Состав и структура почв

Загрязнения почв и их экологические последствия

Эрозия и деградация почв

Роль почвы в биосферных процессах, условия почвообразования

Состав и структура почв

Лекция №12 Основы почвоведения

Вопросы:

Почва — поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную, гетерогенную, открытую, четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов. Её рассматривают как особую природную мембрану (биогеомембрану), регулирующую взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли. Почвы формируются под влиянием климата, рельефа, исходной почвообразующей породы, а также живых организмов и изменяются со временем.

Почва (определение по ГОСТу) — самостоятельное естественноисторическое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия.

Изучением почв занимается наука почвоведение.

Рис. 1. Составы различных почв

В мире выявлены десятки тысяч почвенных форм, различающиеся структурной организацией и параметрами среды обитания (пищевые ресурсы, влагоемкость, порозность, кислотность и т.д). В этом заключается основа биоразнообразия на планете. Процесс почвообразования на Земле продолжается более 2 млрд. лет. Эпохи почвообразования сменяли друг друга в соответствии со сменой геологических циклов. При этом, как правило, почвы гибли как определенные системы – физические тела, но всегда сохранялись результаты почвообразования и происходило их прогрессивное накопление. Почвы последующих циклов наследовали вещественный состав и свойства почв предыдущих эпох. Исторически шло усложнение почвенного покрова, сопровождающееся естественным ростом биоразнообразия.

Педобиоценоз – сложно организованная функционирующая система живых организмов, включающая как сухопутные формы, так и физиологически водные организмы. Разнообразие живых организмов обусловлено структурной сложностью почвы как среды обитания.

Почвенный покров образует одну из геофизических оболочек Земли — педосферу. Основные геосферные функции почвы как природного тела обусловлены положением почвы на стыке живой и неживой природы. И главная из них — обеспечение жизни на Земле. Именно в почве укореняются наземные растения, в ней обитают мелкие животные, огромная масса микроорганизмов. В результате почвообразования именно в почве концентрируются жизненно необходимые организмам вода и элементы минерального питания в доступных для них формах химических соединений. Таким образом, почва — условие существования жизни, но одновременно почва — следствие жизни на Земле.

Запасание энергии — следующая общая функция почвы. Почва является важнейшим условием фотосинтетической деятельности растений. Этим путем аккумулируется на Земле колоссальное количество энергии. В.А. Ковда приводит такие данные. В форме топлива, пищи, кормов ежегодно на земном шаре расходуется примерно 7 • 10¹²кВт • ч этой энергии. Еще 16,2 • 10¹²кВт • ч человечество сжигает в виде ископаемого топлива (угля, нефти, газа, торфа), созданного в прошлые геологические эпохи также, по-видимому, растениями. Другие источники энергии (реки, ветер, ядерное топливо) дают неизмеримо меньше энергии. И в настоящее время и, вероятно, еще долго в будущем именно система почва — растения — животные будет главным поставщиком трансформированной энергии Солнца человечеству. Живое вещество неустойчиво, после отмирания организмов оно быстро разрушается, минерализуется, и только небольшая часть его превращается в почве в гумус и надолго сохраняется, обеспечивая нормальное функционирование почв в биосфере.

Третья глобальная функция почвы — обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ, так как биогеохимические циклы элементов, в том числе таких важнейших биофилов, как углерод, азот, кислород, осуществляются через почву. Эти элементы в разной форме и в разных соотношениях участвуют в синтезе органического вещества растениями. Затем они проходят сложный цикл превращений в почве, и часть продуктов поступает в атмосферу и гидросферу. Тем самым почва участвует в процессе регулирования состава атмосферы и гидросферы. Это четвертая глобальная функция почвы.

Пятая глобальная функция почвы — регулирование биосферных процессов, в частности плотности и продуктивности живых организмов на земной поверхности. Почва обладает не только плодородием, она имеет и свойства, лимитирующие жизнедеятельность тех или иных организмов. Не случайно зарождение древних цивилизаций происходило в тех регионах нашей планеты, где естественное плодородие почв особенно велико. Таким образом, почва — основное средство производства и объект труда в сельском хозяйстве, а ее распределение — причина острых социальных конфликтов.

Современные почвы представляют собой разновозрастные развивающиеся системы с характерной для каждого типа траекторией развития и закономерным изменением свойств почв, вплоть до климаксной стадии. Очевидно, что структура педобиоценозов также изменяется во времени и не одинакова на разных участках траектории развития почвы. Относительно слабая изменчивость естественных почв как среды обитания по сравнению со скоростью сукцессий почвенной биоты обусловливает высокую устойчивость педобиоценозов и сохранения биоразнообразия.

Особенностью антропогенного периода почвообразования является создание новых почвенных форм (агроземов, стратоземов, хемотехноземов, урбаноземов и др.) и постоянным омоложением почв на громадных площадях. За весь период земледелия (около 10 тыс. лет) произошло коренное преобразование почв как среды обитания на 25% суши. При этом темпы потерь только продуктивных почв мира за последние 50 лет возросли в 30 раз по сравнению со среднеисторическими темпами потерь. Это сопровождается изменением почв как среды обитания, а также биотической структуры на значительной части почвенного покрова планеты.

Почвенный профиль — совокупность генетически сопряженных и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов, на которые расчленяется почва в процессе почвообразования.
Почвенный горизонт — специфический слой почвенного профиля, образовавшийся в результате воздействия почвообразовательных процессов.
Почвенный покров — совокупность почв, покрывающих земную поверхность.

Дата добавления: 2014-01-04