
Acestea pot fi îngropate, exhumate sau conservate (mumificate), ultimele
negăsindu-se pe teritoriul României. Solurile îngropate pot fi compuse şi
complexe.
În primul caz materialul acoperitor se află într-un nou ciclu evolutiv dar
recent, motiv pentru care nu a fost afectat şi vechiul sol.
În cel de-al doilea caz materialul acoperitor este vechi, motiv pentru care
procesele pedogenetice actuale afectează şi vechiul sol.
Solurile fosile apar în România în regiunile de câmpie şi de podiş
acoperite cu loess şi depozite loessoide.
În acest sens, au fost separate în estul Dobrogei de sud şi în faleza Mării
Negre patru benzi de soluri fosile alcătuite din cernoziomuri (corespunzătoare
fazelor uscate) şi soluri brun roşcate (corespunzătoare fazelor umede cu
influenţe mediteraneene).
Secţiuni asemănătoare, dar fără cernoziomuri apar şi în Dobrogea de nord,
C. Română şi C. Tisei.
Facultatea de Ingineria si Managementul Sistemelor Tehnologice 12 / 12