Почва. Плодородие. Факторы почвообразования. Элементарные почвообразовательные процессы
Генетическая классификация почв. Классификация почв по механическому составу.
Почва – это поверхностный слой земной коры, который образуется в результате взаимодействия растений, животных, микроорганизмов, горных пород и климата, обладает плодородием и является самостоятельным природным образованием.
Плодородие – это способность обеспечивать рост и развитие растений.
Почвоведение - наука, изучающая почвы (её основателем является русский ученый В.Докучаев.
Почва состоит из:
• минеральных частиц (песок, глина),
• органических и минеральных веществ, гумуса,
• почвенной влаги и почвенного воздуха,
• живых организмов (бактерии, грибы и др.).
В почве происходит сложный обмен веществ между горными породами и живыми организмами:при разрушении горных пород, разложении растительных и животных остатков образуются минеральные вещества, вновь поглощаемые растениями.
Процесс образования почвы из горной породы очень длителен (0,5-2 см почвы за 100 лет):
Сначала горные породы заселяют микроорганизмы, они выделяют органические кислоты, разлагающие горные породы.
Затемпоявляются лишайники и мхи, механически разрушающие горную породу корневой системой.
В трещинах накапливается мелкоземиз смеси мелких обломков, органических и минеральных веществ, выделяемых бактериями, лишайниками и мхами.
Далее заселяются высшие растения, в процессе жизнедеятельности которых в почве накапливаются различные органические вещества, определяющие ее плодородие – почвенный гумус.
Гумус состоит из гуминовых кислот, фульвокислот и гумина. Образуется из растительных, животных , микробных остатков и постоянно обновляется в результате синтеза и разложения органических веществ.
Большую роль в образовании гумуса играют микроорганизмы - бактерии, грибы и водоросли. Они разлагают органические остатки.
Позвоночные и беспозвоночные животные(кроты, суслики, насекомые, черви) рыхлят и перемешивают слои почвы.
Гумус определяет структуру почвы и ее плодородие, так как содержит в доступной для растений форме элементы питания растений -углерод, натрий, фосфор.
Основные факторы почвообразования:
• Литологический(материнская порода);
• Климатический(температура, увлажнение);
• Биологический(живые организмы);
• Рельеф(экспозиция склонов и др.).
Материнская порода определяет минеральный и механический состав почвы.
Основные почвообразующие минералы– кварц, полевые шпаты, силикаты, слюды и др.
В почве присутствуют почти все известные химические элементы, но больше всего в ней:
О (49%), Si (33%), Al (7%), Fe (4%).
Механический состав почвы– это соотношение песка и глины т.е. крупных (≥0,01 мм) и мелких (<0,01 мм) частиц.
По механическому составу почвы бывают:
• Песчаные (<10% глинистых частиц (< 0,01 мм));
• Супесчаные (10-20% глинистых частиц);
• Суглинистые (20-80% глинистых частиц);
• Глинистые (>80% глинистых частиц).
Механический состав почвы определяет ее физические свойства:
• Водопроницаемость – способность пропускать воду. Песчаные почвы хорошо пропускают влагу, поэтому часто бывают сухими. Глинистые почвы, напротив, плохо пропускают влагу, надолго ее задерживают и часто заболачиваются.
• Влагоемкость – способность вмещать и удерживать определенное количество влаги. Чем меньше размер частиц почвы, тем больше влагоемкость: у песчаных почв низкая влагоемкость, у глинистых почв – высокая.
• Воздухоносность – количество газов в почве. При хорошей воздухоносности лучше условия прорастания семян и роста растений. Содержание кислорода в почве меньше, чем в воздухе (10-20%), углекислого газа – больше (до 15 %).
Почвообразовательные процессы делят на три группы:
1) Преобразование минеральной части:
• первичное почвообразование(преобразование первичных минералов и начало накопления органических веществ);
• оглинивание (образование мелких частиц);
• латеритизация (распад минералов с образованием оксидов железа, алюминия, кремния);
• ферралитизация (накапливание минералов красного и желтого цвета – оксидов железа и алюминия).
2) Изменение органической части почвы:
• гумификация (образование гумуса);
• минерализация (разложение сложных органических веществ до простых);
• торфонакопление (при застойном увлажнении);
• дерновый процесс(накопление гумуса под травяной растительностью и формирование комковато-зернистой структуры верхнего горизонта почвы).
3) Перемещение минеральных и органических веществ в почве:
• оподзоливание (промывание почв и образование горизонтов вымывания (белесого цвета) и вмывания (бурого цвета), протекает под хвойными лесами);
• глеевый процесс(образование закисных глинистых минералов сизо-голубоватото цвета в анаэробных условиях при переувлажнении);
• солончаковый и солонцовый процессы(перемещение соли и соды в верхнем слое почвы, в сухом климате).
Почвенный профиль (строение почв)
Процессы почвообразования формируют почвенные горизонты– однородные, обычно параллельные слои почвы, различающиеся по цвету, структуре, плотности, механическому и химическому составу.
Общий вид почвы (в вертикальном разрезе) со всеми почвенными горизонтами называется почвенным профилем.
Количество и последовательность залегания горизонтов зависит от типа почвы.
Основные типы почвенных горизонтов:
А0 – лесная подстилка(опад растений в разной стадии разложения), коричнево- бурого цвета;
А – гумусово-аккумулятивный, темноокрашенный, формируется под лесной подстилкой или дерниной;
А1 – гумусово-элювиальный, серого цвета, здесь происходит одновременно накопление гумуса и вынос органических и минеральных веществ;
Ад – дерновый, переплетен корнями травянистых растений;
А2 – элювиальный (горизонт вымывания, подзолистый), светло-серый, рыхлый.
В – иллювиальный (горизонт вмывания), коричнево- бурого цвета, плотный, содержит глину, оксиды железа и алюминия, карбонаты, попавшие из вышележащих горизонтов.
G – глеевый, формируется в условиях избыточного увлажнения, сизого, серо-голубого цвета, содержит закисные соединения железа и марганца, вязкий.
С – материнская порода, почвообразующая порода;
Д – подстилающая горная порода, залегает ниже материнской.
21. Типы почв. Распределение почв по Земному шару.
1) Тип почвы (чернозем, подзолистая и др.).
2) Подтип (особенности профиля: дерново-подзолистая, глеево-подзолистая и др.).
3) Род (местные особенности почвы).
4) Вид (интенсивность почвообразования: слабоподзолистая, малогумусная и т.п.).
5) Разновидности (особенности механического состава: глинистые, песчаные и т.п.).
6) Разряды (вид материнской породы – моренные, пойменные и др.).
Пример: чернозем обыкновенный малогумусный среднемощный.
22. Природно – территориальные комплексы. Их классификации. Ландшафт, как основная единица географической оболочки.
На поверхности земли ГО представлена в виде природно-территориальных комплексов (ПТК): материков и океанов, географических поясов, зон, областей, ландшафтов и т.п.
ПТК – саморегулирующаяся система взаимосвязанных природных компонентов и комплексов более низкого ранга.
По зональному принципувыделяют такие ПТК, как географические пояса, природные зоны, подзоны; по азональному принципу– физико-географические страны и области, ландшафты.
На Земле выделяют 13 географических поясов:экваториальный, субэкваториальные (северный и южный), тропические (северный и южный) и т.д. Пояса в океане выражены более четко, чем на материках (из-за влияния рельефа).
Географические пояса материков подразделяются на природные зоны– комплексы с общими условиями увлажнения, температурного режима, почвенного покрова, растительного и животного мира (например, зона пустынь, тайги, тундры и др.). В зонах выделяют разные подзоны (по типу растительного покрова).
Физико-географическая страна (ФГС)– это часть материка, характеризующаяся единством тектонического строения, макрорельефа, макроклимата, структуры природных зон и высотных поясов (например, Русская равнина, Урал и др.).
Физико-географическая область – это часть ФГС, обособившаяся под влиянием тектонических движений, оледенений и т.п. и характеризующаяся однотипными условиями рельефа, климата и своеобразным проявлением зональности или высотной поясности (например, Валдайская возвышенность, Прикаспийская низменность и др.).
Ландшафт– это генетически однородный ПТК, имеющий единый облик, одинаковый геологический фундамент, один тип рельефа, климата и состоящий из взаимосвязанных урочищ.
Ландшафт располагаетсяна определенной форме рельефа, сложен одинаковыми горными породами и имеет один тип растительности; отделяется от других ландшафтов естественными границами (уступами, руслами рек, кромками болот и т.п.).
Ландшафты непрерывно изменяются:обратимо (сезонные изменения, пожары и т.п.) и необратимо (в результате тектонических движений, изменения климата). После обратимых изменений он восстанавливается до прежнего состояния, а после необратимых - нет.
В пределах ландшафта выделяют:
· урочища (например, пойма реки, овраг и т.п.);
· фации (части урочища, наиболее простые ПТК с однородными условиями, от 10 до 100 м).
Существует два подхода к классификации ландшафтов:
· зонально-типологический( по их сходству): тундровый, болотный, горный ландшафты и др.;
· региональный(по индивидуальным особенностям).
По степени изменения естественных ландшафтов человеком их делят на 6 групп:
· Практически не измененные ландшафты(не эксплуатируемые луга и леса, ледники, полярные и высокогорные пустыни, заповедники);
· Слабоизмененные ландшафты (разумно используемые луга и леса, водоемы, естественные связи в которых не нарушены);
· Нарушенные ландшафты(вторичные леса, мелколесья, овраги и т.п., возникшие в результате не рационального использования природных ресурсов);
· Сильнонарушенные ландшафты(заболоченные и засоленные земли, горные выработки и отвалы и т.п.);
· Культурные ландшафты(поля, сады, парки, целенаправленно изменяемые и постоянно поддерживаемые человеком);
· Искусственные ландшафты(плотины, водохранилища, дороги и т.п., созданные человеком на природной основе).
- Наибольшая изменённостьландшафтов в Европе (40 % земель), наименьшая – в Южной Америке (27 %).
- В Западной Европе лишь 3 % земельможно отнести к слабоизмененным (остальные 3-6 категории).