Это один из самых сложных методов изучения эволюции почв.

Под моделью почвы или процесса почвообразования понимается вспомогательный искусственно созданный в лаборатории или природной обстановке объект, который характеризуется наличием свойств или процессов, специфичных для моделируемой почвы. Моделью является также математическое выражение, которое отражает свойства и процессы изучаемой почвы, заменяющие оригинал и позволяющие на основе опыта и теории, используя принципы аналогии, получить о ней новую информацию (Иванов, Александровский, 1987).

Эффективность этого метода достигается за счет уменьшения сложности объекта или явления, вычленения интересующих исследователя свойств и выбора оптимального пространственного и временного масштабов процесса.

Для изучения эволюции почв применяют математическое и физическое. Последнее подразделяется на лабораторное и полевое.

Математическое моделирование представляет собой описание процессов почвообразования математическими зависимостями. В настоящее время созданы модели изменения во времени отдельных свойств почвы: содержания углерода и азота, солей и обменных оснований. И.М. Рыжовой разработана модель гумусонакопления, позволяющая выявлять возможные стационарные состояния системы «гумус – растительность», определять условия перехода системы из одного состояния в другое и находить эффективные параметры, определяющие переход системы в новое стационарное состояние.

В целом развитие математического моделирования почвенных процессов является весьма перспективным, хотя и очень сложным делом.

Под физическим моделированием А.А. Роде (1971) понимает искусственное экспериментальное воспроизведение различных явлений и процессов, совершающихся в почве, или таких, которые предполагают совершающимися, в обстановке контролируемого эксперимента.

Лабораторное моделирование получило наибольшее распространение, что обусловлено следующими преимуществами (Роде, 1971):

1) возможность выделения из сложной совокупности природных процессов отдельных интересующих процессов;

2) меньшая сложность, трудоемкость и стоимость постановки наблюдений;

3) сокращение сроков наблюдений;

4) возможность управлять ходом природных реакций (усиливать или ослаблять действие того или иного агента);

5) создание удобств для наблюдений.

Первыми лабораторными моделями были опыты П.А. Костычева, позволяющие судить о скорости гумусонакопления в почвах.

Полевое физическое моделирование заключается в изучении почв в природной обстановке на искусственных субстратах или в условиях искусственно созданных почвенных режимов. В этом случае в естественные или искусственные выемки разного размера засыпается почвообразующая порода, которая либо естественно зарастает растительностью, либо на ней искусственно создаются те или иные ценозы. Затем ведутся наблюдения за динамикой почвенных свойств (рН, гумусированность, состав минералов и т.д.).