|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Почва (образование, состав, свойства). Почва рефератПочва (образование, состав, свойства) | Ботаника. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тестФактором, который связывает живую и неживую природу и значительно влияет на жизнедеятельность в первую очередь организмов суши, является почва. Почва — это особое природное образование, сформировавшееся из поверхностных слоёв горных пород под воздействием микроорганизмов, растений, животных, климата и воды. Процесс образования почв происходит так. На голых скалах поселяются микроорганизмы, использующие для жизнедеятельности углекислый газ, воду и атмосферный азот, а также минеральные соединения горной породы. Образующиеся в результате их жизнедеятельности органические кислоты и другие вещества разрушают горные породы и изменяют их химический состав. Далее там поселяются низшие растения — лишайники, неприхотливые к воде и пище, затем мхи и, наконец, высшие растения, которые вместе с животными окончательно завершают процесс почвообразования. Почва состоит из твёрдой, жидкой, газообразной и живой частей. Твёрдая часть (это от 80 до 98% почвенной массы) состоит из песка, глины, илистых частиц, оставшихся от исходной горной породы. Соотношение этих частиц характеризует механический состав почвы. Жидкая часть почвы (40—60%), которая так и называется — почвенный раствор, состоит из воды с растворёнными в ней органическими и минеральными соединениями. Газообразная часть — это воздух, который заполняет поры между комочками почвы. По сравнению с атмосферным воздухом в почвенном содержится больше углекислого газа, а также присутствует метан и другие летучие органические соединения.
К организмам, населяющим почву, относятся микроорганизмы, простейшие, лишайники (рис. 179), грибы, водоросли, живущие в ней беспозвоночные (черви, моллюски, насекомые и их личинки) и роющие позвоночные (кроты, слепыши, грызуны; рис. 180). Почва связывает абиотические факторы, влияющие на живые организмы, в единую систему. Так, от температуры зависит содержание воды в почве, а, следовательно, и тип растительности. От типа растительности зависит и видовой состав питающихся ею растительноядных животных, которыми в свою очередь кормятся определённые хищники. Материал с сайта http://doklad-referat.ru
С помощью почвы — важнейшего компонента биосферы — реализуются связи живых организмов с литосферой, гидросферой и атмосферой. Например, клубеньковые бактерии, живущие на корнях бобовых растений, связывают атмосферный азот, т. е. превращают его из простого вещества в соединения и запускают тем самым круговорот азота в природе. Аналогично, образующаяся при грозах азотная кислота в виде слабых растворов опять-таки поступает в почву, включаясь в этот круговорот. Важнейшее свойство почвы — это плодородие (рис. 181), способность обеспечивать растения питательными веществами и водой, а также условиями для жизнедеятельности. Впервые термины «почва» и «плодородие» ввёл в науку выдающийся русский естествоиспытатель В. В. Докучаев (1846—1903; рис. 182), основоположник науки о почвах — почвоведения. На этой странице материал по темам:
doklad-referat.ru Доклад - Почва, ее состав и особенностиСостав почвы. Основа почвы — почвенные минералы составляют 80-90% веса. Они, как правило, содержат почти всю таблицу Менделеева, но в форме не доступной растениям. Мельчайшие частицы или хлопья минералов образуют глинистые почвы, более крупные — суглинки, еще более крупные — супеси и пески. Самые мелкие частицы, образующие глинистые минералы, имеют форму хлопьев, поэтому их суммарная поверхность огромна и они способны удерживать на своей поверхности ионы элементов, в доступной для питания растений форме. Некоторые почвенные микроорганизмы при достатке влаги и тепла способны растворять сами минеральные частицы, делая доступными для растений химические элементы, связанные в них. Глина — потенциально плодородная почва. Татьяна Угарова, называет ее «практически неисчерпаемые глинистые минералы». Другая составляющая часть почвы — органическое вещество, причем наиболее ценная его часть — гумус — мельчайшие волокнистые (коллоидные) частицы органики, имеющие еще большую поверхность и еще лучше удерживающие ионы элементов, в доступной для питания растений форме. Гумус является хранилищем основных элементов питания. Мелкие глинистые и гумусные частицы образуют соединения глино-гумусного комплекса, удерживающего питательные выщества. Поэтому так важно добавлять в компостную кучу немного суглинка. Третья составляющая почвы — ее живой компонент — сообщество разных почвенных микроорганизмов — бактерий, грибов, инфузорий, амеб, водорослей, микроскопических червей и др. Их биомасса в верхнем 25 см слое почвы может достигать 1,0-1,5 кг/кв.метр почвы и более. Почвенным микроорганизмам принадлежит основная роль в формировании плодородия почвы. Большую часть микроорганизмов составляют бактерии. Особенности легкой почвы. Легкие песчаные почвы легко промываются, растворимые питательные вещества вместе с водой уходят на большую глубину и утрачиваются для растений. Поэтому на таких почвах обычно не хватает калия, магния, микроэлементов. Но вносить удобрения в песчаные почвы следует не осенью, а весной (основная заправка) и летом (ввиде подкормок), но во вдвое меньшей дозе, чем на глинистых почвах. Такие почвы быстро пересыхают, зато хорошо аэрированы. Органические удобрения на песчаных почвах быстро перепревают (минерализуются), поэтому их надо вносить больше и чаще. Песчаные почвы менее пригодны для садоводства, чем суглинистые. Для улучшения связности песчаных почв кроме навоза вносят торф, компост. Если есть возможность, проводят глинование — поверхностное внесение глины, суглинка. При посадке садов в посадочных ямах плодовых деревьев очень эффективно делать 2-3 экрана из компостов глины с навозом слоем 2-4 см через каждые 20 см. Тяжелая почва и застойные воды. Если в тяжелых глинистых почвах мало органики, они очень плохо пропускают воду. В них может накапливаться избыток углекислоты, и хотя углекислота растворяет некоторые минералы, избыток ее вредит растениям. Если имеются плохо проницаемые слои почвы на глубине, то даже небольшие понижения на поверхности почвы могут вызвать застой воды в почве. То же самое происходит при наличи близкого уровня грунтовых вод. Застойные воды вытесняют воздух их почвы, в результате происходит закисание (оглеение) почвы, что выражается в появлении синих пятен с повышенным содержанием вредных для растений веществ. Полезные почвенные микроорганизмы угнетаются, развивается вредная анеробная микрофлора. Но если сад расположен на склоне и вода медленно двигается по слоям почвы, то отрицательных последствий не возникает. Обязательная перекопка под зиму, рыхление и систематическое внесение органики — навоза, торфа, компоста, а для кислых почв внесение извести улучшает проницаемость и структуру глинистых почв. Структурность почвы. Богатая микроорганизмами почва склеивается минеральными и органическими коллоидными частицами в мелкие комочки, которые неплотно прилегают друг к другу, что позволяет воздуху проникать вглубь почвы, а воде не задерживаться на поверхности и смачивать почву. Богатая гумусом глина рассыпается на мелкие комочки. Ходы микроскопических и дождевых червей, полости отмерших корней растений также улучшают аэрацию и проницаемость почвы. Внесение извести в тяжелую глинистую кислую почву тоже улучшает ее проницаемость и структуру. Почвенные микроорганизмы. Одни почвенные микроорганизмы разлагают внесенную в почву органику, способствуют образованию гумуса, делают доступными для растений питательные вещества, другие связывают атмосферный азот, синтезируют органические соединения, следующие переводят эти соединения в формы доступные растениям. Почвенные микроорганизмы переводят фосфор в растворимое состояние, даже разлагают минералы, и в первую очередь практически неисчерпаемые глинистые минералы, доставляя растениям всю «таблицу Менделеева». Некоторые растения неспособны нормально развиваться без определенной микрофлоры. В результате жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов почва становится структурной, рассыпчатой. Срок жизни бактерий и иных почвенных микроорганизмов может быть очень короток — от дней до нескольких часов. Если есть питание, тепло и влажно — они очень быстро размножаются, и очень быстро отмирают если «корм» закончился. Но их биомасса и продукты жизнедеятельности составляют тот самый «питательный бульон» для растений, в который входят не только простые соединения для питания растений, но и аминокислоты, витамины, ауксины, антибиотики и многие другие питальные вещества и стимуляторы роста растений. Большинству полезных почвенных микроорганизмов наиболее благоприятна слабокислая и нейтральная реакция почвы ph 6,5-7,0 при наличии влаги, воздуха и тепла в диапазоне приблизительно 15-30°C. Для питания почвенных микроорганизмов небходима органика. Есть два пути поступления органики в почву — корневые выделения растений с послеуборочными остатками и внесение органики в почву извне, ввиде компоста, навоза, сидератов и т.п. Корневые выделения. Растения не остаются в долгу перед микроорганизмами — живые растения кормят почвенные микроорганизмы своими корневыми выделениями, а не только отмирающими послеуборочными остатками, хотя корни тоже составляют около трети массы растения. Татьяна Угарова приводит цифру — до 20% всей массы растений составляют корневые выделения. В состав корневых выделений входят органические кислоты, сахара, аминокислоты и многое другое. По Т. Угаровой сильное растение обильно кормит почвенные микроорганизмы, при этом происходит массовое размножение ризосферной (корневой) полезной микрофлоры. Причем растения стимулируют развитие преимущественно такой микрофлоры, которая питает растения, вырабатывает стимуляторы роста растений, подавляет вредную растениям микрофлору. Компостирование — это искусство — именно так сейчас оценивают исключительную важность компоста для огорода. К сожалению, у нас пока очень мало уделяют внимания правильному приготовлению компоста (если вообще приготавливают). А правильно приготовленный компост — это основа, залог будущего урожая. При приготовлениии компоста важно добавлять немного суглинка (глинистой садовой земли). Суглинок служит и источником почвенных микроорганизмов — «закваской» и связывает питательные вещества, образующиеся при созревании компоста в составе глино-гумусных комплексов. В частности глино-гумусные комплексы возникают при перемешивании частиц почвы в кишечнике дождевого червя, поэтому так велика эффективность червекомпоста — биогумуса, к тому же обогащенного полезной микрофлорой из желудка червя. Кратко последовательность слоев компостной кучи: 15-20 см травы и подобных отходов, присыпать золой, доломитом или известью 300-600 г/кв. метр, затем полным удобрением, например нитрофоской (11-11-11) — 100-200 г/кв. метр, и все присыпать глинистой садовой землей — приблизительно слоем в 2см. И так несколько раз. Компост следует поливать через распылитель (можно из лейки), чтобы куча была постоянно влажной. Внесение на поверхность грядок компоста обогащает почву микроорганизмами, оживляет ее, а вовсе не сводится к простому пересчету на питательные элементы N-P-K (азот-фосфор-калий). Обязательно готовьте компост для огорода! Любопытно, что в методе Митлайдера с использованием коробов без дна, заполненных смесью опилок с песком, опилки уже к концу первого сезона превращаются в рассыпчатую, богатую гумусом рыхлую землю, насыщенную почвенными микроорганизмами, которая по воздействию на основную почву и растения очень похожа на слой компоста на грядке! (Но помните — свежие опилки перекапывать с почвой нельзя!) Грядки после сбора урожая. Нельзя оставляйть рыхлую, богатую гумусом почву голой, не покрытой растениями или слоем органической мульчи, которые дают пищу почвенным бактериям и создают условия для их жизнедеятельности, предохраняют почву от пересыхания и выветривания. Поэтому если у вас остались голые грядки после сбора урожая — посейте любую культуру как почвопокровную, как сидераты. Весной скосите растения — вершки положите в компост, а оставшиеся в грядках корешки, впитавшие питательные вещества, отдадут их почве, сохранив ее плодородие. А вот другой любопытный пример послеуборочной подкормки почвенных микроорганизмов. Это опыт Тамары Асс, сейчас более известной как автор «Лунных Календарей», а тогда просто очень хорошей огородницы. Вот ее рекомендации (хотя вносить каждый год много медного купороса не следует). «Делают на освободившихся грядках с конца июля по середину сентября: Порыхлите освободившуюся землю. Приготовьте раствор из 1 ч.л. (чайной ложки без верха) борной кислоты, 1 ч.л. медного купороса (их растворите отдельно) и 1 литра настоя коровяка или травяного удобрения, долейте водой до 10 литров и полейте 1 кв. метр освободившейся от посадок почвы. И так весь участок. Днем следующего дня порыхлите почву. В дальнейшем поливайте простой водой и рыхлите раз в неделю. Такая подкормка и рыхление активизирует почвенные микроорганизмы. Прекратите рыхление в середине сентября, чтобы потом можно было перекопать почву крупными кусками. Под капусту и другие овощи с большим потреблением питательных в-в почву подкормите два раза.» Минеральные или органические? «Органисты» — сторонники применения только органических удобрений, отмечая исключительно важную роль перегноя, навоза, других органических удобрений полностью отказываются от использования любых минеральных удобрений, произведенных на заводе. Однако не только внесением органических удобрений можно повысить плодородие почвы. Т. Угарова — «Русский Митлайдер» — отмечает, что есть другой путь: накормите растение — говорит она — самое эффективное звено — урожай вы получите безусловно хороший и почва у вас станет лучше. Как указывалось выше, сильное растение обильно кормит и почвенные микроорганизмы, которым принадлежит основная роль в формировании плодородия почвы. Минеральные удобрение — это не зло, при сбалансированном их использовании вы получаете отличные, здоровые и полезные овощи и наращиваете плодородие вашей почвы. Кроме того, минеральные удобрения, например азотные, непосредственно потребляются почвенными микроорганизмами, разлагающими органические материалы и поэтому способствуют накоплению гумуса. Не будут комплексные удобрения лишними и в компостной куче, ускоряя созревание компоста и превращая его в исключительно эффективное удобрение. Поэтому даже органисты вынуждены признавать за минеральными удобрениями запускающую роль в формировании почвенного плодородия, «необходимое зло» — по их терминологии. А многие ли могут похвастаться исключительно плодородной почвой? Кислотность почвы. Углекислый газ выделяется корнями живых растений при дыхании, а также при распаде органики. Вместе с водой он образует угольную кислоту, которая растворяет соединения кальция и магния, и с дождевыми водами они постепенно вымываются из верхнего слоя почвы в более глубокие слои и почва закисляется. Некоторые минеральные удобрения тоже могут подкислять почву (физиологическая кислотность). Как правило отклонения кислотности почвы от нейтральной или слабокислой связаны с нарушением (или приводят к нарушению) баланса питальных веществ доступных растению и угнетению полезной почвенной микрофлоры. Поэтому так важно следить за кислотостью почвы. Для нейтрализации кислотности почвы рекомендуется вносить в почву древесную золу и доломитовую муку — это молотый доломитовый известняк — минерал богатый соединениями кальция и магния, раскисляющими почву и необходимыми для питания растениям. Большинство огородных растений и полезных почвенных микроорганизмов хорошо развиваются при кислотности почвы ph=6,5-7,0 — слабокислой или нейтральной реакции почвы. (подробно смотрите раздел химические свойства почвы ) Торф, торфянистая почва — это органические субстанции, которые законсервировались без доступа воздуха, поэтому не смогли пройти процесс разложения и являются относительно стабильным органическим материалом. Торф — превосходная мульча, хорошо защищает почву от солнечных лучей, помогает сохранить ее влажность. Даже на легких почвах торф помогает удерживать влагу, способствуя структурированию почвы, сохранению гумуса. Торф используют в качестве разрыхлителя при освоении тяжелых почв, улучшающего их структуру. Однако сам торф удобрением не является и удобрений заменить не может, так как он беден по составу, очень медленно разлагается и очень медленно интегрируется с почвой и к тому же он кислый. Из-за своих свойств торф очень широко используется для приготовления почвенных смесей в комнатном и декоративном цветоводстве. В огородничестве торф используют при выращивании рассады для приготовления почвосмесей, изготовления торфяных горшочков и в качестве мульчи. Садоводам, имеющим участки на торфяниках можно посоветовать постоянно следить за кислотностью почвы по преобладающим сорнякам, вовремя известковать, предпочитая доломитовую муку, вносить песок и немного суглинка, использовать широкий спектр органических и полных минеральных удобрений, включающих макро и микроэлементы, из последних особенно важна медь. На торфянистых почвах желательна перекопка под зиму. Выводы Все грядки, включая Митлайдеровские узкие грунтовые грядки, нуждаются во внесении перегноя — хорошо перепревшего навоза или компоста, биогумуса, обогашающих почву полезной почвенной микрофлорой и гумусом, повышающим способность почвы удерживать питательные вещества. Таким образом, сочетание органических и комплексных минеральных удобрений способно быстрее поднять плодородие почвы, чем использование каждого вида удобрений в отдельности. Следует отметить, что овощи явлются полезными, когда выросли не испытывая дефицитов питания. Но с каждым урожаем почва может беднеть. И может возникнуть дефицит питания каких-либо макро и микро элементов, даже если сначала всего хватало. Причем в каждой местности может быть своя нехватка макро и микро элементов. Поэтому необходима подкормка специальными корректирующими удобрениями. Большинству полезных почвенных микроорганизмов наиболее благоприятна слабокислая и нейтральная реакция почвы ph 6,5-7,0, при наличии влаги, воздуха и тепла в диапазоне приблизительно 15-30°C. Очень легкая, песчаная почва нуждается во внесении торфа и глины — глиновании, торфянистая — песка и суглинка. Излишнюю воду следует отсвести, проведя дренажные работы. Земля не должна оставаться голой — почва должна быть покрыта либо растениями (или газоном), либо слоем органической мульчи. Исключительно важную роль в обогащении почвы микроорганизмами имеет внесение компоста на грядки. Использование рассадного метода позволяет выращивать несколько урожаев за сезон и сократить период, когда земля остается голой. www.ronl.ru Почва - структура, состав, свойства |
Верхний плодородный слой литосферы, которому присущи свойства как живой, так и неживой природы, называется почвой. Данный природный элемент формируется при участии живых организмов. Поверхностные слои горнах пород выступают исходным субстратом, из которого образуются разные типы почв под влиянием растений, животных и микроорганизмов, а также климата, рельефа и человека. Образование почв происходило в течение тысячелетий. В начале процесса голые камни и скалы заселили микроорганизмы. Потребляя углекислый газ, пары воды, азот из атмосферного воздуха и соединения минералов из горных пород, микроорганизмы продуцировали органические кислоты. Эти химические соединения с течением времени изменили состав горных пород, которые утратили прочность, что привело к разрыхлению поверхностного слоя. Следующий этап почвообразования – поселение лишайников на таких породах. Эти организмы не требовательны к воде и пище, они последовательно продолжили разрушать горные породы, в то же время обогащая их органическим материалом. В процессе совместной работы микробов и лишайников горные породы трансформировались в среду, подходящую для развития растений и обитания животных. Окончательный этап формирования почвы из исходного субстрата происходит за счет жизнедеятельности высших растений и животных. В процессе жизнедеятельности растений происходит поглощение из атмосферы углекислого газа, а из почвы минеральных веществ и воды с последующим образованием органических веществ. После гибели растений почва обогащается органическим материалом. Следующим звеном в пищевой цепочке являются животные, которые поедают растения или их остатки. Экскременты животных и их трупы после смерти также попадают в почвенный слой. В мертвом органическом материале почве обитает множество бактерий и грибов. В процессе своей жизнедеятельности они деструктурируют органические соединения и минерализуют их с образованием сложных устойчивых органических веществ, представляющих собой гумус почвы. В почве осуществляется распад первичных минеральных веществ с образованием глинистых вторичных минералов. Так, происходит круговорот веществ в почве. Влагоемкость и влагопроницаемость почвыПочва характеризуется влагоемкостью – способностью задерживать воду, и влагопроницаемостью способностью пропускать воду. Так, если в почве много песка, она хуже удерживает воду и, соответственно, имеет низкую влагоемкость. Почва с большим содержанием глины, наоборот, обладает высокой влагоемкостью, так как удерживает больше воды. Таким образом, влага лучше задерживается в рыхлых почвах, чем в плотных. Влагопроницаемость обеспечивается наличием в почве многочисленных мелких пор – капилляров. По ним вода перемещается вверх, вниз и в стороны. Чем больше капилляров в почве, тем выше ее влагопроницаемость, и тем быстрее протекает процесс испарения влаги. У песчаных почв влагопроницаемость высокая, у глинистых – низкая. При рыхлении почвы капилляры разрушаются, благодаря чему испарение воды замедляется, и влага задерживается в почве. По такому признаку, как кислотность, выделяют кислые, нейтральные и щелочные почвы. Для лучшего роста растений подходят нейтральные почвы. На сельскохозяйственных угодьях кислые почвы обычно известкуют, а в щелочные добавляют гипс. Структура почвСтруктура разных типов почв различна. По механическому составу почвы подразделяются на глинистые, суглинистые, песчаные, супесчаные. В структуре различают комочки разнообразной формы и величины. Наиболее пригодны для выращивания культурных растений черноземы, имеющие зернистую или мелкокомковатую структуру. В них содержится около 30% гумуса. Содержание большого количества гумуса является признаком плодородия почвы. Кроме черноземов, различают следующие виды почв: тундровые, дерново-подзолистые, подзолистые, сероземные, каштановые, желтоземные и красноземные. Похожие материалы: |
Культурные растения на плодородных почвах дают высокие урожаи. Такую землю крестьяне называют кормилицей |
Вещество, которое образуется в результате неполного разрушения и перегнивания остатков организмов, называют перегноем (гумусом).
Перегной склеивает почву в тёмные комочки, между которыми легко проходят воздух, вода и живые существа. Верхний, насыщенный перегноем слой почвы обычно имеет тёмный цвет. Именно поэтому самые плодородные почвы получили название чернозёмов. Россия очень богата ими.
Почвенный профиль |
Что же мы обнаруживаем в почве? Она состоит из рыхлых горных пород, которые ты, конечно, знаешь. Это песок, глина, мелкие камешки (гравий). Наряду с этими элементами в почве находятся гниющие остатки отмерших организмов. Почвенный слой пронизывают корни растений.
Богат и животный мир почвы. Здесь обитают дождевые черви, насекомые и их личинки, кроты. Роющие животные рыхлят почву, облегчают проникновение в неё воды и воздуха. Отгнивающие части растений повышают её плодородие.
Деятельность дождевого червя |
Плодородие почвы — одно из главных богатств любой страны. К нему следует относиться бережно. Почву надо беречь от смыва, от развеивания ветром. Материал с сайта http://worldofschool.ru
Распашка вдоль склона приводит к смыву почвы. Растущие овраги уничтожают поля |
Распашка поперёк склона позволяет сберечь почву и препятствует росту оврагов |
worldofschool.ru
Верхняя часть рыхлых отложений, в которой обитают живые организмы. Почва представляет собой систему, в которой взаимодействуют потоки энергии и вещества, поступающие от Солнца, из атмосферы и от живых организмов.
Максимальные глубины, до которых могут проникать в грунт живые организмы, в частности корни растений, колеблются от нескольких миллиметров в очень сухих или холодных регионах или там, где распространены плотные невыветрелые горные породы, до 4,5 м и более в теплых и влажных районах, характеризующихся пористыми и проницаемыми поверхностными отложениями.
Эту систему образуют многочисленные формы вещества и энергии. Суша обеспечивает ее горными породами и минеральными частицами, а также химическими соединениями. От Солнца поступает лучистая энергия, из атмосферы – вода, углекислый газ, кислород и азот. Биота высвобождает усвоенную живыми организмами в процессе фотосинтеза и накопленную в соединениях углерода солнечную энергию.
Почва является системой благодаря взаимодействию и преобразованию разных форм энергии и вещества в поверхностной части коры выветривания. Многие из этих изменений имеют циклический или переменный характер. Например, для синтеза соединений углерода, богатых энергией и необходимых для роста и других процессов жизнедеятельности, растения должны получать не только энергию от Солнца, но и углекислый газ (из воздуха) и воду (главным образом из почвы). В конце концов растения отмирают и обогащают почву органическим веществом, а микроорганизмы его разлагают, в результате чего углекислый газ, вода и энергия возвращаются в систему.
Почвенная система со всеми свойственными ей циклическими превращениями энергии и вещества является основной частью среды обитания человека, который использует эту систему как субстрат для выращивания пищевых и кормовых растений.
Почвенный профиль
Взаимодействия внутри почвенной системы приводят к видимым изменениям в почвенной массе. В почвенных разрезах вскрывается вертикальная последовательность слоев, называемых почвенными горизонтами, различающимися по набору признаков (например, по цвету, мощности и др.). Каждый горизонт примерно повторяет неровности поверхности. Такая последовательность, включающая все почвенные горизонты, называется почвенным профилем. Пространственные различия в сочетании горизонтов, имеющие очень постепенные переходы, определяют типы почв. В пределах распространения почвы данного типа строение профиля имеет сходные черты. Таким образом, почвенный профиль является главным отличительным признаком типа почвы. Строение почвенного профиля отражает особенности эволюции природных процессов региона, к которому приурочен данный профиль.
Обычно почва подразделяется на два основных горизонта: верхний, деятельный, и нижний, «подпочвенный». Однако при внимательном изучении почвенного профиля во многих почвах обнаруживается большее число горизонтов, которые обычно обозначаются латинскими буквами А, В и С (начиная от поверхности). Горизонты часто подразделяются на подгоризонты: А1, А2, А3, В1, В2, В3. Горизонты А формируются в верхней части почвенного профиля, а горизонты В – в «подпочвенных» слоях. Горизонт С сложен фрагментами горной породы, называемой материнской породой почвы. Иногда выделяют также горизонты О и R. Горизонт О (или А0) – лесная подстилка, перекрывающая минеральные горизонты многих лесных почв, состоит из опавших листьев. Горизонт R представляет собой породу, подстилающую почвы. Горизонты разных почв отличаются по содержанию органики и глинистых частиц, мощности, цвету и другим признакам.
Почвообразование
Почва образуется в результате дифференциации поверхностных отложений на горизонты почвенного профиля, т.е. происходит все более усложняющееся развитие системы. Первоначально характер почвы определяют почвообразующие породы и минералы. При отсутствии воды заметных изменений в системе не происходит, тогда как поступление воды обусловливает изменения, приводящие к формированию почвенного профиля. Вода не только взаимодействует с горными породами и минералами, но и оказывает влияние на развитие организмов. Растения, имеющие надземные и подземные органы, являются связующим звеном между почвой и атмосферой.
Почвообразование включает изменение размеров слагающих ее частиц грунта (механического состава), обогащение органическим веществом, миграцию элементов в виде растворов (выщелачивание), суспензий (элювиирование) и накопление в некоторых горизонтах вымытых веществ (иллювиирование).
Изменения механического состава выражаются в накоплении более тонких частиц по мере того, как горные породы и минералы подвергаются разрушению физическими и химическими процессами. Эти процессы, называемые выветриванием, включают разрушительное воздействие как текучих вод (эрозия), так и замерзающей и расширяющейся в трещинах горных пород воды, ветра (дефляция) и ледников (экзарация), а также дезинтеграцию породы. В итоге обломки горных пород превращаются в песок, алеврит или глину (три основных класса гранулометрического состава почв, перечисленные в порядке уменьшения размерности). Этот процесс, хотя и разрушительный для горных пород, создает пористый субстрат, проницаемый для воды и корней растений. Исходный субстрат может быть тонкослоистым еще до начала процесса почвообразования, т.е. прежде внедрения корней растений и других организмов. Такими бывают многие отложения, испытавшие транспортировку водой, ветром или льдом, а также вулканические пеплы.
Накопление органического вещества происходит на ранней стадии почвообразования (первые несколько сотен лет), когда от отмерших частей растений поступает больше органического вещества, чем может быть разложено микроорганизмами. Если почва образуется на выходах скальных пород, сначала на их поверхности поселяются низшие растения – лишайники и мхи, а затем травы или деревья. В любой формирующейся почве со временем устанавливается равновесие между поступлением и разложением органического вещества. Это равновесие может сохраняться, если почва не подвергается нарушениям. Органическое вещество, содержащееся главным образом в верхней части почвенного профиля – в горизонтах А, служит показателем плодородия почв. Гумус, образовавшийся из остатков растений и животных, которые подверглись частичному разложению микроорганизмами, – важный компонент верхних горизонтов некоторых почв. Растения извлекают из него азот и другие питательные вещества.
При культивации почв темпы накопления органического вещества меняются, поскольку сельскохозяйственные культуры извлекают из них питательные элементы. После сбора урожая естественный цикл прерывается, и содержание гумуса в почве уменьшается. Поэтому земледельцы, если хотят использовать один и тот же участок земли в течение ряда лет, вынуждены вносить в почву удобрения.
Выщелачивание, или миграция веществ в растворах, также участвует в процессе почвообразования. Дождевая вода растворяет некоторые твердые вещества, которые затем перемещаются вместе с водой. Направление движения может быть латеральным (поверхностный сток) или вертикальным, если вода просачивается в почву. Вода, поступающая в почву, может проходить сквозь нее, а может проникать только до некоторой глубины в пределах корнеобитаемого слоя. Там она временно адсорбируется и затем возвращается в атмосферу либо путем транспирации растениями влаги, извлеченной из почвы корнями, либо через испарение с поверхности почвы. Всасывание воды корнями приводит к снижению содержания в верхнем слое почвы некоторых веществ, которые накапливались в пределах той глубины, до которой проникает вода. Таким образом формируются почвенные горизонты. Вода, фильтрующаяся сквозь почву и пополняющая запасы грунтовых вод, также способствует выщелачиванию, но это не приводит к дифференциации на горизонты. Горизонт А – зона максимального выщелачивания.
Выщелачивание наиболее ярко выражено в условиях влажного климата, но даже в условиях сухого климата некоторые из легкорастворимых солей выносятся вниз по почвенному профилю. Во время интенсивных ливней соли могут перераспределяться плоскостным стоком и накапливаться на поверхности в понижениях рельефа, поскольку там происходит испарение воды. Такой характер миграции солей определяет формирование широко известных солончаков в пустынях западной Америки, Африки, Центральной Азии и других регионов земного шара. В наиболее влажных климатических условиях легкорастворимые соли накапливаются в более глубоких почвенных горизонтах.
Элювиирование (вымывание) и иллювиирование (вмывание) – почвообразующие процессы, под действием которых вещества в водной среде переходят во взвешенное состояние, а затем осаждаются. Взвешенные частицы мигрируют вместе с водой, но не растворяются. Наиболее подвержены такому переносу глинистые частицы. Этот процесс приводит к уменьшению количества глинистых частиц в горизонте А (элювиирование) и накоплению их в горизонте В (иллювиирование). Частицы размерности глин прежде всего должны быть диспергированы и взвешены, как в мутном озере. Диспергирование не происходит в условиях, способствующих накоплению легкорастворимых солей. Таким образом, элювиальный и иллювиальный процессы характерны для регионов с гумидным климатом, где, как правило, алевритовые или песчаные горизонты А подстилаются глинистыми горизонтами В.
Формирование почв большей частью обусловлено пятью основными почвообразующими факторами: климатом, деятельностью живых организмов, почвообразующими (материнскими) породами, рельефом и временем.
Классификация почв
Классификация почв помогает систематизировать знания о почвах. В США были разработаны две системы почвенной классификации. Первая из них была опубликована в 1938. В ней все почвы на самом высоком таксономическом уровне разделены на три группы: зональные, интразональные и азональные. Первая группа включает почвы, сформированные в хорошо дренированных позициях и имеющие профили, которые отражают длительное воздействие климата. В интразональных почвах влияние климата модифицировано условиями рельефа, дренажа, содержания солей или каких-либо иных локальных факторов. Азональные почвы, как, например, почвы на современных речных отложениях, из-за отсутствия развитого профиля не отражают климатического воздействия. Классификация 1938 года состоит из следующих таксономических уровней (от самого высокого до самого низкого): порядок, подпорядок, большие почвенные группы, семейства, серии и типы. Эта классификационная система имела широкое применение, особенно ее категория «большая почвенная группа», представляющая собой уровень генерализации, необходимый для изучения и картографирования почв мира. Самые низкие уровни классификации – серии и типы почв – представляют собой ландшафтные единицы, выявляемые почвоведами в поле. Они имеют особенно важное значение для сельскохозяйственного использования.
Вторая классификационная система была разработана в 1960-х годах. В ней на самом высоком таксономическом уровне выделяются десять порядков. Выделение порядков проводилось на основе свойств почв, а не климата и других почвообразующих факторов, как это было в классификации 1938. Классификация включает следующие шесть категорий: порядок, подпорядок, большая почвенная группа, подгруппа, семейство, серия. Почвенная номенклатура этой классификации построена таким образом, что на каждом более низком таксономическом уровне происходит детализация свойств почвы, как в классификациях животных и растений.
Почвы мира могут быть охарактеризованы на основе использования категорий больших почвенных групп классификации 1938 или порядков второй классификационной системы. Категории этих двух систем не находятся в прямом и полном соответствии, их корреляция продемонстрирована в таблице.
ОСНОВНЫЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ЕДИНИЦЫ ПОЧВ МИРА | |
Большие почвенные группы классификация 1938 | Порядки новая классификация |
Зональные почвы |
|
Тундровые почвы | (Нет эквивалента) |
Пустынные почвы | Аридисоли |
Каштановые почвы, черноземы и почвы прерий | Моллисоли |
Серо-бурые подзолистые почвы | Альфисоли |
Подзолы | Сподосоли |
Красные и желтые подзолистые почвы | Ультисоли |
Латосоли | Оксисоли |
Интразональные почвы |
|
Болотные почвы | Гистосоли |
Грумусоли | Вертисоли |
Азональные почвы |
|
Аллювиальные почвы | Энтисоли |
(Нет эквивалента) | Инсептисоли |
Тундровые почвы. В их основании имеется постоянно мерзлый слой – многолетняя мерзлота, – который препятствует дренированию вышележащих почвенных горизонтов во время короткого вегетационного периода, когда лед в них протаивает на несколько (или первые десятки) сантиметров. Поверхностный (деятельный) слой почвы представлен слаборазложившимися растительными остатками. Под ним залегает «подпочва» серого цвета со стяжениями железа в виде ржаво-бурых пятен. Зона тундровых почв обрамляет арктический пояс. Местами тундровые почвы встречаются в горах выше границы леса. Естественная тундровая растительность состоит из лишайников, мхов, травянистых растений, в том числе низкорослых яркоцветущих, и кустарников.
Пустынные почвы (аридисоли) в поверхностном или «подповерхностном» горизонтах содержат карбонаты кальция и другие легкорастворимые соли, а горизонт А у них очень слабо прокрашен органическим веществом. Поскольку выпадает мало осадков, эти почвы никогда подолгу не бывают влажными. Естественная растительность состоит из редких кактусов, полыни и пустынных кустарников и полукустарников, а также некоторых приземистых однолетних травянистых растений. Здесь обычно практикуется пастбищное скотоводство. Там, где доступна пресная, слабоминерализованная вода, развито интенсивное орошаемое земледелие. Обычно вода отводится из рек и ручьев, берущих начало в горах, где выпадает больше осадков.
Каштановые почвы, черноземы и почвы прерий (моллисоли) характеризуются мощным богатым органикой верхним горизонтом, в результате выщелачивания лишенным карбонатов кальция и легкорастворимых солей. Различаются они свойствами «подпочвенного» горизонта. Он может быть обогащен карбонатами кальция в самой верхней части (каштановые почвы), а если имеются слои, обогащенные глиной, то карбонаты кальция вымываются ниже их (как, например, в почвах прерий). В ряду рассматриваемых почв каштановые соответствуют наиболее сухим климатическим условиям, а почвы прерий – наиболее влажным, когда количество осадков несколько превышает эвапотранспирацию (потери воды через испарение и транспирацию). Естественная растительность прерий представлена в основном злаками. Обычно здесь развивается пастбищное животноводство, но значительная часть таких почв в настоящее время распахана, и крупнейшие районы мирового производства зерна приурочены к их ареалам. Однако из-за недостаточного количества осадков часто снижается урожайность культур.
Каштановые, черноземные и почвы прерий различаются и по термическому режиму. Для одних характерны постоянно теплые климатические условия с чередованием влажного и сухого сезонов, например в саваннах. Эти почвы обычно беднее тех, которые распространены в условиях четко выраженного зимнего понижения и летнего повышения температур. Такие почвы плодородны: на них получают высокие урожаи, особенно кукурузы и пшеницы.
Серо-бурые подзолистые почвы (альфисоли) являются умеренно выщелоченными и имеют кислую реакцию по всему профилю и характеризуются аккумуляцией иллювиальной глины в горизонте В. Горизонты А слабо прокрашены органическим веществом. Они сформировались в районах с влажным умеренным климатом под листопадными лесами, многие из которых к настоящему времени вырублены. Ландшафты часто представляют собой чередование распаханных земель, пастбищ и лесов. Эти почвы быстро реагируют на известкование и удобрение. Значительные территории их распространения густо населены, особенно в Северной Америке и Европе.
Подзолы (сподосоли) имеют горизонт В, обогащенный иллювиально накопленными железом, алюминием и органическим веществом, вынесенными из верхних горизонтов. Подзолы формируются в холодных гумидных регионах под хвойными или смешанными хвойно-широколиственными лесами. Эти почвы очень кислые и выщелочены, а в естественных условиях над выщелоченным горизонтом А часто имеется органогенный горизонт. В условиях холодного влажного климата органическое вещество слабо разлагается, и органические кислоты способствуют выносу железа из горизонта А в горизонт В. При этом происходит образование металлоорганических соединений в форме хелатов, в которых один атом металла удерживается двумя атомами органической молекулы. Лесной опад является важной составляющей баланса вещества подзолов. На некоторых территориях леса вырублены, а почвы культивируются или используются под выпас скота. Для повышения плодородия подзолов необходимо внесение удобрений.
Красные и желтые подзолистые почвы (ультисоли) сходны с серо-бурыми подзолистыми почвами, но в отличие от них более выщелочены и характеризуются более красными тонами за счет обогащения горизонтов В железом. В районах их распространения естественная растительность состояла из смешанных хвойно-широколиственных лесов, которые в значительной степени сохранились до сих пор. Эти почвы нуждаются в удобрении. Возрастающее применение минеральных удобрений быстро повышает продуктивность таких почв на юго-востоке США, где сравнительно продолжительный вегетационный период способствует развитию земледелия.
Латосоли (оксисоли). Из горизонтов В латосолей почти все растворимые минералы выщелочены. Оксиды и гидроксиды железа и алюминия накапливаются в пористой оструктуренной «подпочве», которая обычно имеет красный цвет и содержит много глины. Эти почвы распространены в теплых и влажных климатических условиях, хотя в некоторых районах четко выражены влажный и сухой сезоны. В таких обстановках органическое вещество быстро разлагается, и в результате растения обеспечиваются большинством питательных элементов. При сведении естественной растительности происходит потеря значительного количества органического вещества, а следовательно, за несколько лет утрачивается и плодородие почвы. Поэтому в Африке и Азии веками практиковалась переложная система земледелия, при которой пахотные земли забрасывали на несколько лет – пока там не восстанавливалась естественная растительность. За это время происходило постепенное накопление питательных элементов, и затем эти земли на несколько лет снова включались в сельскохозяйственный оборот.
Болотные почвы (гистосоли) – органогенные почвы, сформировавшиеся там, где продукция органического вещества была высокой, а скорость его разложения – низкой из-за избыточного увлажнения. Небольшие участки этих почв широко распространены на внутриматериковых болотах или на маршах побережий. Применение дренажа и контроль за уровнем грунтовых вод повышают плодородие этих почв, которые особенно пригодны для выращивания овощных культур.
Грумусоли (вертисоли) характеризуются высоким содержанием набухающих глин монтмориллонитового состава. Они встречаются в тех регионах, где отчетливо выражены влажный и сухой сезоны. При высыхании такие почвы растрескиваются на большую глубину. При увлажнении трещины закрываются. Значительные площади грумусолей встречаются на юге США, в Индии и Австралии.
Аллювиальные почвы (энтисоли) – азональные почвы, представляющие собой аллювиальные отложения без дифференциации на почвенные горизонты и распространенные вдоль рек в широком диапазоне климатических условий. Они отличаются разнообразием текстур. Обычно это самые плодородные региональные почвы благодаря ежегодному отложению свежих наносов во время паводков. Аллювиальные почвы широко используются для выращивания пищевых культур. В настоящее время для сохранения хозяйственной ценности этих почв необходимы ирригация и защита от паводков.
Инсептисоли – порядок новой классификационной системы почв, не имеющий эквивалента в классификации 1938. Это слабо развитые почвы, которые могут встречаться в разных климатических условиях. Многие инсептисоли формируются на аллювиальных отложениях.
Список литературы
Лобова Е. В., Хабаров А. В. Почвы. М., 1983
Кауричев И. С., Панов Н. П., Розов Н. Н., Стратонович М. В., Фокин А. Д. Почвоведение. М., 1989
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://bio.freehostia.com
Дата добавления: 28.10.2006
www.km.ru
|
..:::Счетчики:::.. |
|
|
|
|