Почва как природное образование. Почва как особое природное образование

Свойства почв, их биопродуктивность и плодородие определяются в значительной степени качественным составом и относительным содержанием отдельных соединений. Однако полностью изучить вещественный состав почвы в настоящее время - задача трудная, хотя определенные успехи в данном направлении имеются. Например, относительно полно изучен состав минералов некоторых почв, идентифицированы некоторые органические соединения индивидуальной природы (сахара, аминокислоты, кислоты жирного ряда, витамины, ферменты и т. д.), собраны сведения о составе и свойствах минерально-органических соединений комплексной природы.[ ...]

Следует иметь в виду, что почвенные соединения диспергированы до молекулярного уровня, по-видимому, только в почвенных растворах. Поэтому основная часть процессов трансформации вещества и химических взаимодействий протекает при наличии в почвах жидкой фазы, т. е. при достаточном уровне влажности. Основная часть соединений твердой фазы почвы в различной степени агрегирована.[ ...]

Характерная черта любых почв - наличие в них сложной системы разнообразных минерально-гумусовых соединений, образование которых является глобальным следствием взаимодействия продуктов биологического происхождения с компонентами горных пород. Вещественный состав почв формируется в результате их длительного функционирования и эволюции. О значительном возрасте типичных почвенных соединений свидетельствуют результаты радиоуглеродного датирования почвенного гумуса (п-102- п-104 лет), являющегося составной частью минеральногумусовых веществ.[ ...]

Таким образом, характерная черта почвообразования - накопление специфических, характерных для всех типов почв соединений, входящих в состав твердой фазы. Часть этих соединений сложна по своей химической структуре, относительно стабильна и образует сложные надмолекулярные структуры (коллоидные, агрегатные, микроагре-гатные), которые имеют первостепенное значение в формировании морфологических признаков отдельных генетических горизонтов.[ ...]

Дифференциация состава, свойств и процессов в почвах ярко проявляется на агрегатном, горизонтном, профильном и ассоциативном уровнях. Например, дифференциация состава почвы на агрегатном и микро-агрегатном уровнях просматривается визуально при незначительном увеличении в шлифах под микроскопом (рис. 3). Преимущественное перемещение почвенной влаги по трещинам и межагрегатному пространству - пример локализации и дифференциации почвенных процессов (рис. 4).[ ...]

Важной чертой любого типа почвообразования является формирование почвенного профиля, также дифференцированного по составу, свойствам и процессам.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Первое научное определение почвы было дано в 1886 г. В. В. Докучаевым, который определил почву как «дневные» или близкие к ним горизонты горных пород, которые в определенной мере естественно изменены взаимным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов - живых и мертвых.

В. В. Докучаев подчеркнул, что почва является самостоятельным природным те­лом, отличающимся от других тел, в том числе и от горной поро­ды, из которой она образовалась.

Исследованиями В. В. Докучаева были заложены основы гене­тического почвоведения. П. А. Костычев - основоположник агро­номического почвоведения - считал необходимым проводить из­учение почвы и растений в их тесной взаимной связи. Он называл почвой верхний слой земли, в котором находится основная масса растительных корней.

Почва - это видоизмененный верхний рыхлый слой земной коры разной мощности, образовавшийся на выветрившейся рых­лой породе и беспрерывно изменяющийся под влиянием физико-химических и биологических процессов, который приобрел в про­цессе развития основной свой признак - плодородие.

Поэтому почвой следует называть поверхностный слой суши земного шара, обладающий плодородием . Плодородие - это спо­собность почвы удовлетворять потребность растений во всех жиз­ненных факторах (в элементах питания, воде и др.), необходимых для создания урожая.

С развитием процесса образования почвы соответственно соз­дается и изменяется ее природное плодородие. Плодородие - это основное качество почвы, которое отличает ее от материнской по­роды.

Почвы на земном шаре и их природное плодородие образова­лись в процессе сложного видоизменения пород и минералов под влиянием климатических и биологических факторов.

Образование почвы - сложный процесс взаимодействия гор­ной материнской породы с водой, воздухом и живыми организма­ми - микроорганизмами, высшими растениями и животными.

В результате превращения массивных, твердых кристалличес­ких пород в раздробленную мелкодисперсионную массу образуется большая поглощающая поверхность, на которой проходят физико-химические процессы.

Такое изменение пород благоприятствует образованию харак­терных признаков будущей почвы: пористости, воздухопроницае­мости и водоподъемной способности.

Под влиянием живых организмов, поселяющихся на породе, верхний слой ее обогащается органическими веществами , которые при дальнейших изменениях превращаются в доступные для рас­тений питательные вещества. Вследствие биологического, хими­ческого и физического выветривания пород накапливаются золь­ные элементы, изменяется их состав и свойства. Постепенно под влиянием растений, микроорганизмов и других факторов породы превращаются в новое природное тело - почву.

Все эти процессы в каждом типе почв проходят по-разному. Каждый тип почвообразования характерен тем, что в нем обра­зуются новые соединения, свойственные только данному типу почвы. Эти новые, сложные образования являются результатом процессов выветривания и почвообразования.

С давних времен человек начал обрабатывать почву . Обраба­тываемая почва не только природное образование, но и средство сельскохозяйственного производства (обеспечивающее получение продуктов питания и сырья для промышленности), а также пред­мет труда.

— верхний слой земной коры, отличающийся по составу, обладающий особым свойством — плодородием. Это обеспечивается за счет достаточно высокой температуры — почва прогревается солнцем, влажности, а также наличия органических и минеральных веществ, необходимых для роста растений. За плодородие почвы «отвечает» гумус — смесь органических веществ, который образуется из перегнивающих растений и животных под действием микроорганизмов, тепла и влаги.

На формирование почвы влияют различные факторы:

1. Свойства породы, являющейся основой для формирования почвы.
2. , определяющий температуру и влажность, а также влияние ветра.
3. Растительный и животный мир, благодаря которому почва рыхлится, а также происходит круговорот вещества: органические и минеральные питательные вещества вытягиваются растениями, а затем возвращаются в почву вместе с отпадающими листьями, погибшими растениями и животными.

Выделяют следующие типы почв: тундрово-глеевые, подзолистые, серые лесные, черноземы, каштановые, буроземы и сероземы, ферраллитные, красно-желтые почвы пустынь.

Тундрово-глеевые почвы формируются в холодном климате. Среднегодовые температуры низкие, образуются зоны , увлажненность достаточно высокая, а органических веществ мало.

Подзолистые почвы формируются под хвойными и — тайгой в умеренном климате. Увлажненность почв достаточно высока, и органические вещества вымываются в нижние слои почвы, верхний слой почвы похож на золу, отсюда и название. Поскольку листья ежегодно не опадают, пополнение органикой происходит медленно, поэтому подзолистые почвы не очень плодородны.

Серые лесные почвы формируются под лиственными лесами умеренного пояса. Увлажненность достаточно высока, но почва быстрее пополняется органическими веществами, благодаря этому ее плодородность выше, чем у подзолистой.

— наиболее плодородные почвы, они формируются в зоне лесостепей и степей, где климат достаточно теплый, а увлажнение умеренное. Обилие трав и мелких растений обеспечивает большое количество органики, а благодаря отсутствию крупных растений питательные вещества не вытягиваются, а накапливаются в почве. Такие почвы активно используются для сельского хозяйства.

Красные и каштановые почвы формируются в зоне степей с недостаточным увлажнением, здесь меньше растений, из-за этого меньше органических веществ поступает в почву. Тем не менее, при искусственном орошении эти почвы становятся достаточно плодородными.

Буроземы и сероземы формируются в и пустынь. Они бедны органическими веществами из-за ограниченной . В то же время эти почвы богаты минеральными веществами, часто засолены.

Ферраллитные почвы формируются в тропических лесах с избыточным увлажнением и очень быстрым круговоротов веществ. Благодаря бурной растительности почва быстро пополняется органическими веществами, но также быстро вещества вытягиваются из нее, поэтому плодородный слой не формируется. Ферраллитные почвы богаты минеральными веществами.

Мелиорация

— улучшение почвы. Два основных способа улучшения почвы орошение и удобрение.

Орошение применяется в тех случаях, когда почвы богаты органическими веществами, но недостаточно увлажняются в течение года. Кроме того, некоторые сельскохозяйственные культуры требуют более активного орошения.

Удобрение почвы — внесение в нее органических или минеральных веществ. Обычно химическим путем определяется, каких именно веществ недостаточно, а затем вносится соответствующее удобрение.

Почва - уникальное природное образование, характеризующееся плодородием. Довольно часто в к этому слову употребляется «земля». Как образовалась почва на нашей планете и какие факторы повлияли на данный процесс?

Что такое почва?

Это верхняя прослойка суши на земном шаре. Образование почвы происходило под действием на ряда факторов. Она обладает своим неповторимым составом, строением и свойствами.

Это одна из самых важных составляющих биосферы и биоценозов на Земле, поскольку здесь осуществляется поддерживание экологических связей абсолютно всех живых существ с твердой, жидкой и газообразной оболочками планеты.

Докучаев, который наиболее подробно занимался изучением вопроса о том, как образовалась почва, называл ее «отражением ландшафта», потому что через нее выражаются главные особенности конкретного района. Почвенный покров одновременно является определяющим для растительных сообществ, но в то же время сам зависит от них.

Свойства почвы

Наиболее важным свойством почвенного покрова является плодородие, выражающееся в его способности к обеспечению развития и роста растений.

К физическим свойствам относят:

• механический состав (плотность и размер почвенных частиц);
• влагоемкость (способность впитывать и удерживать воду);
• микробный состав;
• кислотность.

Факторы образования почвы

Ход напрямую зависит от природных условий или факторов, в которых он протекает. Также необходимо учитывать их комбинации, поскольку они определяют направленность всего процесса.

Условия образования почвы подразделяют на пять типов:

• почвообразующая порода;
• растительные сообщества;
• деятельность животных и микроорганизмов;
• климатические условия;
• рельеф;
• возраст почвенного покрова.

В настоящее время также отдельно выделяют еще два фактора - воздействие воды и человека. В вопросе о том, как образовалась почва, ведущим фактором является биологический.

Почвообразующие породы

Абсолютно весь почвенный покров нашей планеты начал образовываться на основе горных пород. Определяющим фактором является их химический состав, поскольку почвенный покров вбирает в себя часть материнских пород. На характер и направленность процесса влияют свойства горных пород, такие как плотность, пористость, способность проводить тепло, размер микрочастиц.

Климат

Влияние климата на процесс почвообразования весьма многообразно. Основными факторами воздействия климата являются осадки и температурный режим. Условиями для процесса выступают количество теплоты, влажность, а также их циркуляция и распределение в пространстве. Климатический фактор проявляется и в процессе выветривания. Климат также оказывает косвенное влияние, поскольку определяет существование определенных видов растительных сообществ.

Растения и животные

Растения своими корневыми системами пронизывают материнскую горную породу и доставляют к поверхности ценные минеральные вещества, которые впоследствии преобразуются в органические соединения.

Как образуется перегной почвы? Отмершие части растений, насыщенные зольными веществами, остаются в верхних горизонтах. Благодаря постоянному синтезу и распаду органики на поверхности почвенный покров становится плодородным.

Растительные сообщества изменяют микроклимат местности. К примеру, в лесах летом довольно прохладно, повышена влажность, минимальна сила ветра, в отличие от лугов.

Большое количество живых организмов живет в верхнем плодородном В процессе их жизнедеятельности растения и их органические остатки разлагаются. Впоследствии продукты жизнедеятельности животных вновь поглощаются растениями.

Совокупность растительных и животных сообществ на определенных территориях оказывает влияние на формирование типа почвы. Например, черноземы образуются только под лугово-степным типом растительности.

Рельеф

Данный фактор оказывает косвенное влияние на процесс образования почвы. Рельеф определяет закон перераспределения влаги и тепла. В зависимости от высоты меняется температурный режим. Именно с высотой связана вертикальная зональность в горных районах планеты.

Характер рельефа определяет степень воздействия климата на почвообразование. Перераспределение осадков происходит из-за перепадов высот. В низменных участках влага скапливается, а на склонах и возвышенностях она не задерживается. Южные склоны в северном полушарии получают больше тепла по сравнению с северными.

Возраст почв

Почва является природным телом, которое постоянно развивается. То, каким мы видим сейчас почвенный покров, - это лишь одна из ступеней его непрерывного развития. Даже если почвообразовательные процессы в будущем не изменятся, верхний плодородный слой может подвергнуться коренным преобразованиям.

Возраст бывает двух типов - относительный и абсолютный. Абсолютным возрастом называется время, которое прошло с моменты образования почвенного покрова до настоящей стадии его развития. Однако не все части суши в течение всего периода своего исторического развития являлись ею. Относительный возраст - разница в развитии верхнего плодородного слоя в рамках одной территории.

Возраст может быть различным - от сотен до тысяч лет.

Как образовалась почва?

Этот вопрос интересует уже несколько поколений ученых и исследователей. Рассмотрим ниже общепринятую версию истории почвообразовательного процесса.

Земля имеет твердое раскаленное ядро, которое окружено горячей мантией с вязкой структурой. Сверху располагается внешняя кора, в состав которой входят горные породы.

Четыре миллиарда лет назад Земля начала остывать. В некоторых местах магма выходила на поверхность и образовала базальты, а там, где оставалась под ней, формировались граниты. Первичная материнская порода менялась под действием внешних факторов, постепенно происходил синтез новых минеральных веществ.

После того как в атмосфере появился кислород, начал формироваться осадочный слой. Постепенно в результате процесса выветривания материнская порода становилась более рыхлой и насыщалась кислородом. Таким образом, возникали глины, пески, гипс и известняк.

Общепринятой является точка зрения о том, что жизнь на планете существует вот уже более трех миллиардов лет. Согласно последним исследованиям, в это время на Земле уже жили бактерии и простейшие одноклеточные. Первые живые организмы легко приспосабливались к новым факторам внешней среды и были всеядными. В процессе жизнедеятельности они выделяли некоторые ферменты, которые растворяли горные породы и довольно быстро размножались. Постепенно образующаяся почва заселялась мхами, лишайниками, а затем растениями и животными. В результате такого заселения образовывался перегной.

Почвенный покров очень важен для человека. Его нужно изучать для целей развития сельского и лесного хозяйства, а также для инженерных и строительных изысканий. Знания о свойствах верхнего плодородного слоя земли используются при решении проблем геологической разведки и добычи минеральных ресурсов, здравоохранения, экологии.