Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Почвоведение: предмет, методы изучения, основные этапы развития и задачи в XXI веке





Лекция

Почвы и почвенный покров и их роль в жизни растений и человека

Тема: Реляционная алгебра

Лекция 8

для студентов лесохозяйственного факультета

(специальность 260400)

 

 

Брянск, 2003

 

Почвоведение - наука о почве, ее строении, составе, свойствах и географическом распространении, закономерностях ее происхождения, развития, функционирования и роли в природе, путях и методах ее мелиорации, охраны и рационального использования в хозяйственной деятельности человека.

Началом современному почвоведению как естественно-исторической науке послужило обоснование В.В. Докучаевым в конце ХIХ в. учения о почвах как особых естественно-исторических телах, сформировавшихся на поверхности земной суши в результате длительного взаимодействия растительного и животного мира с поверхностными слоями горных пород в различных условиях климата и рельефа местности.

Это учение было развито плеядой его учеников и последователей Н.М. Сибирцевым, П.А. Костычевым, И.С. Коссовичем, К.Д. Глинка и их зарубежными коллегами Е. Гильгардом (США), Э. Романном (Германия), А. Зигмандом и И. Трейцом (Венгрия), Г. Мургачи (Румыния), И. Копецким (Чехословакия) и др. Оно развивалось в новую отрасль естествознания – современное генетическое почвоведение (генезис – происхождение - развитие и эволюция почв).

В историческом развитии почвоведения выделяется несколько периодов, но становление почвоведения как науки связано с именем В.В. Докучаева.

В процессе развития почвоведения как науки в ХХ веке были созданы теоретические основы науки о почве, установлены и сформулированы основные законы и принципы генезиса и географии почв, разработаны профильно-генетический и сравнительно-географический методы изучения почв и почвенного покрова. Использование этих методов, а также изучение физических, химических и биологических свойств почв, их вещественного состава и почвенных процессов послужило основой систематики и классификации почв, позволило выявить их разнообразие и оценить почвенные ресурсы. Результаты этих исследований расширили теоретические основы земледелия и мелиорации.

В области генезиса и эволюции почв одним из самых существенных результатов исследований является установление поликомпонентности, полигенетичности и разновозрастности большинства почв, которые в своих свойствах содержат и частично сохраняют признаки и показатели не только современных, но и прошлых эпох почвообразования. Эти свойства используются в палеопочвоведении, археологии и общей истории.

В области географии и картографии выявлено огромное разнообразие почв Мира и дана оценка ресурсов Земли; создано учение о почвенном покрове Земли как особой её оболочке – педосфере, структура которой отражает влияние биоклиматических, геологических, геоморфологических и антропогенных факторов почвообразования; составлены первые мировые карты почв, а также Государственная почвенная карта СССР 1:1000000; многолистная почвенная карта ФАО/ЮНЕСКО 1:5000000; учение о топографии почв и закономерных структурах почвенного покрова на мезо- и микроуровнях.



В области химии почв разработано учение о поглотительной способности почв, изучены состав и свойства гумусовых веществ, раскрыты закономерности миграции элементов и гранул по почвенному профилю.

В минералогии установлены кристаллохимические структуры тонкодисперсных глинистых силикатов.

В физике почв разработано учение о разных типах водного, воздушного и теплового режимов почв; выявлена структурная организация почв.

В области биологии почв установлено биоразнообразие живых организмов и необходимость их изучения и сохранения; обусловлена ферментативная активность микроорганизмов в биохимических процессах.

В области геоботаники и почвенной зоологии установлена теснота связей разных видов и сообществ животных и растительных организмов с типами и видами почв.

Главные черты развития почвоведения в ХХ в.в. были следующие.

1. Почвоведение получило широкое развитие и признание в качестве самостоятельной естественно-исторической дисциплины.

2. Биокосная природа почвы предопределила комплексный многоплановый характер науки о почве. Изучение почвы как органо-минерального природного тела и как результат взаимодействия биологических и геологических факторов почвообразования проходило как познание сложного процесса взаимодействия всех почвенных фаз.

3. Комплексный системный подход к изучению почв и природных условий (В.В. Докучаев) способствовал тесной связи почвоведения со многими смежными науками (геология, геоморфология, петрография, гидрогеология, климатология, метеорология, химия, физика, биология, зоология) и его развитию, а также становлению и развитию многих смежных с почвоведением естественных, сельскохозяйственных и гуманитарных наук.

4. Развитие почвоведения как комплексной научной дисциплины на стыке геологических, биологических, географических и сельскохозяйственных наук позволило использовать возможности почвоведения в практике различных отраслей хозяйственной и гуманитарной деятельности человека.

5. Международное сотрудничество почвоведов, начавшееся в первые годы ХХ века, привело к организации почвоведения на мировом уровне. К исходу ХХ века почвоведение полностью сложилась как фундаментальная естественно-историческая наука о почве и почвенном покрове Земли как части биосферы.

Генеральная задача почвоведения – повышение плодородия почв и их охрана (борьба с эрозией, дефляцией, засолением, затоплением, подтоплением, заболачиванием, угрозой глобального экологического кризиса).

Третий съезд Докучаевского общества почвоведов определил направления развития и задачи почвоведения в ХХI веке.

1. Дальнейшее развитие фундаментальных исследований в области морфологии, генезиса, систематики, эволюции, геостатистики, географии, картографии почв, химии, физики и биологии почв, а также в расширении сотрудничества со смежными естественными и гуманитарными дисциплинами.

Одной из назревших проблем современного почвоведения – это изучение морфологии почв (изучение почв в пространстве и времени) как связи внешних почвенных характеристик с положением почв в пространстве и времени и естественной классификацией почв (разработка практичной почвенной классификации, чтобы она была понятна всем).

Изучение почвенных свойств и процессов должно основываться на методологических принципах фундаментальных наук, таких как физика, химия и т.д. и дальнейшее их развитие возможно лишь при тесном сотрудничестве с фундаментальными науками и между собой.

2. Развитие функционально-экологического направления в почвоведении и реализация экологических принципов в практике землепользования, земледелия, охраны и регулирования плодородия.

Разработка оптимальных методов использования почв: проблема «запечатывания» почв, связанная с беспрецендентным ростом урбанизированных территорий во всём мире; использование аллювиального материала как строительного ведёт к значительным потерям плодородного слоя; изучение процессов, протекающих в ризосфере при внесении удобрений, определяет возможность оптимизации системы почва-растение и управление плодородием; в области охраны почв и водных ресурсов необходимо соблюдение баланса между интересами земледельца и сохранением запаса и качества грунтовых вод; рекультивация нарушенных земель.

Контроль за внесением удобрений, пестицидов и других химикатов позволит дать правильную оценку состояния почв. Охрана почв под лесными культурами в связи с их загрязнением и подкислением обеспечит сохранность типологической структуры леса.

Социальные и природоохранные аспекты почвоведения следующие: почва как источник и резервуар органического углекислого газа нарушает состав атмосферы и задача состоит в том, чтобы снизить его выбросы в атмосферу; исследование почвенного биоразнообразия и сохранение его видов; борьба с опустыниванием; охрана здоровья населения (почва и экологическая токсикология).

3. Существенное расширение и совершенствование дистанционных интерактивных методов образования в области почвоведения на основе использования современной компьютерной техники.

В историческом процессе накопления и систематизации знаний о почвах выделяют несколько периодов, связанных с общим развитием естествознания.

1. Период первичного накопления разрозненных фактов о свойствах почв, их плодородии и способах обработки, связан с зарождением и постепенным совершенствованием земледелия в глубине веков неолита и бронзы 10-11 тысяч лет до нашей эры.

Первые следы земледелия – сопоставление человеком почвы по плодородию (песок - глина, болото - сухое место), изобретение разных способов обработки, осознание представления о почве как среде обитания растений и предмете обработки.

2. Период обособления знаний о почвах и введение первичного земельного кадастра, продолжавшийся несколько тысяч лет до нашей эры, совпадает с развитием рабовладельческого общества и связанной с ним земледельческой цивилизации.

В этот период создаётся орошаемое земледелие – оросительные и осушительные системы. Основное достижение этого периода – осознание разнообразия почв и необходимости их дифференцированного использования и дифференцированного налогообложения.

В этот период были созданы египетские папирусы и стелы с описанием качества земли – «Палермский каменный», «Бруклинский папирус» - 3500-3000 гг. до нашей эры, знаменитый «Кодекс Хаммурапи» - первое известное земельно-водное законодательство вавилонского царя Хаммурапи, регламентирующее землепользование и водопользование, глиняные таблички с планами землеустройства и схемы оросительных систем, сделанные вавилонянами.

3. Период первичной систематизации знаний о почвах связан с Греко-Римской цивилизацией и охватывает тысячелетие с 8 века до нашей эры по 3 век нашей эры.

В этот период в связи с развитием земледелия, наук и искусств, знания о почвах получили форму обобщений и концепций в рамках философии.

Наблюдения и факты о почве были зафиксированы в трактатах греческих и римских философов.

В этот период даны: описание почв из разных мест; их особенностей в связи с различными системами земледелия; первые классификации почв по их свойствам и ценности; разрабатывались рекомендации по использованию различных почв.

Греческие философы (с Геоксида до Феофраста и Эратосфена) наряду с констатацией фактов пытались постичь её существо как природного явления.

Римские учёные более склонны к практицизму и на протяжении двух веков создали стройную систему знаний о почвах и их земледельческом использовании. Особую известность получили трактаты Катона, Варрона, Вергилия, Колумеллы. Колумелла обширные знания о почвах собрал в трактате «О сельском хозяйстве» - первая в мире сельскохозяйственная энциклопедия, где собраны разнообразные сведения о почвах разных мест, их плодородии, классификации, обработке, удобрении.

4. Период интенсивных кадастровых работ эпохи феодализма (15-17 в.в. н.э.) связан с развитием почвенно-оценочных работ в целях феодального налогообложения.

В этот период мало было сделано для познания почв и их свойств по сравнению с антиками, но много было собрано описаний почв разных территорий при их сравнительной качественной оценке. Во многих странах в этот период был введён официальный земельный кадастр.

Известные труды по земледелию в этот период: трактаты Альберта Великого (Германия), Петра Кресценция (Италия), написанные в восьмом веке, воскресили знания и рекомендации древних римлян, особенно Колумеллы.

К концу этого периода появились новые идеи о почвах: рассуждения о водном питании растений (Френсис Бекон – Англия); о потреблении солей растениями из почвы (Бернар Палисси – Франция, Френсис Бекон – Англия); о круговороте веществ в природе (Леонардо да Винчи).

5. Период интенсивного экспериментального и географического изучения почв и их плодородия в связи с развитием экстенсивного земледелия. (XVIII в.).

Большое значение имела книга немецкого учёного Н.А. Кюльбеля (1740) «Книга о плодородии почв», где обоснована гипотеза водного питания растений, а в экономической оценке была выдвинута идея (французский физиократ А. Тюрго) с обоснованием закона убывающего плодородия (1766).

В этот период выполнено много экспериментальных работ:

- проведены исследования гумуса и выдвинута гипотеза гумусового питания растений (Н. Валериус, 1761, Швеция);

- Ф. Ахард (Германия) извлёк щёлочью перегнойные вещества из торфа и осадил их серной кислотой (1786) – принцип определения гумусовых веществ используется до сего времени;

- выдвигаются идеи о происхождении почв (М.В. Ломоносов 1763, П.С. Паллас 1773, И.А. Гюльденштедт 1791).

6. Период развития агроэкологии и агрикультурхимии – период развития бурного капиталистического производства в земледелии Европы. Этот период предшествовал непосредственно становлению почвоведения как науки.

В этот период сформулированы основные принципы агрикультурхимии (М.Э .Вольни, А.Д. Теер, Г. Дэви, М.Г. Павлов, Я. Берцеллиус, Ю. Либих, Ж.Б. Буссенго), когда почва рассматривается лишь как источник элементов питания. Геер выдвинул гумусовую теорию, т. е. растения питаются органическим веществом почвы.

Второе научное направление связано с именами немецких учёных агрогеологов К. Шпренгеля и Ф.А. Фалла. В 1873 году появилась монография К. Шпренгеля «Почвоведение или наука о почвах».

Агрогеологическое направление – почва рассматривалась как рыхлая горная порода, образующаяся из плотных горных пород в процессе выветривания. Растениям отводилась пассивная роль перехватчиков элементов питания, высвобождающихся при выветривании.

В 1851 году К.С. Веселовский и в 1879 г. В.И. Чаславский составили первые почвенные карты. Но все учёные этого периода оставались ещё на старых позициях представлений о почве, как о косной среде произрастания растений.

7. Период создания современного генетического почвоведения – (конец XIX – начало XX веков) – основоположник В.В.Докучаев. Он показал, что почва – это самостоятельное естественно-историческое тело природы, отличное от других природных тел, развивающееся исторически из горных пород во времени под влиянием одновременной и совокупной деятельности воды, воздуха и организмов. Как всякое природное тело имеет своё строение и специфические свойства, живёт своей «жизнью», имеет возраст и закономерное распространение по поверхности Земли.

В этот период были сформулированы теоретические концепции генетического почвоведения: учение о почвах как самостоятельном теле природы; учение о факторах почвообразования; о зональности почвенного покрова; разработаны методы почвенных исследований – а) профильно-морфологический, б) сравнительно-морфологический, в) заложены основы современной картографии. Сформировалась школа почвоведов (Н.М. Сибирцев, А.Р. Ферхмин, В.П. Амолицкий, Ф.Ю. Левинсон-Лессинг, И.К. Кытманов, А.Н Краснов, В.И. Вернадский, Г.Н. Танфильев, Г.Н. Высоцкий, К.Д. Глинка, С.А.Захаров, Н.А. Димо, Г.Ф .Морозов (основные современные учения о лесе), Л.И. Прасолов, Б.Б .Прасолов). Издан учебник К.Д. Глинки «Почвоведение».

В Европе также идёт бурное развитие почвоведения. Первая (1909) и вторая (1910) агрогеологические Международные конференции проходили с участием русских почвоведов.

8. Период развития докучаевского почвоведения и становления новой науки (1916-1940гг.).

В этот период собран огромный материал о химической, физической и минералогической характеристике почв разных стран; сформулированы основные концепции по физике, химии и биологии почв; шла интенсивная дифференциация науки и оформление специализированных направлений; создано Международное общество почвоведов (1924); в Риме прошла 4ая международная конференция; создан почвенный институт им. В.В. Докучаева (1927); идеи В.В. Докучаева признаны во всём мире.

Почвоведение оформилось в самостоятельную отрасль естествознания, имея собственный предмет и методы исследования. В почвоведении выделились разделы: химия, физика, география, минералогия, биология почв, развивалось сельскохозяйственное почвоведение.

9. Период интенсивной инвентаризации почвенного покрова мира и развития международного сотрудничества в почвоведении (30 лет после второй мировой войны).

Главной чертой этого периода является интенсивное исследование почвенного покрова бывших колониальных и полуколониальных стран Азии, Африки, Латинской Америки и создание в развивающихся странах мира национальных кадров почвоведов. В этот период разработан международный проект создания почвенной карты мира (1960); в Амстердаме открыт международный почвенный музей; созданы новые представления о генезисе почв и их географии, о процессах почвообразования, выполнена классификации почв, описаны их новые типы.

10. Период интенсификации работ по охране и рациональному использованию почвенного покрова (н.в.). Он связан с осознанием в глобальном масштабе экологических проблем, с которыми столкнулось человечество во II половине XX века в результате кумулятивного эффекта природопользования предыдущих эпох и современного интенсивного социально-экономического и научно-технического развития.

Проблема состояния почвенного покрова, поражённого деградационными процессами и подверженного относительному (вследствие роста населения) и абсолютному разрушению. Этим проблемам посвящены Международные конгрессы почвоведов, начиная с 10-го (Москва, 1974). Были разработаны такие документы как Стокгольмское воззвание по проблемам окружающей среды (1972), Самаркандское воззвание по вопросам земельных ресурсов (1976), Всемирный план борьбы с опустыниванием (1977), Всемирная почвенная хартия (1981), Основы почвенной политики (1981), Основы мировой почвенной политики (1982). Кроме того, разрабатывается большое число международных проектов в организациях системы ООН:

- карта деградации почв мира (ФАО);

- социально-экономические аспекты потерь почв (ИФИАС, ЮНЕП, СКОПЕ);

- классификация почв мира (ЮНЕП, ЮНЕСКО, МОП);

- методы оценки и картирования опустынивания (ФАО, ЮНЕП);

- ряд проектов в оказании помощи развивающимся странам в охране и рациональном использовании почв и почвенного покрова.

Почвоведение наука живая и постоянно развивающаяся. В настоящее время это уже инструментальная наука. Из науки инвентаризации природы она превратилась в науку управления природой. На протяжении всей своей истории почвоведение развивалось на основе производственных задач, возникавших перед человеком, особенно перед земледельцем.

Основная задача почвоведения сейчас – обеспечить сохранность почвенного покрова планеты для грядущих поколений с улучшенным состоянием и обеспечить максимальное получение биологической продукции с минимальной площади для удовлетворения всё растущих потребностей развивающегося человечества.

Связь почвоведения с другими науками. Почвоведение тесно связано практически со всеми науками и занимает определённое место в системе наук: прикладные науки в отраслях народного хозяйства; земледелие, агрохимия, лесоводство, мелиорация, здравоохранение, криминалистика, инженерное строительство, охрана окружающей среды; естественно-исторические науки: биология, геология, география; фундаментальные науки: математика, физика, химия. Современное генетическое почвоведение развилось из геологии и до сих пор сохраняет её методические и методологические подходы.

Изучение геологического строения и геологической истории земной поверхности в целом или отдельной местности позволяет правильно понять генезис почв и почвенного покрова, пространственную дифференциацию почв.

Петрография, минералогия, кристаллография дают почвоведам методические основы исследования минералогического состава и закономер-ностей его формирования и трансформации.

Гидрогеология помогает решать вопросы формирования и функционирования водного режима почв. Методы динамической геологии позволяют познать генезис и эволюцию почв.

Геоморфология помогает оценить роль рельефа в почвообразовании и географии почв. С помощью знаний по геодезии и картографии составляются почвенные карты. Почвоведение тесно связано с геохимией (особенно биогеохимией и гидрохимией) в вопросах изучения процессов и закономерностей миграции и трансформации веществ на поверхности Земли.

Климатология и метеорология помогают оценить роль климата и атмосферных факторов в почвообразовании, в создании почвенных режимов и в географическом распространении почв на земной поверхности.

Почвоведение широко использует методы и подходы микробиологии, биохимии, физиологии растений, тесно связано с ботаникой, зоологией и экологией растений и животных. Вся химия почв связана с использованием методов и подходов химических наук: аналитической химии, физической, коллоидной.

Почвоведение тесно связано с математикой: широко используются статистические и вероятные подходы для оценки почвенной неоднородности разных уровней и оценки почвенного плодородия (бонитировка почв); математически описываются физические и химические процессы в почве; проводится имитационное математическое моделирование почвенных процессов, таких как передвижение воды и солей в почвах.

Такое широкое применение подходов и методов разных наук в почвоведении связано с особенностями почвы, как природного тела, её формированием и существованием на границе взаимодействия геосфер Земли, изучаемых разными циклами наук. Созданная В.В. Докучаевым методология генетического почвоведения явилась плодотворной основой формирования ряда новых наук – ландшафтоведения, биогеохимии, лесоведения, агролесомелиорации, геохимии ландшафтов, геоботаники, биогеоценологии.

На базе докучаевской методологии его ученик академик В.И. Вернадский создал основы современного учение о биосфере и ноосфере.

Существенную роль докучаевские концепции сыграли в развитии современной экологии и учения об окружающей среде.

Принятый сейчас в науках «экологический подход» - это не что иное как классический докучаевский подход к изучению природных явлений.

В почвоведении выделяется два главных направления: фундаментальное, или общее, почвоведение и прикладное, или частное, почвоведение.

Фундаментальное почвоведение (педология) изучает все особенности почв природного тела, и в нём выделяются следующие разделы:

- педогностика (морфология, химия, физика, минералогия, биология, энергетика почв) изучает вещественный состав, свойства и строение почв;

- педография (география, картография, систематика, экология, оценка и информатика) изучает пространственное распространение и разнообразие почв на земной поверхности;

- историческое почвоведение (генетика почв и палеопочвоведение) изучает генезис и эволюцию почв в общей истории Земли;

- динамическое почвоведение (плодородие, мелиорация, технология, эрозия, охрана почв) изучает процессы почвообразования и современных почвенных режимов;

- региональное почвоведение изучает особенности почв в регионах;

- история и методология науки - часть общего науковедения, получившего интенсивное развитие в связи с возросшей ролью науки в производственной деятельности человека.

Прикладное почвоведение изучает различные аспекты использования почвы человеком, и в нём выделяются следующие направления:

- сельскохозяйственное почвоведение (агропочвоведение) определяет рациональную организацию территории, изучает наиболее продуктивный и экономически целесообразный севооборот и набор культур, определяет способы механической обработки почв, пути и методы повышения плодородия и поддержание его на высоком уровне для обеспечения оптимальной биологической продуктивности, разрабатывает пути и методы защиты почв от загрязнения и т.д.

- мелиоративное почвоведение служит теоретической основой комплексной мелиорации почв инженерно-техническими, химическими, биологическими и агротехническими методами;

- лесное почвоведение обеспечивает научную основу продуктивности леса, создание наиболее продуктивных и экологически и экономически целесообразных лесных искусственных насаждений, лесомелиоративных мероприятий;

- санитарное почвоведение занимается обезвреживанием различных производственных, бытовых и сельскохозяйственных отходов, географией болезней растений и животных, борьбой с патогенными организмами, защитой растений, животных и человека от радиационного поражения;

- инженерное почвоведение по задачам смыкается с грунтоведением и инженерной геологией, рассматривая почву как основание для сооружений и коммуникаций или как строительный материал;

- экологическое почвоведение изучает роль и взаимосвязь почвы с компонентами экосистемы.

Методы исследований. В почвоведении используется широкий комплекс методов исследования, адекватных её специфике как природного тела.

Профильный метод – разработан В.В.Докучаевым, лежит в основе всех почвенных исследований и требует обязательного изучения почвы с поверхности на всю глубину её толщи последовательно по генетическим горизонтам вплоть до материнской породы и составления изучаемых свойств или параметров почвенного профиля. Метод отражает природные закономерности вертикальной анизотропности почвы, развития почвообразовательного процесса и почвенных режимов.

Морфологический метод – изучает строение почвенного профиля и является базисным при проведении полевых исследований и составляет основу полевой диагностики почв (разработан В.В. Докучаевым).

Сравнительно-географический метод – основан на сопоставлении почв и соответствующих факторов почвообразования в их историческом развитии и пространственном распространении, позволяет делать обоснованные заключения о генезисе почв и закономерностях их географии.

Сравнительно-исторический метод – базируется на принципе актуализма, даёт возможность исследовать прошлое почв и почвенного покрова на основании изучения современной ситуации. Детальное изучение погребённых почв и горизонтов, реликтовых признаков почв и их сопоставление с современными процессами лежат в основе палеопочвоведения – науки о прошлых почвах и о признаках прошлых эпох в современном почвенном покрове.

Метод почвенных ключей основан на детальном генетико-географическом анализе небольших репрезентативных участков ключей и интерполяции, полученных таким путём, заключений на крупные территории с однотипной структурой почвенного покрова.

Метод почвенных монолитов базируется на принципе физического моделирования почвенных процессов на почвенных колонках ненарушенного строения.

Метод почвенных лизиметров используется при изучении процессов вертикальной миграции веществ в природных условиях.

Метод почвенно-режимных наблюдений применяется для исследований кинетики современного почвообразования на основе измерения различных параметров в течение длительного времени через заданные промежутки времени (влажность, температура, содержание гумуса, азота и других элементов). Метод лежит в основе биосферных мониторинговых исследований.

Балансовый метод служит для изучения кинетики почвообразования. В основе метода лежит тот факт, что в данный момент времени, наблюдаемый в почве запас какого-то вещества или энергии является результатом его исходного запаса за счёт прихода и расхода в единице объёма за определённый промежуток времени.

Метод почвенных вытяжек – растворители экстрагируют из почвы при определённых условиях определённую группу соединений. Метод используется для определения доступных элементов питания, фракционного состава, гумуса.

Аэрокосмические методы – инструментальное и визуальное изучение фотографий земной поверхности. Изучаются география почв, динамика различных параметров (влажность, гумусность, плотность и т.д.).

Радиоизотопные методы применяются для изучения процессов миграции элементов на основе меченых атомов, определение возраста почв.

Биогеоценотический, или экосистемный, метод широко распространён в почвоведении, когда проводится сопряжённое одновременное изучение всех компонентов биогеоценоза: почвы, растений, животных, микроорганизмов, атмосферы, природных вод в определённых условиях географической среды.

Широкое использование в почвоведении системно-методического подхода позволяет рассматривать почву как целостную систему, состоящую из множества взаимодействующих подсистем – блоков, и как подсистему в экосистемах биосферы или экосферы.

Для анализа вещественного (гранулометрического, минералогического, химического) состава почв используются физические, физико-химические, химические и биологические аналитические методы.

Место и роль почвы в экосистемах. Располагаясь на границе соприкосновения и взаимодействия планетарных оболочек (литосферы, атмосферы, гидросферы) и развиваясь в результате их взаимодействия, трансформированного через активную (при жизни) и пассивную (после отмирания) деятельность наземных организмов, почва играет специфическую роль в сложной системе земных геосфер, формируя особую геосферу – педосферу, или почвенный покров Земли.

В биосфере на Земле почва является неотъемлемым компонентом природных экосистем или биогеоценозов, из которых состоит биосфера. Она входит в них в качестве особой подсистемы, связанной с другими подсистемами данной экосистемы и окружающих экосистем многочисленными прямыми и обратными функциональными связями. Почва представляет собой подсистему в биогеоценотической системе, поскольку она связана с растениями и животными. Это рассматривается как экосистема, в которой живут организмы. Экосистема биосферы включает подсистему – педосферу (почвенный покров).

Функции почвы многогранны и различают две их категории: глобальные (биосферные) и биогеоценотические (экосистемные).

Глобальные функции почвы.

Первая и главная из них – обеспечение существования жизни на Земле. В почве аккумулируются необходимые биофильные элементы в доступных для растений формах химических соединений. Из почвы растения берут элементы питания и воду, создавая биомассу, которая расходуется на питание животным и человека, образуется трофическая цепочка почва → растение → животное → человек. В почве укореняются наземные растения, в ней обитает огромная масса животных, она плотно населена микроорганизмами. Без почвы существование природных ассоциаций живых организмов на Земле невозможно. Почва – это следствие жизни и одновременно условие её существования.

Вторая важнейшая глобальная функция почвы – это обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов (циклов) веществ на земной поверхности.

Попадая на поверхность Земли (вулканизм, излияние на разломах, при формировании земной коры) первичные горные породы подвергаются выветриванию. В верхней части коры выветривания формируется почва, аккумулирующая элементы питания живых организмов. Растения поглощают элементы питания из почвы, сами же являются пищей для животных, и с растительными остатками и в виде органических удобрений возвращаются в почву. Это малый биологический круговорот.

Из почвы элементы атмосферными осадками выносятся в гидрологическую сеть, в зоны аккумуляции, и в итоге в Мировой океан, где дают начало образования осадочным горным породам, которые в геологической истории Земли могут выйти на поверхность, либо вначале подвергнуться глубинному метаморфизму. Это большой геологический круговорот.

Почва является связующим звеном и регулятором двух циклов.

Третья глобальная функция почвы – регулирование химического состава атмосферы и гидросферы.

Почвенное «дыхание» вместе с фотосинтезом и дыханием почвенных организмов играет определённую роль в создании и поддержании состава приземного слоя атмосферного воздуха, а через него и атмосферы в целом. В геологической истории Земли почва сыграла важную роль в создании современной атмосферы.

Именно почвенный покров определяет состав тех веществ, которые поступают в гидросферу на континентальной ветви глобального круговорота воды.

Четвёртая глобальная функция почвы – регулирование биосферных процессов, в частности, плотности жизни на Земле путём динамичного воспроизводства почвенного плодородия. Распределение живых организмов на суше и их плотность в значительной степени определяется географической неоднородностью почвы и её плодородием наряду с климатическими факторами.

Пятая глобальная функция почвы – это аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним химической энергии на земной поверхности.

Биоценотические (экосистемные) функции почвы подразделяются на следующие категории и типы:

- физические: жизненное пространство, механическая опора, аккумулятор влаги, трёхфазная система, защитная экологическая ниша, депо семян, эмбрионов, цист;

- химические и физико-химические: аккумуляция биофильных элементов, аккумуляция ферментов, аккумуляция биохимической энергии, сорбция веществ (поглотительная способность), сорбция микроорганизмов, деструкция и минерализация органических остатков, ресинтез органических и минеральных веществ;

- биологические: среда обитания организмов, связующее звено биологического круговорота веществ и энергии, биологическая продуктивность (плодородие);

- информационные: регуляция структуры экосистемы, сигнализация изменений состояния экосистемы, запись и хранение показателей истории экосистем (почва-память).

Понятие о почве и почвенном покрове, её свойствах и плодородии.

В.В. Докучаев определил почву как естественно-историческое образование в поверхностных горизонтах земной коры под воздействием климата, живых организмов из геологической породы в зависимости от рельефа в течение времени. В определении В.В.Докучаева заключались все законы развития почвы: её связь с горной породой, из которой она образуется, с климатом, а значит с географической средой. Без живых организмов нет почвы, т. к. без них не образуется гумуса – почвенного перегноя, не создаётся почвенная структура, отсутствует динамика свойств, связанная с циклами живых организмов.

П.А.Костычев относил к почве верхний слой литосферы Земли, в котором распространены корни растений.

В.Р.Вильямс назвал почвой рыхлый поверхностный слой суши Земного шара, способный производить урожай растений.

Почва – это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Почва занимает промежуточное положение среди всех природных физических тел Земли (живые организмы и косные – горные породы, минералы) и является биокосным телом природы. Особое положение почвы определяется тем, что в её составе участвуют минеральные и органические вещества, и что особенно важно, большая группа специфических органических и органо-минеральных соединений - почвенный гумус.

Неотъемлемая часть почвы – её живая фаза – живые организмы: корневые системы растений, почвообитающие животные разного размера, микроорганизмы.

Почва – природное тело, имеющее определённую протяжённость в трёх измерениях пространства. Она имеет своё положение в пространстве, объём и границы.

Нижняя граница почвы определяется глубиной, на которую произошло изменение исходной горной породы в ходе почвообразования.

Верхняя граница почвы – поверхность раздела между почвой и атмосферой (т. е. поверхность суши Земли), либо между почвой и гидросферой для подводных почв (рисовые почвы).

Боковые границы – границы между различными типами почв. Они выражены не резко, становятся диффузными вследствие плавного перехода одной почвы в другую.

Как природное образование почва имеет общие особенности (свойства).

Почва занимает определённое место на нашей планете. Это поверхностный горизонт земной коры, образующий небольшой по мощности слой. Строгая пространственная обособленность почвы определяется тем, что именно в поверхностном слое земной коры создаются условия тесного, наиболее активного взаимодействия компонентов биосферы – атмосферы, литосферы, растительности и животных организмов. Здесь реализуется возможность совместного действия факторов почвообразования.

Почва – наиболее масштабный глобальный результат возникновения и эволюции жизни на Земле и разнообразнейшего взаимодействия биоты с горными породами, выходящими на поверхность суши. Этот маломощный слой суши (по сравнению с горными породами) участвует во всех современных процессах трансформации и миграции веществ, протекающих в биосфере и связанных с функционированием экосистем и обменом веществ в живых организмах.

На почве развивается основная часть зелёных растений, являющихся главным первичным источником пищевого и биоэнергетического материала для других жителей планеты. Растения поддерживают нормальный уровень содержания кислорода в атмосфере.

В почве трансформируется и окисляется до газообразных продуктов огромное количество отмирающей биомассы, что обеспечивает и поддерживает постоянный состав атмосферы, а также плодородие почвы

Почва питает океан биофильными элементами (N, P, K, Ca, C, Fe), которые входят в состав морских микроорганизмов, растений и животных. Поступают элементы с поверхностным (почвенным) и речным стоками. Это один из миграционных потоков, связывающий почву с различными структурными составляющими биосферы и поддерживающий её нормальное состояние.

Процессы, связанные с образованием и жизнью почвы, включаются в сложные круговороты веществ и энергии на Земле, главные из которых геологический, биологический и биогеохимический.

Биологический круговорот – сумма циклических процессов обмена веществ и энергии между средой и совокупностью растительных и животных организмов. Элементы из листового опада поглощаются корнями растений и снова возвращаются на поверхность. Часть из них мигрируют по поверхностному профилю. Интенсивность и направленность процесса миграции определяется не только биотой, но и климатическими факторами, водно-физическими и сорбционными свойствами почвы.

Все биологические и абиотические процессы трансформации и перемещения вещества в почве связаны в едином биогеохимическом круговороте – система согласованных в пространстве и времени трансформационных и миграционных потоков вещества, протекающих последовательно или в фазе биоты или в неживых фазах почвы.

Почва – природное образование, уникальное по сложности вещественного состава. Любая почва содержит сложный спектр биоорганических соединений растений и микробной плазмы, сложных продуктов их трансформации, гумификациии, взаимодействия их между собой и с минеральными компонентами почвы.

Для всех видов почв характерна сложная пространственная организация и дифференциация признаков и свойств и процессов (уровень структурной организации почвы).

Основным свойством почвы является плодородие – способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и создания урожая. Обладая этим свойством, почва выступает как основное средство производства в сельском хозяйстве.

Как средство производства она имеет такие специфические черты:

- почва является продуктом природы и в первоначальном состоянии не имеет стоимости в силу отсутствия затрат человеческого труда на её создание (искусственно созданные средства производства имеют стоимость);

- возобновление почвенного покрова, разрушенного в результате антропогенного или стихийного воздействия, естественным путём требует сотни лет, что означает фактическое исключение её из хозяйственной деятельности на значительный промежуток времени; для восстановления слоя почвы толщиной 2…2,5 см требуется 300…1000 лет, а пахотного слоя мощностью 18 см – 2…7 тыс. лет;

- отличительной чертой почвы как средства производства является совмещение функций предмета и средства труда в одном процессе производства, т.е. она выступает в процессе производства как природный ресурс и как своеобразный сырьевой ресурс.

Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет почвообразование, влияя непосредственно как на свойства почвы, её режимы и плодородие, так и на природные факторы, определяющие почвообразование.

Посадка и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур изменяет облик естественной растительности; осушение и орошение меняют режим увлажнения; приёмы обработки, химической мелиорации изменяют физические и химические свойства почвы, т.е. создаются благоприятные условия для роста сельскохозяйственных культур. В этом случае почва выступает как предмет труда, а изменение физико-химических свойств влияет на формирование урожая. Здесь почва является средством труда.

- в качестве орудия и предмета труда почве присуща незаменимость в силу отсутствия альтернативных ресурсов, использование которых позволило бы удовлетворять первостепенные человеческие нужды.

Таким образом, почвоведение изучает почву как особое природное тело, как средство труда и как предмет приложения и аккумуляции человеческого труда, а также в известной степени как продукт труда.

Как основное средство производства почва характеризуется такими важными особенностями: незаменимость, ограниченность, неперемещаемость и плодородие. Эти особенности подчёркивают необходимость исключительно бережного отношения к почвенным ресурсам и постоянному повышению их плодородия. Антропогенное воздействие на почвы сейчас стало повсеместным и принимает в основном позитивный и негативный характер.

Почва как основное средство производства относится к категории невозобновимых природных ресурсов. По отношению к человеческому обществу она имеет двойственную природу: с одной стороны – это физическая среда, жизненное пространство существования людей, а с другой – это экономическая основа, средство производства.

Почва – сложная система с большим разнообразием внутренних и внешних функциональных связей, имеющих сложную многоуровневую структурную организацию.

Структурная организация почвы представлена последовательными уровнями, требующими специфических методов и подходов исследования, контроля и управления.

Самый низкий уровень структурной организации почвы (СОП) является атомарный, имеющий значение для почвы как целого. Материальными элементами этого уровня служат радиоактивные изотопы, присутствующие или внесённые в почву.

Следующий уровень СОП является кристалломолекулярный или молекулярно-ионный, в качестве элементов которого выступают молекулы и ионы в почвенном растворе, воздухе и на поверхности твёрдых частиц.

Третий уровень СОП – уровень элементарных почвенных частиц. Элементами этого уровня служат «элементарные почвенные частицы», выделяемые из почвы при гранулометрическом анализе в виде фракций разного размера. Группа этих частиц включает чистые мономинеральные зёрна, полиминеральные образования, органические глобулы разного состава и происхождения.

Четвёртый структурный уровень – агрегатное состояние почв. Почвенные агрегаты – это микро,- макроагрегаты, её структурные отдельности, а также специфические почвенные новообразования: конкреции, стяжения, натёки, плёнки, орштейны, новообразования солей, гипса, извести.

Пятый структурный уровень почвы – почвенный горизонт – все свойства и параметры почвы приурочены к определённым генетическим горизонтам в пределах почвенного профиля.

Шестой структурный уровень почвы – почвенный профиль (почвенный индивидуум). В сочетании отдельных почвенных горизонтов, дающих почвенный профиль, почва проявляет свою специфику, как живого неразрывного единого целого, а не просто арифметическую сумму горизонтов.

Седьмой структурный уровень почвы – уровень почвенного покрова, когда разные почвы в природе постепенно сменяют друг друга, образуя при этом различные комбинации и взаимодействуя друг с другом посредством агентов горизонтального переноса (водные и воздушные потоки, сила тяжести на склонах, животные).

Концепция почвы как зеркала ландшафта, разработанная В.В.Докучаевым, основана на представлении о том, что почва есть результат развития из материнской горной породы под воздействием сочетания факторов почвообразования в каждом конкретном случае, что фиксируется в строении, составе и свойствах существующих почв, т. е. определённому ландшафту соответствует определённый тип почвы. При современном понимании почва это не просто «зеркало ландшафта», а закодированная запись истории ландшафта и его современного состояния.

Концепция почвы как компонента биосферы, развита В. А. Ковдой и его школой. Согласно концепции почва рассматривается как элемент почвенного покрова – специфической оболочки Земли – педосферы, как компонент биосферы – области сосредоточения жизни, как подсистема в природных и антропогенных экосистемах. Эти концепции позволяют развивать проблемы биологической продуктивности суши земного шара и создания управляемых экосистем.

Почвенный покров – представляет собой самостоятельную биогенную оболочку земного шара, окутывающую сушу материков и мелководья морей и озёр.

Почвенный покров находится в непрерывном взаимодействии с другими оболочками планеты и активно участвует в сложных процессах обмена и превращения энергии и вещества на земном шаре и играет большую общепланетарную роль, определяя многие свойства и явления в литосфере, атмосфере, биосфере и гидросфере.

Почвенный покров выполняет глобальные биосферные функции, которые определяют его связь с геосферами планеты.

Функции, взаимосвязанные с литосферой: биохимическое и биофизическое преобразование верхних слоёв литосферы (коры её выветривания); источник веществ для формирования педогенных минералов осадочных пород и полезных ископаемых; передача аккумулированной солнечной энергии в глубокие слои литосферы; защита верхних слоёв литосферы от эрозии и денудации.

Функции, взаимосвязанные с атмосферой: поглощение и отражение солнечной радиации; регулирование влагооборота атмосферы; регулирование газового состава и режима атмосферы; источник твёрдого вещества и микроорганизмов, поступающих в атмосферу.

Функции, взаимосвязанные с гидросферой: трансформация атмосферных и поверхностных вод в воды грунтовые и подземные; регулирование и формирование состава и режима поверхностных вод и речного стока; фактор биологической продуктивности рек и водоёмов; биохимический барьер на пути миграции веществ с суши в гидросферу.

Общебиосферные функции: основная среда обитания организмов суши Земли, аккумуляции энергии и биофильных веществ; связующее звено биологического и геологического круговорота веществ; фактор биологического разнообразия и эволюции организмов; фактор устойчивости функционирования биосферы.

Особенности лесного почвоведения.

Одним из факторов, определяющим рост леса, общий запас древесины, выход недревесной растительности, является почва.

Почвоведы школы В.В.Докучаева обратили внимание на то, что леса и почвы образуют так называемые типы леса, характеризующиеся определённым составом растительности, запасом древесины, животным миром.

Взаимосвязь между всеми компонентами леса отражена в учении В.Н.Сукачёва о биогеоценозах, что позволило оценивать лесорастительные свойства почвы через тип леса и бонитет насаждения. Однако увеличение объёмов лесовосстановительных работ, интенсификация разных форм использования леса требуют нового подхода к оценке роли почвы в устойчивости лесов к разным воздействиям из-за большого их разнообразия.

1. Специфичность лесных почв обуславливаются специфичностью лесных биогеоценозов, что связано с воздействием деревьев на процессы, протекающие в почве – гумусонакопление, выщелачивание, оподзоливание, подкисление. Причём, в зависимости от породы и удаления от ствола, эти процессы протекают по-разному. Поэтому почвы имеют сложную композицию (структуру) почвенного покрова и определённую пестроту (пятнистость).

Вследствие своего долголетия деревья постепенно изменяют участки почв, создавая определённую композицию почвенного покрова. И хотя принцип геометрического строения композиции почвенного покрова для всех лесов принципиально одинаков, содержание и состав почвенных композиций, характер «анизотропности» (изменчивости свойств почв) могут сильно различаться.

2. Второе важное отличие лесных почв – это их постоянное омоложение. Для лесов, особенно естественных, характерна смена поколений деревьев в результате естественного изреживания. Такая смена создаёт разновозрастную структуру леса, а следовательно, ещё один тип пестроты почвенного покрова. В результате естественного изреживания возможны заметные педотурбации, формирование своего микрорельефа, что опять связано с изменчивостью почв.

3. Специфично в лесах поведение лесного опада, который образует органический горизонт (калдан в травяных ценозах, торф в болотных, лесная подстилка в лесах). Калдан в травяных ценозах служит источником питательных элементов для почвы, слегка мульчирует её. Он образует очень рыхлый слой, трудно выделяемый в отдельный горизонт. Кроме того он интенсивно разлагается почти целиком до СО2. Поэтому он принимает меньшее участие в формировании и накоплении гумуса, чем лесная подстилка.

Лесная подстилка является как бы переходным от калдана к торфу. В ней чётко выражены подгоризонты (А01, А02, А03), и она, как и торф, может длительное время удерживать в массе растительных остатков питательные вещества. Лесная подстилка часто служит средой для корневой системы растений: корни проходят через неё в минеральные горизонты или осваивают её. Воздействие лесной подстилки на почву может быть прямое (через прошедшие через неё растворы) или косвенное (через подстилочные растительные и животные формы).

Специфические особенности, характерные для лесных почв: активное участие в генезисе пожаров; своеобразный биологический обмен (круговорот) веществ, резко отличный по ёмкости и интенсивности от обмена в других ценозах; значительные отличия в применении удобрений, учёте (в том числе картировании), набора необходимых анализов.

Вопросам лесного почвоведения посвящены труды Г.Н. Высоцкого, С.В. Зонна, А.А. Роде, В.Н. Смирнова, Б.Д. Зайцева, В.С. Шумакова, Л.О. Карпачевского и др.

Основные направления лесного почвоведения:

1. Влияние почв на рост и производительность древесных пород и образуемые ими типы лесных биоценозов.

2. Воздействие древесных пород на почвенные условия.

3. Роль лесных метаболитов в биогеоценотическом круговороте веществ и обеспеченность лесной растительности наиболее благоприятными условиями.

4. Влияние способов эксплуатации лесов на почвы и их повреждения.

5. Защитная роль лесной растительности в климатическом, почвенном, гидрологическом, противоэрозионном и других отношениях.

6. Отличия почвообразования под лесами и травянистой растительностью с целью сохранения глобальной роли леса в биосфере.

7. Влияние адсорбции вредных промышленных метаболитов на свойства почв и жизненность древесных пород и др.

Лесные почвы занимают площади более 1 млрд. га, 62% её покрыты естественными лесами, а 38% временной послелесной и болотной растительностью.

В почвах под защитными лесонасаждениями, занимающими более 2 млн. га, в различной степени отражаются черты и процессы, свойственные почвам, сформированным под пологом лесной растительности.

Лес и искусственные лесонасаждения произрастают почти на всей гамме лесных почв. К разным типам почв и разным гидрологическим условиям приурочены различные древесные породы, характеризующиеся неодинаковой скоростью роста и производительностью.

Лес в своём произрастании теснейшим образом связан с почвами, из которых потребляет влагу и питательные элементы, и одновременно обогащает почвы за счёт ежегодного опада листьев, хвои, травяного покрова, корней. При этом в почвы с опадом поступают более растворимые элементы, чем находящиеся в минеральной части почв, а обогащение азотом происходит за счёт органических метаболитов, из которых образуются подвижные и малоподвижные гумусовые вещества.

Лес – уникальное природное образование, которое может жить за счёт обмена или круговорота веществ в системе биоценоз – почва - атмосфера в течение срока, определяемого его спелостью, но успешность этого обмена зависит от сохранности почвенного покрова или лесной подстилки.

Лесной подстилке принадлежит решающее значение в росте и производительности леса и в эволюции почв. Она является основным энергетическим источником в почвообразовании и донор кислотных продуктов разложения органических метаболитов, а также обуславливает формирование различных генетических типов почв и ведущих элементарных почвенных процессов.

Изучение влияния лесной подстилки на почвообразование и разделение её на типы остаётся актуальными и до настоящего времени.

Не менее актуальным остаётся изучение проблем, связанных с влиянием биохимического круговорота на образовании и эволюцию типов подстилки. Биологический круговорот изучается для установления типов обмена зольных элементов и азота между растительностью и почвой, для построения биогеоценотической классификации лесов, для рационализации ведения лесного хозяйства, для выяснения особенностей почвообразования, как процесса биоклиматического.

Требует изучения и глубокого анализа последовательности и закономерностей выноса различных элементов из лесной подстилки и почв, а также их аккумуляции на геохимических барьерах, и что может служить этим барьером в лесных почвах (отложения нерастворимых солей – окислов железа и алюминия, новообразования корней растений, глинистых минералов). Разовое определение запасов поступающих органических остатков в почву, содержание в ней зольных элементов и азота не могут характеризовать круговорот веществ в системе растение – почва, а тем более биогеоценотический обмен веществом и энергией. Должны проводиться мониторинговые наблюдения.

Требуют изучения и выявления качественных и количественных показателей, слагающих круговорот веществ и энергии, и факторов, влияющих на эти характеристики.

Генеральной задачей лесной биогеоценологии является изучение биогеоценотического круговорота веществ и энергии.

Основными направлениями биогеоценотического изучения почв являются следующие:

1. Генетико–почвенно–лесоводственное, изучающее взаимосвязи почв с лесными биоценозами на уровне типов лесных биоценозов;

2. Внутритиповое биогеоценотическое, изучающее элементарное, или парцеллярно-тессорное строение почвенного покрова.

3. Почвенно-экологическое, выявляющее отдельные свойства или несколько свойств почв, в наибольшей степени определяющих различия в росте и производительности древостоев в типах лесных местообитаний.

При решении всех трёх проблем необходимо решать вопросы о соответствии почвенных и фитоценотических таксонов и их ареалов, а также типологических выделов биоценозов и их почв.

Не менее важной проблемой остаётся проблема диагностической оценки пестроты почв в типе лесного биоценоза.

Картографирование типов лесных биогеоценозов – настоятельная необходимость современного лесоведения, лесоводства и лесного почвоведения. При этом выделении типов лесных биогеоценозов – основа научного подхода к решению проблем взаимоотношений и взаимодействия леса с безлесными территориями и человеком.

Биогеоценотическая типология – основа народнохозяйственного освоения лесов. В зависимости от лесохозяйственных и (или) лесопреобразовательных задач и потребностей типы лесных биогеоценозов можно группировать в лесохозяйственные выделы и по ним разрабатывать и рекомендовать мероприятия по эксплуатации и восстановлению лесов.

В этой связи требуют изучения выявления тех конкретных показателей и свойств почв, от которых зависит эволюция типов лесных биогеоценозов, включая производительность древостоев, т. е. генетических показателей.

Генетический аспект не обуславливает влияние лесной растительности на почвы (почвы не лесного генезиса – чернозёмы, каштановые).

Биогеоценотический, – обусловленный воздействием лесных биоценозов на почвы (почвы лесного генезиса). Группа почв, строение, структура, свойства которых реликтовые лесные, или стали лесными в результате поселения лесной растительности в историческое время.

Важное место должно занимать изучение распределения корневых систем в биогеоценозах; наибольшая приуроченность корневой системы к той или иной мощности педона; экстремальная глубина проникновения отдельных корней, обуславливаемая «поисками» влаги, питательных веществ или менее засолённых толщ. Не менее важным является необходимость детализации изучения лесных насаждений и почв под ними, а также изучение строения педов, их изменения в пространстве (по горизонтам) и во времени. Эти параметры определяют динамики водного, солевого, газового и других режимов, определяющих годовые и многолетние темпы роста культур.

Важным разделом лесного почвоведения и лесной биогеоценологии является проблема облесения почв на механизированных лесосеках. Наибольшее нарушение почвенного покрова машинами и проблема их восстановления преобретает актуальнейшее значение в современных условиях, а также проблема влияния лесохозяйственных мероприятий на изменение почв и улучшение их лесорастительного эффекта. Следует изучать вопросы регулирования лесорастительных свойств рубками ухода; влияния рубок главного пользования на изменение лесных почв; влияния лесных пожаров на почвы; выявления роли удобрений в повышении производительности лесов; создания защитных лесных насаждений в степных, пустынных и полупустынных условиях без орошения и при орошении.

Контрольные вопросы

1. Что изучает почвоведение? 2. Какие методы изучения почв применяются в почвоведении? 3. Назовите и охарактеризуйте основные периоды развития почвоведения? 4. Какие главные задачи решает почвоведение на современном этапе? 5.Дайте определение почвы как особого природного образования. 6. Назовите основные функции почвы. 7. Охарактеризуйте общие свойства почвы как природного тела. 8. Назовите основные направления и задачи лесного почвоведения.

 

Литература:

1. 1 В.Д. Зеликов Почвоведение с основами геологии: Учебное пособие. – М.: МГУЛ, 1999.- С. 3-7.

2. Почвоведение: учебник для вузов/И.С.Кауричев. — М.: «Колос», 1991. С. 4-22.

3. Роде А.А., Смирнов В.Н. Почвоведение. — М.: «Высш. Школа», 1972. С. 4-17.

4. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. - М.: Колос, 2000. С. 3-13.

5. Л.П. Груздева, А.А. Яскин, В.В. Тимофеев и др. Почвоведение с основами геоботаники. — М.: Агропромиздат, 1991. С. 3-8.

6. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. Уч. для вузов. — М.:

Гуманит. Изд. центр ВЛАДОС, 1999. С. 3-24.

7. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экологические функции почвы — М,: МГУ, 1991

8. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. — Л.: «Лесн. пром-сть.»", 1981.- 264 с.

 

 

Содержание

2. Место, роль и функции почвы в экосистемах.

3. Понятие о почве и почвенном покрове, ее свойствах и плодородии.

4. Теоретические и прикладные вопросы лесного почвоведения.

 





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 2159; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.051 сек.