WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Полоцкий государственный университет»

Н. В.

Клебанович

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

И ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ

Курс лекций

для студентов специальности 1-31 02 01-03

«География (геоинформационные системы)»

Новополоцк

ПГУ

2012

1

УДК 630*114(075.8)

ББК 40.3я73 К48 Рекомендовано к изданию советом геодезического факультета в качестве учебно-методического комплекса (протокол № 6 от 24.06.2011) РЕЦЕНЗЕНТЫ:

д-р с.-х. наук, доц., ведущий науч. сотрудник РНДУП «Институт почвоведения и агрохимии» Ю. В. ПУТЯТИН;

канд. с.-х. наук, доц. каф. агрохимии, почвоведения и с.-х. экологии УО «Гродненский государственный аграрный университет» В. Н. АЛЕКСЕЕВ Клебанович, Н. В.

К48 Почвоведение и земельные ресурсы : курс лекций для студентов специальности 1-31 02 01-03 «География (геоинформационные системы)» / Н. В. Клебанович. – Новополоцк : ПГУ, 2012. – 340 с., [12] с. цв. ил.

ISBN 978-985-531-316-9.

Изложены современные взгляды на особенности влияния различных факто ров на формирование почв, рассмотрены основные процессы почвообразования, особенности минералогического, химического, гранулометрического состава раз личных почв. Подробно раскрыты особенности развития факторов почвообразо вания на территории Беларуси, описаны типы почв и дана характеристика их свойств, проанализировано состояние земельных ресурсов Беларуси и харак теристика почвенного плодородия.

Предназначен для студентов геодезического факультета.

УДК 630*114(075.8) ББК 40.3я © Клебанович Н. В., ISBN 978-985-531-316- © УО «Полоцкий государственный университет»,

ВВЕДЕНИЕ

Почвоведение занимает важное место в географическом образовании и осо бенно в подготовке специалистов по геоинформационным технологиям, так как они работают с землей, с ее пространственными характеристиками. Важнейшей качественной характеристикой земли является почва, так как именно она опре деляет плодородие, то есть способность обеспечивать культурные растения всеми необходимыми им факторами, а людей – продовольствием. Несмотря на относи тельную молодость – как наука почвоведение существует с момента выхода в свет монографии В. В. Докучаева «Русский чернозем» (1883), – оно заняло важную нишу в подготовке специалистов в области природопользования. Неслу чайно этот предмет изучается на первом курсе, так как он дает фундаменталь ную основу для изучения большого числа дисциплин земельно-информационной и физико-географической направленности.

Почва образует на земле свою особую оболочку – педосферу, которая является такой же неотъемлемой частью географической оболочки нашей планеты, как атмосфера, гидросфера, биосфера или литосфера. Именно в почве как нигде более смыкаются все другие сферы, взаимодействуя между собой и определяя природный облик территории, что прямо вытекает из известного тезиса «почва – зеркало ландшафта».

В данном пособии изложены современные представления о почве в рамках классической парадигмы науки: факторы почвообразования – почвообразова тельные процессы – свойства почв. Сравнительно большое внимание уделено гидрофизике почв, что очень важно для Беларуси, где доминируют переувлаж ненные почвы, и меньшее – вопросам улучшения почв. От других литературных источников данное учебное пособие отличает соответствие учебной программе подготовки ГИС-специалистов, земельно-ресурсная направленность, рассмотре ние почвенного покрова суши в рамках международной классификации WRB с многочисленными иллюстрациями морфологического облика отдельных почв.

Важное место в курсе лекций занимают почвы Беларуси, с которыми большин ству будущих специалистов придется непосредственно работать, применяя полученные знания и умения на практике. Почвы Беларуси изучены далеко не полностью, но к настоящему времени выявлены основные закономерности формирования почвенного покрова, разработаны классификационные подходы, изучены основные свойства, приемы улучшения почв, созданы почвенные карты сельскохозяйственных и лесных земель, что нашло отражение в существенном росте урожаев сельскохозяйственных культур за последние полвека – период активного изучения почвы и воздействия на нее.

Данный курс лекций обобщает многолетний опыт преподавания дисцип лины «Почвоведение и земельные ресурсы» на географическом факультете БГУ.

ЛЕКЦИЯ 1. ПОЧВА И ПЕДОСФЕРА

Почвоведение – наука о почве, ее происхождении, развитии, строении, составе и свойствах, закономерностях распространения на земном шаре, формирования плодородия и способах рационального использования почвенного плодородия.

Для студентов специальности «география (геоинформационные системы)», чьим основным направлением деятельности является информационное обеспе чение рационального использования природных ресурсов, особое значение имеет почва как важный ресурс в жизнедеятельности человека, поэтому данный курс назван «почвоведение и земельные ресурсы».

Генетическое почвоведение – наука, положившая начало изучению взаимо связей между составными частями природы и таким наукам, как ландшафтове дение. Формирование любых почв – яркий пример взаимодействия компонентов природной среды.

Почва образуется на поверхности Земли в той части биосферы, где смыка ются и проникают друг в друга литосфера, атмосфера и гидросфера и где плот ность живого вещества планеты особенно велика. Поэтому почва представляет собой биокосную систему, в которой роль живого вещества особенно велика.

В. И. Вернадский показал, что в этой оболочке все процессы носят в той или иной степени биогеохимический характер. Захватывая энергию Солнца, живые вещества создают химические соединения, при распаде которых энергия высвобождается в форме, которая может производить химическую работу. Вследствие биокосной природы в почве непрерывно идут процессы обновления и трансформации энергии.

В биокосной природе и высокой энергетической активности почв лежит причина плодородия, т. е. способности производить урожай культурных растений.

Почва образуется в ходе почвообразовательного процесса – совокупности явлений превращения и перемещения веществ и энергии под влиянием Солнца в поверхностном слое горных пород при взаимодействии живых организмов и про дуктов их распада с минеральными соединениями горных пород, воды и воздуха.

Существует много определений почвы, приведем две наиболее известных.

Почва – естественно-историческое органо-минеральное биокосное тело, сфор мировавшееся в особых условиях климата и рельефа под влиянием живых и мертвых организмов в гравитационном поле Земли, обладающее плодородием.

Или: почва – обладающая плодородием сложная полифункциональная много фазная поликомпонентная открытая структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Особо следует подчеркнуть биокосность почвы как переходного звена из мира живой в мир неживой природы. Между почвой и живыми организмами существует явная аналогия: есть рождение и смерть, есть онтогенез (развитие определенного индивида) и филогенез (развите почвенного покрова какой-то зоны в целом).

Почва – сложная открытая динамическая система, представляющая собой одновременно и результат взаимодействия факторов почвообразования, и ту среду, в которой этот процесс осуществляется в настоящее время. Циклы возоб новления главных почвообразователей различны: от нескольких часов (газооб мен и влагообмен) до десятков тысяч лет (образование почвообразующих по род). Поток материальных частиц связывает компоненты ландшафта в единое целое, и ключевую роль здесь играет почва: через нее проходит миграционный поток элементов, она отражает материальный состав других компонентов и яв ляется вещественным выражением их геохимической связи. Почва является под системой в более сложной системе – биогеоценозе (по В. Н. Сукачеву) или эле ментарном ландшафте (по Б. Б. Полынову – основателю геохимии ландшафтов).

Почва образует особую геосферу на земле – педосферу, или почвенный покров Земли, являясь одновременно важным компонентом биосферы, и выпол няет ряд важных функций (табл. 1.1).

Таблица 1.1 – Глобальные функции почв (педосферы) Источник веществ для образования минералов, пород, полез Литосфера Передача аккумулированной солнечной энергии в глубокие Гидросфера Фактор биопродуктивности водоемов за счет привносимых Сорбционный барьер акваторий, защищающий от загрязнения Атмосфера Источник твердого вещества и микроорганизмов в атмосфере Связующее звено биологического и геологического круговоротов Биосфера в целом Защитный барьер и условие нормального функционирования Главные глобальные функции почвы:

1. Обеспечение жизни на Земле. Почва – следствие жизни и условие ее существования.

2. Почва – важный фактор обеспечения взаимодействия большого геологи ческого и малого биологического круговоротов веществ на земной поверхности.

3. Регулирование химического состава атмосферы и гидросферы.

4. Регулирование биосферных процессов.

5. Аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним энергии.

Многочисленные функции почв в наземных экосистемах (биосферные) можно подразделить на физические (жизненное пространство, механическая опора, аккумуляция влаги, защитная экологическая ниша, депо семян и эмбри онов), химические (аккумуляция биофильных элементов и ферментов, накопле ние энергии, деструкция и минерализация органических остатков, ресинтез орга нических и минеральных веществ), физико-химические (сорбция веществ и микро организмов), биологические (среда обитания организмов, биологическая продук тивность), регуляторно-информационные (регуляция структуры экосистем, сигна лизация изменения состояния экосистем, запись и хранение показателей исто рии – «почва – память»).

Почвоведение существует немногим более 100 лет, но за это время превра тилось в мощную отрасль естествознания. Теоретической основой науки является последовательный историзм, генетический подход к анализу почвенных явлений и рассмотрение их в тесной взаимосвязи с другими компонентами природной среды.

В системе естественных наук почвоведение тесно связано с физикой, химией, биологией, геологией, географией и частично опирается на разработанные ими фундаментальные законы и методы исследования. Почвоведение как всякая насто ящая наука имеет свой предмет исследований – почву – и свои методы исследова ний, особенно сравнительно-генетический, профильный, ряд частных специфиче ских методов: почвенных вытяжек, почвенных лизиметров, почвенных катен, поле вых опытов и другие. Наука существенно развилась, в самостоятельные отрасли вы росли химия почв, физика почв, мелиорация почв, минералогия почв и другие.

Научной основой для нормального функционирования целого ряда приклад ных наук о земле (землеустройства, земельного кадастра, мелиорации, планирова ния инженерных сооружений и транспортной сети, других) стала почвенная карта.

многие отрасли почвоведения: агро-, лесное, мелиоративное, военное, санитарное, строительное (грунтоведение) – сами стали прикладными. Общее почвоведение в целом можно разделить на историю и методологию науки, педогностику (морфо логия, химия, физика, минералогия, биология, энергетика почв), педографию (геогра фия, картография, систематика, экология, оценка, информатика почв), историческое почвоведение (палеопочвоведение, генетика почв), динамическое почвоведение (пло дородие, мелиорация, технология, эрозия, охрана почв), региональное почвоведение.

Корни научных знаний о почве уходят в глубокую древность и связаны с зарождением земледелия. Тысячелетиями шло накопление гипотез, фактов. Зна ние становится наукой лишь тогда, когда формулируются в определенной сис теме законы природы, адекватно отражающие окружающую действительность, служащие для управления ею, когда формулируется основная парадигма знаний.

Практически зарождение почвоведения как науки связывают с блестящей защитой В. В. Докучаевым докторской диссертации «Русский чернозем» 10 де кабря 1883 г.

В длительном же периоде накопления знаний о почвах можно (по И. А. Кру пенникову, 1981) выделить несколько четко очерченных этапов, связанных с об щим развитием естествознания в истории человечества.

1. Период первичного накопления разрозненных фактов о свойствах почв, их плодородии и способах обработки связан с зарождением и постепенным совершен ствованием земледелия в эпоху неолита и бронзы (примерно 12–13 тыс. лет назад).

2. Период обособления знаний о почвах и введения первичного земельного кадастра совпадает с развитием рабовладельческого общества и соответствую щей земледельческой цивилизации. Уже появилось орошаемое земледелие, было осознано разнообразие почв и необходимость их дифференцированного аграрного использования и налогообложения. Можно отметить египетские папирусы и Кодекс Хаммурапи, регламентирующий водо- и землепотребление. Вавилоняне уже делали планы землепользования и схемы оросительных систем. Многие философы древности считали землю (почву) наряду с воздухом, водой и огнем одним из начал, элементов мироздания.

3. Период первичной систематизации знаний о почвах (8 в. до н. э. – 3 в. н. э.) связан с Греко-Римской цивилизацией. Были сделаны некоторые обобщения в рам ках философии, дано описание почв разных мест, предложены первые классифика ции почв по их свойствам и ценности. «Все зачинает земля, дождевой орошенная влагой» (Лукреций, 2 в. до н. э.). Прагматичные римские ученые – Катон, Варрон, Вергилий, Колумелла – создали целую систему трактатов о земледельческом ис пользовании почв. Особенно известен трактат «О сельском хозяйстве» Колумеллы, где были даже рекомендации по обработке и удобрению отдельных групп почв.

4. Период интенсивных земельно-кадастровых работ эпохи феодализма продолжался до 18 в. и связан с развитием почвенно-оценочных работ в фискальных целях. Мало делалось для познания почв, но много – для сравни тельной оценки. К концу периода появились первые сведения о водном питании растений (Фрэнсис Бэкон), о потреблении растениями солей из почвы (Бернар Палисси), о круговороте веществ в природе (Леонардо да Винчи).

5. Период интенсивного экспериментального и географического изучения почв и их плодородия связан с развитием экстенсивного земледелия с 18 в. Боль шое влияние оказала книга немецкого ученого Кюльбеля, где обоснована теория водного питания растений, француза А. Тюрго, обосновавшего закон убывающего плодородия почв (1766). Валериус (Швеция, 1761) выдвинул теорию гумусового питания растений, а Ахард в Германии извлек щелочью перегнойные вещества из торфа и осадил их серной кислотой (1786) – принцип, используемый до сих пор. Многие русские академики (Ломоносов, Паллас, Гюльденштедт) выдвинули серию гипотез о происхождении почв. В конце ХVIII века работами англичанина Пристли, голландца Ингенгауза, швейцарца Соссюра была установлена роль углекислого газа в росте растений и открыт фотосинтез.

6. Период развития агрогеологии и агрокультурхимии совпадает с раз витием капитализма в земледелии Европы. Появилась серия ученых-агрохи миков (Вольни, Тэер, Дэви, Павлов, Берцелиус, Либих, Буссенго), сформулиро вавших основные положения агрокультурхимии. Немецкие агрогеологи Шпрен гель и Фаллу – основатели агрогеологии, придававшие решающее значение породе в формировании почвенного плодородия. Шпренгель впервые применил термин «почвоведение» в своей книге «Почвоведение или наука о почве» (1837).

Первые почвенные карты в Российской империи были созданы К. С. Веселов ским (1851) и В. И. Чаславским (1879).

7. Период создания современного генетического почвоведения связан с име нем известного русского ученого В. В. Докучаева. Он показал, что почва – само стоятельное природное тело, отличное от всех других тел, развивающееся во времени под влиянием одновременной и совокупной деятельности воды, воздуха и организмов, что почва живет своей собственной жизнью и имеет свое особое распространение на поверхности Земли. Он автор учения о зональности почвен ного покрова, о факторах почвообразования. Им разработаны основные методы почвоведения – профильно-морфологический, сравнительно-морфологический.

Докучаевым создана целая школа ученых-почвоведов: Н. М. Сибирцев (созда тель первого учебника по почвоведению), А. Н. Краснов (основатель Батумского ботанического сада), В. И. Вернадский (участник Полтавской экспедиции Доку чаева, основатель биогеохимии), ботаники Г. Н. Танфильев и Г. Н. Высоцкий (основатели агролесомелиорации), К. Д. Глинка (первый русский президент Международного общества почвоведов), С. А. Захаров, Н. А. Димо, Г. Ф. Моро зов (основатель современного учения о лесе), Л. И. Прасолов, Б. Б. Полынов, П. С. Коссович. Большой успех имели коллекции почв и почвенных карт Доку чаева на международных выставках в Чикаго (1893) и Париже (1899, 1900).

В развитии почвоведения в США важную роль сыграли работы Е. В. Гильгарда, придававшего особое значение климату как фактору почвообра зования, и М. Уитни, создавших почвенную школу и почвенную службу США соответственно, а также Дж. Милна – основателя учения о почвенных катенах.

Многочисленные эмпирические исследования почв США, начатые еще в 19 в., обобщил с привлечением принципов генетического почвоведения К. Марбут.

В Германии наиболее известными стали работы М. Э. Вольни, Э. Раманна (изу чившего и описавшего бурые лесные почвы), Ф. Рихтгофена, В. Л. Кубиены – основателя микроморфологии почв, Н. П. Пушкарова в Болгарии, и т. д.

8. Период становления новой науки занимает период между мировыми войнами. Был собран огромный фактический материал по физической, химиче ской, минералогической характеристике почв разных стран, были сформулиро ваны основные концепции основных разделов почвоведения. Интенсивно разви вались почвенно-картографические работы. Почвоведение оформилось в само стоятельную отрасль естествознания.

9. Период интенсивной инвентаризации почвенного покрова мира и развития международного сотрудничества в области почвоведения. В это время начали интенсивно изучать почвы развивающихся стран. В 1960 г. под эгидой ФАО и ЮНЕСКО начато создание почвенной карты мира, законченное в 1978 г. Создан Международный музей почвоведения в Амстердаме с богатой коллекцией почвен ных эталонов мира. В это время возникли многие новые концепции и подходы к классификации почв, к процессам почвообразования, генезису и географии почв.

10. Период интенсификации работ по охране и рациональному использо ванию почвенного покрова в наши дни связан с осознанием глобальных экологи ческих проблем, возникших в результате природопользования, социального экономического и научно-технического развития. Актуальной стала проблема сокращения продуктивных земель, опустынивания и других процессов деграда ции. В рамках ООН развивается большое количество проектов по вопросам зе мельных ресурсов мира: карта деградации почв мира, социально-экономические аспекты потерь почв, классификации почв, методы оценки и картирования опус тынивания, ряд проектов оказания помощи развивающимся странам в охране и рациональном использовании почвенного покрова.

На нынешнем этапе почвоведение все больше становится наукой инстру ментальной, наукой управления природой.

Почва образуется из горных пород в процессе выветривания и почвообра зования. Процесс разрушения массивных горных пород и превращения их в рыхлые продукты принято называть выветриванием. Выветривание горных пород и минералов на поверхности Земли совершается под воздействием на них:

1) температур, механической силы воды, ветра, движения ледников;

2) углекис лого газа (CO2), кислорода – (O2) и атмосферной воды;

3) живых организмов – биогенным путем. В связи с разнообразием факторов выветривания горных пород обычно различают три его формы: физическое, химическое и биологическое.

Физические факторы выветривания превращают горную породу в более мелкие обломки – щебень, песок и пыль – размельчают ее механически, не изме няя петрографического и химического состава.

Раздробление и разрыхление пород и минералов создает благоприятные условия для развития процессов химического выветривания, которое приводит к их химическому изменению, разрушению и образованию новых стойких к воз действию внешней среды соединений. Основными факторами химического вы ветривания являются атмосферная вода, углекислый газ (CO2) и кислород. При распаде горных пород и минералов образуются некоторые новые, более подвиж ные соединения, которые растворяются, а наличие в растворе углекислого газа в свою очередь усиливает этот процесс. Особенно интенсивно он происходит в осадочных породах, в первую очередь в известняках, гипсах и других солях.

В результате химического выветривания из первичных продуктов выветривания образуются вторичные минералы.

Биологические факторы выветривания действуют на горные породы одно временно с физическими и особенно с химическими. Многочисленные организмы и растения в процессе своей жизнедеятельности выделяют во внешнюю среду различные минеральные и органические кислоты, углекислый газ, кислород, которые разрушают горные породы.

При разрушении горных пород и минералов часть элементов переходит в подвижное состояние, что создает благоприятные условия для растительности, которая играет ведущую роль в процессе почвообразования. Пронизывая корнями почвообразующую породу, растения извлекают из нее питательные вещества и закрепляют их в синтезированном органическом веществе, которое после отми рания растений придает почве ряд благоприятных физических свойств. При этом в процессе разрушения органического вещества образуются органические кислоты, действующие на материнскую породу и усиливающие процесс вывет ривания. После минерализации отмерших частей растений заключенные в них зольные элементы и азот отлагаются и накапливаются в верхнем горизонте почво образующей породы, формируя благоприятные условия для новых растений.

Растения в процессе жизнедеятельности сами выделяют различные кислоты, под действием которых труднорастворимые минеральные соединения переходят в растворимые. Таким образом, почвообразование – это совокупность взаимно связанных явлений превращения и перемещения вещества и энергии, совер шающихся в верхнем слое земли, в результате чего образуется почва.

Почвообразовательный процесс является звеном более широкого процесса – круговорота вещества и энергии, протекающего в биосфере и ее отдельных сис темах. Связь почвообразовательного процесса и круговорота вещества и энергии выражается в том, что между почвой и смежными природными телами (грунт, атмосфера, живые организмы) происходит взаимный обмен веществом и энергией, сопровождаемый их преобразованием. Характерной чертой почвообразования является двухсторонний процесс перехода одной формы вещества в другую:

процесс синтеза и разрушения органического вещества, процесс перехода мине ральных соединений в органические и обратно.

Почва является полидисперсной системой, которая имеет в своем составе:

– твердую фазу, состоящую из минеральных и органических частиц;

– жидкую фазу, представленную почвенным раствором;

– газообразную фазу, состоящую из почвенного воздуха;

– живую фазу, представленную живыми организмами.

На образование почв и почвообразовательные процессы непосредственное влияние оказывают те природные условия, в которых они протекают. Учение В. В. Докучаева о факторах почвообразования является краеугольным камнем науки почвоведения. Оно называется генетическим почвоведением, так как неразрывно связано с диалектическим представлением о генезисе почвы в резуль тате взаимодействия факторов почвообразования. В. В. Докучаев выделил пять природных факторов почвообразования: 1) почвообразующая (материнская) по рода, 2) климат, 3) растительность и животный мир, 4) рельеф, 5) возраст почв.

На современном этапе выделяется шестой фактор – производственная дея тельность человека, а многие почвоведы, в том числе большинство белорусских, выделяют и седьмой – воду.

Почвообразующая (материнская) горная порода – верхний слой горной породы, выходящий на поверхность, в процессе почвообразования преобразую щийся в почву. Порода является фундаментом и каркасом почвы. Роль материн ской породы двояка. Качество сформировавшейся почвы зависит как от химиче ского состава материнской породы, так и от ее физических свойств, таких как пористость, плотность и теплопроводность, которые прямым образом влияют на характер почвообразующих процессов. От гранулометрического и агрегатного состава зависят физические свойства почв. Минералогический и химический состав почвы оказывают влияние на ход химических процессов, протекающих в ней.

В последующем развитии почвы материнская порода не теряет своего значения как фактора почвообразования, но функции ее изменяются. Она стано вится подстилающей породой, и ее роль на этой стадии почвообразования закан чивается в обмене газами, влагой, растворенными солями, тепловой энергией с вышележащими горизонтами. Разнообразие почвообразующих пород способст вует формированию почв с различными физико-химическими свойствами.

Главными почвообразующими породами являются осадочные, на которых почти повсеместно и развиваются почвы. К наиболее распространенным относятся континентальные отложения: моренные, водно-ледниковые, лёссы и лёссовидные суглинки, элювиальные, делювиальные, аллювиальные, эоловые, реже озерные или морские. Почвообразующие породы бывают одночленными и многочленными.

Климат – количественный статистический режим погоды для определен ной территории – определяет энергетику почвообразования, оказывает значитель ное влияние на физические, химические и биологические процессы, происходя щие в почвах. Основными составляющими климата, влияющими на процесс почво образования, является лучистая энергия солнца и атмосфера. От количества посту пающих в почву тепла и влаги зависит характер растительности, обогащение почвы органическим веществом, особенности промывного режима. Для оценки климата как фактора водного режима наиболее часто используется показатель коэффи циента увлажнения, то есть отношение количества осадков к испаряемости.

Интенсивность химических процессов связана с количеством поступаю щего в почву кислорода, при этом газообмен между атмосферой и почвой про исходит практически непрерывно. Многообразие макро- и микроклиматических условий способствует формированию значительного числа почвенных разно видностей, так как развитие почвообразовательного процесса зависит от годового, суточного и сезонного распределения тепла и влаги. Так, наличие морозного периода определяет промерзание почвы, прекращение биологических и резкую подавленность физико-химических процессов. Климат влияет на процессы вет ровой и водной эрозии. Климат влияет на почвообразование и косвенно – через развитие растительности. Закономерные изменения климата от экватора к полюсам определяют смену состава растительности и животных, а в конечном счете и основных типов почв. От климата в значительной мере зависит и наличие поч венно-грунтовых вод – основного источника и среды протекания многих хими ческих и биологических процессов в почвах. Близость грунтовых вод может вызвать оглеение, засоление, недостаток кислорода в почвах.

Растительный и животный мир. Многие ученые считают раститель ность ведущим фактором почвообразования, так как с ней связана аккумуляция питательных веществ, образование легкоподвижных соединений, накопление гумуса, что определяет плодородие почвы. Почвообразование на Земле началось только с появлением жизни. Растения синтезируют органические вещества и распределяют их в почве в виде корней и растительного опада. Растения создают и активно поддерживают различные взаимосвязанные потоки вещества и энер гии, главными из которых являются:

– поток зольных веществ из глубоких слоев почвы на ее поверхность и в ее верхние слои;

– поток органических веществ, синтезированных из углерода атмосферы, почвенного азота и почвенной влаги, направленной на поверхность почвы и в ее верхние слои, особенно поток Н2СО3 из почвы в атмосферу, поток О2 из атмо сферы в почву, поток влаги из почвы в атмосферу.

В количественном и качественном отношении эти стороны почвообразо вательного процесса являются самыми важными и имеют своим следствием воз никновение почвенного плодородия.

В зависимости от количества и качества биомассы, участвующей в био логическом круговороте веществ, и содержания в ней энергии, интенсивность процессов трансформации и минерализации растительных остатков существенно отличается. Так, в арктической тундре общая биомасса составляет лишь 5 т/га, ежегодный опад – 1 т/га, в сосняках южной тайги – 280 и 4,7 т/га, в дубравах – 400 и 6,5 т/га, в луговых степях – 25 и 13,7 т/га, субтропических лиственных лесах – 410 и 21 т/га. В широколиственном лесу по сравнению с хвойным с опа дом поступает в 3–4 раза больше кальция и магния, в 5 раз больше калия.

Благодаря микроорганизмам происходит разложение опада и переход содержащихся в нем веществ в доступную для живых растений форму, гумифи кация и минерализация растительных остатков, разрушение и образование почвен ных минералов. Они регулируют соотношение между кислородом и углекислым газом в почвенном воздухе, катализируют процессы расщепления белков, угле водов и иных сложных органических соединений до простых минеральных солей. На 1 г почвы подзолы содержат 300–600 млн. микробов, альбелювисоли – 600–1000 млн., черноземы – 2000–2500 млн., кальцисоли – 1200–1600 млн.

Наиболее распространенным видов микроорганизмов являются бактерии: авто трофные и гетеротрофные, аэробные и анаэробные. В почве живут также акти номицеты, грибы, водоросли, лишайники.

Высшие растения и микроорганизмы образуют комплекс, под воздействием которого формируются различные типы почв. Каждой растительной формации соответствует определенный тип почв.

Роль животных организмов состоит в перемешивании почвы, улучшении ее аэрации, обогащении органическим веществом через ускорение гумификации растительных остатков. Еще Ч. Дарвин установил, что в Англии черви ежегодно пропускают через свой организм 20–26 т почвы с 1 га. Некоторые почвы на 50–80% состоят из полуразрушенных агрегатов, созданных червями.

Рельеф местности. Рельеф как фактор почвообразования оказывает кос венное влияние на формирование почвенного покрова через перераспределение тепла и влаги, что формирует, например, вертикальную зональность. Еще Доку чаев разделял почвы на зональные и интразональные в зависимости от положе ния в рельефе. Характер макро-, мезо- и микроформ рельефа способствует пере распределению на поверхности почвы вещества и энергии, оказывает влияние на величину влагооборота и теплооборота. От угла наклона поверхности зависит количество лучистой энергии, поступающей на единицу поверхности почвы, а следовательно, величина теплообмена, температурный режим, скорость снего таяния и т. д. Гравитационное поле Земли, действуя через рельеф, оказывает влияние на перераспределение влаги на поверхности почвы. Наклон поверхно сти служит причиной разложения силы тяжести на две составляющие: верти кальную и горизонтальную. Рельеф и земное тяготение создают условия для возникновения внутрипочвенного стока. Распределение почв во всех зонах имеет общий характер: на повышенных элементах рельефа – автоморфные почвы, пониженных – полугидроморфные, на самых низких – гидроморфные.

Вода. Самую сложную работу в почве производят почвенно-грунтовые воды. В почвах с промывным водным режимом они растворяют минеральные и органические соединения и выносят продукты разрушения вниз по профилю, формируя его. Во многих почвах вода перемещает и коллоидные частицы без их разрушения. Наличие воды определяет одну из самых распространенных реакций в почве – гидролиз, играющий главную роль в разложении первичных минералов.

В почвах с непромывным водным режимом вода периодически перемещает вещества как в восходящем, так и в нисходящем направлении, также формируя профиль почв. Вода – основа почвенного раствора, то есть субстанции, из кото рой растения непосредственно берут элементы питания.

Поверхностные воды способствуют эрозии почв, перемещая почвенные час тицы с повышенных элементов рельефа в пониженные, где ландшафт приобретает выраженный аккумулятивный характер. В поймах рек воды во время паводков и половодий откладывают наилок (частицы разной размерности, смытые с приле гающих ландшафтов), налагая особую специфику на облик аллювиальных почв.

Избыток влаги приводит к формированию болотного процесса почво образования, вызывая оглеение минеральных почв и торфонакопление при пере увлажнении, близком к постоянному.

Возраст почв. Фактор времени в истории почвообразовательного процесса является особой категорией, от которой зависит стадия развития почвы и осо бенности протекающих в ней процессов. В. В. Докучаев (1899) выделил время (возраст) почвы как самостоятельный и независимый фактор, как некоторый множитель, на который должны умножаться действия других факторов почво образования. В аспекте времени проявляется эффект воздействия каждого фак тора или их совокупности на эволюцию почвы.

В. Р. Вильямс различает абсолютный и относительный возраст страны, а следовательно, и почвы. Абсолютный возраст почвы – это промежуток времени, прошедший с момента возникновения почвы до настоящей стадии ее развития.

Он связан с возрастом территории, где развивается почва. Относительный воз раст – это различия в стадиях развития почв одной и той же территории. В раз личных условиях рельефа и на различных породах интенсивность процессов почво образования неодинакова, что будет сказываться на скорости образования почв.

О возрасте почв можно судить по выраженности почвенного профиля: чем четче и полнее выражены горизонты, тем старше почва. Но на практике все не так просто:

часто дифференциация дерново-подзолистых почв на верхнюю облегченную и нижнюю утяжеленную части обусловлена не только и не столько процессами почвообразования, но и исходной неоднородностью почвообразующей породы.

В процессе почвообразования почва проходит ряд последовательных ста дий, направление, длительность и интенсивность которых определяются кон кретным комплексом факторов почвобразования и их эволюцией в каждой точке земной поверхности.

Развитие любой почвы начинается с длительного начального этапа мед ленного первичного преобразования горной породы. Воздействие на горные по роды организмов и продуктов их жизнедеятельности стимулирует физические и химические явления. В начальных стадиях первичный почвообразовательный процесс связан с развитием бактериальных и актиномицетных форм, которые способны разлагать первичные и вторичные минералы с образованием хелатов.

При накоплении в первичных почвах органического вещества количество акти номицетов уменьшается и постепенно замещается бактериальной и грибной микрофлорой. В результате первичного почвообразования идет разрушение гор ных пород и составляющих их первичных минералов с образованием мелкозема и накоплением элементов – органогенов, а также почвенного гумуса. Формиру ются почвы с маломощным профилем (А1 – С или немногим сложнее) типа дер ново-карбонатных или примитивных (рендзин, регосолей).

Начальное почвообразование сменяется стадией развития почвы, которая протекает с нарастающей интенсивностью, охватывая все большую толщу почвы вплоть до формирования зрелой почвы с характерным для нее профилем и ком плексом свойств. К концу этой стадии процесс постепенно замедляется, приходя к некоему равновесию между факторами почвообразования и свойствами почвы.

Это стадия равновесия, или климакса, которая может длиться неопределенно долго.

Период формирования полноразвитой климаксной почвы составляет 500–1500 лет.

Морфология, химический состав, новообразования отражают историю развития почв. Отдельные свойства почв могут иметь существенно различающийся возраст, гумус в российских черноземах имеет возраст: до тысячи лет в пахотном слое, около 2,5 тыс. лет – на полуметровой глубине, 4–5 тыс. лет – на метровой глубине.

Возраст карбонатных включений в новозеландской почве составил 2,5 (глубина 30–40 см), 9 (60–70 см) и 28 тысяч лет (100 см). В целом следует различать ско рость (возраст) почвообразования, образования отдельных свойств или горизон тов, профиля в целом, почвенного покрова определенной территории.

На каком-то этапе климаксная стадия сменяется новой эволюцией в ре зультате саморазвития системы или изменения почвообразующих факторов.

Стадия эволюции почвы снова приводит к некоему климаксному состоянию.

Например, возможно оподзоливание буроземов, заболачивание автоморфных почв, формирование луговых почв из болотных при обсыхании участка и т. п.

Эволюция почвы может идти в различных направлениях: засоления или рас соления, нарастания мощности почвы либо ее уменьшения, деградации почвенного плодородия или его увеличения. Эволюция почв на земной поверхности происходит не случайно, а в соответствии с общей историей ландшафтов, определяемой гло бальными климатическими, тектоническими или морфоструктурными процессами.

Влияние природных факторов на процессы почвообразования осуществ ляется в тесной взаимосвязи и взаимодействии. Любая территория поверхности суши распадается на участки, которым присущ свой микроклимат, геологиче ское строение, гидрологические условия, почва, растительность, животный мир, состав микроорганизмов, возраст, что оказывает влияние на тип обмена веществом и энергией между вышеперечисленными компонентами. Эти природные компо ненты составляют единый непрерывно развивающийся комплекс, который по предложению В. А. Сукачева называют биогеоценозом. Изменение одного ком понента приводит к изменению всех других. Почвы следует рассматривать как компонент биогеоценоза. При этом сама почва в процессе развития оказывает влияние на другие компоненты и факторы почвообразования, изменяя их.

На современном этапе на процессы почвообразования большое влияние оказывает производственная деятельность человека или антропогенный фактор.

Процесс хозяйственного использования земель воздействует непосредственно на почву и весь комплекс условий почвообразования, что вызывает изменение морфологических свойств почв, водно-воздушного и окислительно-восстанови тельного режимов, химических и биологических почвенных процессов. Исполь зование почвенного покрова с учетом его физико-химических свойств приводит к формированию более высокоплодородных почв, неправильное использование почв вызывает ухудшение их качества или полную деградацию.

Человек в процессе своей деятельности целенаправленно воздействует на почву, тогда как природные факторы воздействуют стихийно. С развитием науки и техники влияние человека на почву усиливается.

ЛЕКЦИЯ 2. ФОРМИРОВАНИЕ ПОЧВ

Почвообразование в определенном смысле можно рассматривать как соотношение процессов выноса и аккумуляции, причем выносу из них подвер гаются одни вещества, а аккумуляции (относительной или абсолютной) – другие.

Абсолютная аккумуляция веществ – поступление их из атмосферы или гидросферы и накопление в формирующейся почве. Например, углерод: фотосинтез – создание биомассы – отмирание биомассы – разложение – гумификация – гумусо накопление. Относительная аккумуляция – остаточное накопление в результате выноса других веществ. Например, в результате выноса щелочных и щелочнозе мельных элементов может относительно увеличиться доля кремнезема и полу торных окислов. Относительная аккумуляция веществ – всегда следствие элюви ального процесса, т. е. нисходящего передвижения веществ в почве при промыв ном водном режиме и частичный или полный вынос в нижележащую толщу ряда соединений: солей щелочных и щелочно-земельных металлов, соединений железа, алюминия, марганца, фосфора, серы, иногда кремния, илистых частиц.

Вынос и аккумуляция веществ при почвообразовании являются следствием большого геологического (элювиирование, засоление, корообразование) и малого биологического круговоротов (биогенная аккумуляция биофильных элементов) веществ на земной поверхности. Они развиваются противоречиво в разных при родных условиях. Биологический круговорот временно вырывает часть элементов из геологического круговорота, а почва служит своеобразным промежуточным резервуаром, предохраняя биофильные элементы от выноса.

Из-за высокой важности названных процессов почвообразование часто определяют как сложный процесс взаимодействия малого биологического и большого геологического круговоротов веществ и потоков энергии в пределах коры выветривания горных пород, ведущий к образованию почвы, ее развитию и эволюции. Почвообразовательный процесс – совокупность явлений превращения и перемещения веществ и энергии в пределах педосферы Земли.

Взаимодействие круговоротов проявляется через серию противоположно направленных процессов и противоречивых явлений, из которых складывается почвообразование: разрушение – новосинтез минералов;

биологическая аккуму ляция – потребление элементов из почвы организмами;

гидрогенная аккумуля ция – геохимический вынос;

разложение – синтез органических соединений;

поглощение – выделение ионов из твердой фазы в раствор;

растворение – осаж дение веществ;

пептизация – коагуляция коллоидов;

нисходящее – восходящее движение растворов;

увлажнение – высыхание;

набухание – усадка;

нагревание – охлаждение;

окисление – восстановление;

азотфиксация – денитрификация.

Многие из этих процессов носят циклический характер. Можно выделить суточную, сезонную, годовую, многолетнюю цикличность, специфичную для каждого типа почв. Данные противоположные процессы А. А. Роде назвал общими почвообразовательными процессами, так как они встречаются во всех почвах в той или иной степени и количественном проявлении. Специфические проявления общих процессов в зависимости от специфики факторов и условий почвообразо вания он назвал частными почвообразовательными процесссами (элементарные почвенные процессы, по И. П. Герасимову – ЭПП). Это такие процессы как гуму сообразование, торфообразование, засоление, неосинтез каолинита и т. п.

Помимо этого, А. А. Роде делил все процессы на макропроцессы, охваты вающие весь почвенный профиль, и микропроцессы, то есть органические или мине ральные преобразования в пределах изолированных участков почвенного профиля.

Частные макропроцессы в своей совокупности составляют явление почво образования, присущее только почвам. При соответствующих сочетаниях друг с другом они определяют свойства почв на уровне генетических типов, то есть строение профиля или систему генетических горизонтов. Каждый генетический тип почвы характеризуется определенным только ему свойственным сочетанием ЭПП, хотя отдельные ЭПП могут встречаться и в почвах иных типов. Степень развития определенных ЭПП или присоединение дополнительных делают воз можным обоснованное разделение на подтипы, роды, виды почв. В целом ЭПП:

– специфичны только для почв;

– в своей совокупности составляют явление почвообразования;

– определяют образование в профиле специфических горизонтов почв;

– определяют строение профиля;

– имеют место в нескольких типах почв в различных сочетаниях.

По Б. Г. Розанову выделяют следующие ЭПП:

1. Биогенно-аккумулятивные ЭПП (подстилкообразование, торфообразо вание, гумусообразование, дерновый процесс).

2. Гидрогенно-аккумулятивные ЭПП (засоление;

загипсовывание;

окарбо начивание;

оруднение – процесс гидрогенной аккумуляции гидратированных железа и марганца с образованием болотной руды, рудяка, ортштейна;

окремне ние – гидрогенное накопление кремнезема с цементацией в области циркуляции щелочных растворов;

латеризация – внутрипочвенное ожелезнение, плинтифи кация – гидрогенное преобразование ферралитизированного материала путем отложения из грунтовых вод оксидов железа на каолинитовой основе;

олугове ние – аккумулятивный процесс воздействия пресных грунтовых вод при хорошем дренаже без заболачивания;

тирсификация – образование черного гидроморф ного гумуса в слабодренированных депрессиях аридных территорий при акку муляции монтмориллонитовых глин в почвообразующей породе, кольматаж – накопление взмученного материала на поверхности почвы и в порах верних слоев при затоплении мутной водой).

3. Метаморфические ЭПП (сиаллитизация – внутрипочвенное выветри вание первичных минералов с накоплением вторичной сиаллитной глины;

мон тмориллонитизация – внутрипочвенное выветривание первичных минералов с накоплением вторичной монтмориллонитовой глины, гумуссиаллитизация – преобразование минеральной массы с формированием дернинно-гумусирован ного глинисто-щебнистого профиля под горно-(степно)-луговой растительностью;

ферралитизация – внутрипочвенное выветривание первичных минералов с накоп лением вторичной ферралитной глины, ферсиаллитизация – накопление под вижных соединений железа на фоне оглинения, рубефекация (ферритизация) – процесс необратимой коагуляции и кристаллизации коллоидных гидрооксидов железа в результате интенсивного периодического просыхания после привноса их во влажный период, ожелезнение – процесс высвобождения железа из решеток минералов при выветривании и осаждения по трещинам и порам с побурением (покраснением) породы, оглеение – процесс метаморфического преобразования минеральной почвенной массы при постоянном или длительном переувлажнении почвы с интенсивным развитием восстановительных процессов, иногда сменяемых окислительными;

оливизация – процесс приобретения оливковой окраски гори зонта вследствие периодического переувлажнения и просыхания глинистых мине ралов, содержащих трехвалентное железо в шестерной координации (нонтронит, глауконит, хлорит);

слитизация;

оструктуривание;

отвердевание, мраморизация).

4. Элювиальные ЭПП (выщелачивание, оподзоливание, лессиваж, псевдо оподзоливание, псевдооглеение, осолодение, сегрегация, ферролиз – элювиально глеевый процесс, элювиально-гумусовый процесс, Al-Fe-гумусовый процесс, коркообразование).

5. Иллювиально-аккумулятивные ЭПП (глинисто-иллювиальный, гумусо иллювиальный, железисто-иллювиальный, железисто-гумусо-иллювиальный, подзолисто-иллювиальный, карбонатно-иллювиальный, солонцово-иллювиальный, Al-Fe-иллювиальный).

6. Педотурбационные ЭПП (самомульчирование, растрескивание, крио турбация, вспучивание, пучение, биотурбация, ветровальная педотурбация, гильгаиобразование (вертисолизация), агротурбация).

7. Деструктивные ЭПП (эрозия, дефляция, стаскивание, погребение).

В процессе развития почва приобретает ряд свойств и внешних признаков, которые отличают ее от материнской породы. В ней выделяются генетические горизонты, образуются новые вещества и соединения, которых не было в мате ринской породе. Под морфологическими признаками понимают внешние признаки почвы, по которым ее можно отличить от горной породы или одну почву отли чить от другой, а также приблизительно судить о направлении и степени выра женности почвообразовательного процесса. К главным морфологическим призна кам почвы относятся:

– строение почвы;

– мощность почвы и ее горизонтов;

– гранулометрический состав;

– новообразования и включения;

– характер перехода в нижележащий горизонт и форма границы.

Строение почвенного профиля. Образование и эволюция почвы приводит к появлению в ней слоев, которые накладываются друг на друга и отличаются по ряду признаков. Эти слои, различающиеся по структуре, цвету, механическому и химическому составу, направленности биологических процессов и связанные между собой общностью происхождения, называются почвенными горизонтами.

Совокупность почвенных горизонтов образует почвенный профиль, то есть опре деленную вертикальную последовательность генетических горизонтов, специ фичных для каждых почв.

Молодые почвы очень маломощны, близки к первоначальной материн ской породе, и горизонты в ней не сформированы. Почвенный профиль слабо развитой почвы имеет слой, сильно обогащенный гумусом, который лежит сразу на материнской породе. В процессе развития почвы количество горизонтов уве личивается. В хорошо развитой почве можно выделить три основных горизонта, которые в зависимости от характера почвообразующих процессов имеют свои особенности.

А – элювиальный слой (вымывания). С одной стороны, этот слой обеднен тонкодисперсными и легкорастворимыми веществами, выносимыми в нижележащие слои просачивающимися в почву водами. С другой стороны, в этом горизонте почвы всегда происходит образование и накопление органических веществ. Поэ тому в зависимости от содержания и степени трансформации гумуса, наличия орга номинеральных и минеральных веществ, а также степени антропогенной транс формации почвы данный горизонт имеет свое название и буквенное обозначение:

А0 – лесная подстилка (степной войлок) – верхний горизонт, который характерен для целинных и залежных почв и представлен разлагающимися орга ническими остатками с примесью минеральных частиц;

Ап – пахотный горизонт, который образуется на всех пахотных почвах за счет верхних горизонтов почв;

А1 – гумусовый (перегнойно-аккумулятивный) горизонт, который форми руется в верхней части почвенного профиля и характеризуется значительным накоплением органического вещества (гумуса) и питательных веществ.

А2 – элювиальный горизонт (подзолистый), который характеризуется про цессами выноса веществ в нижележащие горизонты и представлен в основном минеральными составляющими почвы.

В торфяных почвах верхний горизонт состоит из торфа и обозначается буквой Т.

В – иллювиальный горизонт (горизонт вмывания). Этот горизонт обогащен минеральными и органическими соединениями, приносимыми нисходящими и восходящими водными растворами. В почвах, где не наблюдается явление пере мешивания минеральной основы (черноземы, каштановые), этот горизонт явля ется переходным от гумусового к породе. В зависимости от содержания тех или иных соединений выделяется несколько типов иллювиальных горизонтов, отли чающихся по общему виду и структуре:

– иллювиально-гумусовый (Вh);

– карбонатный (Вк);

– метаморфический (Вm);

G – глеевый горизонт. Образуется в (полу)гидроморфных почвах вслед ствие длительного увлажнения и преобладания анаэробно-восстановительных процессов, которые приводят к образованию закисных соединений железа и марганца, подвижных форм алюминия. Характеризуется появлением в почвен ном профиле сизоватых или грязно-синеватых пятен. Если признаки глеевого процесса проявляются в другом горизонте, то они обозначаются индексом g к основному обозначению: А2g, В1g.

С – материнская порода, на которой образуется почва, но эта порода в той или иной степени задета почвообразовательным процессом, а в условиях избы точного увлажнения и непроницаемости верхнего горизонта подвергается вос становительным процессам и превращается в оглеенный горизонт Сg.

D – подстилающая порода. Выделяется в том случае, когда почвенные гори зонты образовались на одной породе, а ниже лежит порода с другими свойствами.

Строение почвенного профиля бывает выражено по-разному. В одних слу чаях почвенные горизонты выделяются четко, в других проявляются слабо. Это зависит от типа почв, ее возраста и особенностей материнской породы.

Каждому почвенному типу присуще индивидуальное сочетание горизонтов, при этом некоторые горизонты могут отсутствовать.

Мощность почвы – это ее вертикальная протяженность, которая измеряется от дневной поверхности до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы. Мощность почв колеблется в среднем от 50 до 150 см. Мощ ность отдельных горизонтов бывает различной. Их определяют с точностью до 1 см, при этом отмечается верхняя и нижняя граница и средняя мощность горизонта.

По существующим в почве горизонтам и их вертикальной мощности можно судить о характере почвообразующих процессов и наличии в почве тех или иных веществ. Богатая питательными веществами почва имеет мощный гумусовый гори зонт, который свидетельствует о значительном развитии в ней процесса аккумуля ции и слабом процессе вымывания. Наличие в профиле почвы резко выраженного элювиального горизонта связано с интенсивным процессом выщелачивания.

Простое строение почвенного профиля включает пять типов:

– примитивный профиль имеют молодые почвы, в которых почвообразо ванием затронуты лишь несколько верхних сантиметров почвы;

– неполноразвитый профиль характерен для почв крутых склонов или на массивно-кристаллических породах. В таких условиях почва имеет все харак терные для данного типа горизонты, но мощность их небольшая;

– нормальный профиль характерен для зрелых почв в равнинных условиях, содержит полный набор генетических горизонтов;

– слабодифференцированный профиль присущ почвам, развивающимся на бедных породах (кварцевые пески, древние коры выветривания);

генетические горизонты слабо выражены, переходы постепенны;

– нарушенный профиль обычно имеют эродированные почвы, в них верх няя часть профиля уничтожена процессами эрозии.

Часто встречается и сложное строение профиля, имеющее место при нали чии реликтовых горизонтов, многочленности породы, наличии привноса отло жений (аллювия или эоловых наносов), нарушении профиля.

Структурой называются соединенные между собой механические эле менты (агрегаты), на которые может распадаться почва. Форма, размер и качествен ный состав структурных элементов неодинаков. Он изменяется в различных почвах, а также в разных горизонтах одной и той же почвы.

В зависимости от формы структурных элементов различают три основ ных типа структуры (рис. 2.1–2.4):

1) кубовидная, когда структурные элементы равномерно развиты по трем взаимно перпендикулярным осям. Основными видами данного типа структуры являются глыбистая, комковатая, ореховатая и зернистая;

2) призмовидная, когда структурные элементы развиты преимущественно по вертикальной оси. Основные виды – столбовидная, столбчатая и призматическая;

3) плитовидная, когда структурные элементы развиты преимущественно по двум горизонтальным осям и укорочены в вертикальном направлении. Основ ные виды – плитчатая и чешуйчатая.

Каждый из перечисленных видов может делиться на более мелкие струк турные единицы.

Рисунок 2.4 – Наиболее часто встречающиеся виды структуры 1 – крупнокомковатая;

2 – комковатая;

3 – мелкокомковатая;

4 – пылеватая;

5 – крупноореховатая;

6 – ореховатая;

7 – мелкоореховатая;

8 – крупнозернистая;

9 – зернистая;

10 – мелкозернистая В зависимости от размера агрегатов структурные отдельности делятся на следующие группы:

– макроструктура, когда размер структурного агрегата составляет более 7 (10) мм;

– мезоструктура 7 (10) – 0,25 мм;

– грубая микроструктура – 0,25–0,01 мм;

– тонкая микроструктура – меньше 0,01 мм.

В почве или почвенном горизонте структурные элементы не бывают одного размера и формы. Чаще всего встречается смешанный тип структуры, включающий в названии род и вид: комковато-пылеватая, комковато-пластинчатая, пластин чато-пылеватая.

Почва может быть структурной и бесструктурной. При структурном со стоянии почвы или породы она делится на структурные элементы определенной формы и величины. При бесструктурном состоянии отдельные механические элементы, слагающие почву, не соединены между собой в более крупные струк туры. Они существуют раздельно или залегают сплошной сцементированной массой. Между структурными и бесструктурными почвами имеются переходные почвы, где структура выражена слабо.

Различные генетические горизонты почв имеют определенные формы структуры. Для гумусовых горизонтов характерна комковатая и зернистая структура, для иллювиальных – ореховатая, для элювиальных – пластинчато листовая.

Гранулометрический состав почв. Одной из важнейших характеристик почвы является ее гранулометрический состав, или содержание элементарных частиц различного размера. Определить размер каждой частицы, входящей в состав почвы, не представляется возможным. В лабораторных условиях ограничиваются нахождением количества частиц определенного размера в установленных преде лах, которые называются фракциями гранулометрического состава.

Существует много методов гранулометрического анализа почв. Наиболее часто в почвенных исследованиях используются методы, основанные на том, что после взбалтывания с водой частицы почвы или породы разного размера оседают на дно с различной скоростью. Собирая частицы через определенные промежутки времени с различных глубин, определяют их размер в соответствии с уравне нием Стокса:

где V – скорость падения частиц, см/сек;

g – ускорение силы тяжести, м/сек;

r – радиус падающей частицы, мм;

d – плотность частицы, г/см3;

d1 – плотность жидкости, г/см3;

– коэффициент вязкости среды.

Отобранные пробы переносятся в специальные чашки, выпариваются, затем взвешиваются. По количеству определенных фракций определяется грануло метрический состав почвы.

Частицы размером 1 мм называются мелкоземом;

в его пределах выде ляют частицы крупнее 0,01 мм – физический песок – и частицы мельче 0,01 мм – физическую глину. В составе ила ( 0,001 мм) выделяют фракцию коллоидных час тиц диаметром 0,0001 мм. Частицы размером 0,05–0,001 мм называются пылью.

Для характеристики почв в зависимости от крупности входящих в них фракций используются различные классификации. Наиболее часто применяется классификация Н. А. Качинского (табл. 2.1).

Таблица 2.1 – Классификация гранулометрических элементов (по Н. А. Качинскому) 0,01–0, 0,005–0, Фракции гранулометрических элементов слагают почвы или породы в раз личных количественных соотношениях. Относительное содержание в почве или породе фракций гранулометрических элементов называется гранулометрическим составом.

Гранулометрический состав почв определяют по соотношению количества фракций физического песка и физической глины (табл. 2.2).

Таблица 2.2 – Гранулометрический состав почв (по Н. А. Качинскому) Содержание физической Содержание физического Почвы по гранулометри Различные группы гранулометрических элементов по-разному влияют на свойства почв, что объясняется различиями их минералогического, физиче ского и химического состава и свойств. Например, песок обладает значительной проницаемостью, слабой влагоемкостью и капиллярными свойствами, а механи ческие элементы крупнее 2,0 мм почти не обладают капиллярной способностью.

Различают три типа гранулометрических элементов почв: минеральные, органические и органоминеральные. Основная масса почв состоит из минераль ных элементов. По гранулометрическому составу все многообразие почв и пород можно объединить в несколько основных групп с характерными для каждой группы физическими, физико-химическими и химическими свойствами, которые определяют интенсивность почвообразовательных процессов, содержание зольных элементов, плодородие.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |
 




Похожие материалы:

«МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ УКРАИНЫ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АГЕНТСТВО РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА УКРАИНЫ КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра учета и аудита ОСОБЕННОСТИ УЧЕТА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ конспект лекций для студентов 5 курса дневной и 6 курса заочной форм обучения специальности 7.03050901 Учет и аудит Керчь, 2012 УДК 657.1:639.2/.3 Авторы: Макарова О.В. к.э.н. доц. кафедры Учёт и аудит КГМТУ. Князева Т.Г.ст. препод. кафедры Учёт и ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИИ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИНЖЕНЕРНО- ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) В. Ф. Федоренко, Д. С. Буклагин, Э. Л. Аронов ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В АПК: СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ _ Научное издание _ Москва 2010 УДК 001.895:338.436.33 ББК 65.32-551 Ф33 Рецензенты: д-р экон. наук, ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ Захаров Н.Г. Защита почв от эрозии Учебно-методический комплекс для студентов агрономического факультета по специальности: 110102 - Агроэкология УЛЬЯНОВСК – 2009 УДК 631.459; 631.6.02 Учебно-методический комплекс. Защита почв от эрозии. Ульяновск, ГСХА, 2009, 235 с. Учебно-методический комплекс включает: методи ческие рекомендации по освоению курса, рабочую про грамму, курс ...»

«Никитина Мария – Сибирские рецепты здоровья. Чудодейственные средства от всех болезней ПРИРОДНЫЙ ЛЕКАРЬ: ДОКТОР МЁД. Здоровье и красота из улья ЗОЛОТОЙ УС. Лучшие рецепты лечения КАЛЕНДУЛА — золотые цветки здоровья ЛЕЧЕБНАЯ СИЛА живых проростков ЛЕЧЕБНЫЕ НАСТОЙКИ ЛЕЧЕНИЕ СОЛЬЮ ЛЕЧЕБНЫЕ ЧАИ, СБОРЫ, НАСТОИ ЛЕЧИМСЯ ПИЯВКАМИ ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА — природное лекарство РАСТЕНИЯ-АНТИВИРУСЫ. Гриппу - бой! РАСТЕНИЯ ПРОТИВ БОЛЕЗНЕЙ СУСТАВОВ СИБИРСКИЕ РЕЦЕПТЫ ЗДОРОВЬЯ СИНИЙ ЙОД — и недуг уйдет ХЛЕБ И ВИНО. ...»

« Конашенков Александр Алексеевич УДК 631.816:454 НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМ УДОБРЕНИЯ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИМЕНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ Специальность 06.01.03 – агрофизика Диссертация на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук Научный консультант : доктор сельскохозяйственных наук, профессор Иванов А.И. Санкт-Петербург 2013 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….5 1 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И ...»

«Республиканское научное унитарное предприятие Институт системных исследований в АПК Национальной академии наук Беларуси З.М. ИЛЬИНА ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И УСТОЙЧИВОСТЬ НАЦИОНАЛЬНОЙ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В двух книгах Книга 2 Минск 2012 УДК 338.439.053 Ильина, З.М. Глобальные проблемы и устойчивость национальной продо вольственной безопасности. В 2 кн. Кн. 2 / З.М. Ильина. – Минск: Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси, 2012. – 161 с. – ISBN 978-985-6927-05-1. Вторая книга ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное научное учреждение Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса (ФГНУ Росинформагротех) В.И Черноиванов, И. Г. Голубев ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН (Состояние и перспективы) Москва 2010 УДК 631.3.02-048.36 ББК 40.72 Ч-49 Рецензенты: П.И. Носихин, д-р техн. наук, проф., генеральный директор ООО ...»

«Раздел 4. ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЖИВОТНОВОДСТВА УДК 632.15:636.2084:615.9 ДИНАМИКА ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В МОЛОКЕ И КРОВИ КОРОВ В ЗОНЕ ЛОКАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ А.М. МАМЕНКО, С.В. ПОРТЯННИК Харьковская государственная зооветеринарная академия г. Харьков, Украина, 62341 (Поступила в редакцию 20.12.2009) Введение. Проблема загрязнения окружающей природной среды тяжелыми металлами, в частности такими опасными, как кадмий и свинец, обостряется во многих странах СНГ. В ...»

«О.М. ХРАМЧЕНКОВА ОСНОВЫ РАДИОБИОЛОГИИ УДК 577 (075.8) ББК 28.071.25 Я 73 Х898 Рецензенты: Н.В. Гребенщикова, кандидат биологически х наук, вед.н.с., Республиканское научно- исследовательское унитарное предприятие Институт радиологии МЧС Беларуси; Переволоцкий А.Н., кандидат сельскохозяйственных наук, ст.н.с., ГНУ Институт леса НАН Беларуси. Рекомендовано научно-методическим советом УО ГГУ им. Ф. Скорины Храмченкова О.М. Х 898 Основы радиобиологии: Учебное пособие для студентов биологических ...»

«Национальный банк Республики Беларусь УО Полесский государственный университет И.Э. БУЧЕНКОВ, О.В. НИЛОВА ДЕКОРАТИВНАЯ ДЕНДРОЛОГИЯ ес Краткий курс лекций Часть 3 ол Пинск ПолесГУ 2013 1    УДК 630*892.5(042.4) ББК 42.378 Б94 Рецензенты: кандидат биологических наук Жудрик Е.В.; кандидат сельскохозяйственных наук Чернецкая А.Г. Утверждено научно-методическим советом ПолесГУ ес Бученков, И.Э. Б94 Декоративная дендрология: краткий курс лекций. Часть / И.Э. Бученков, О.В. Нилова. – Пинск: ПолесГУ, ...»

«ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ Т.А.ЕГОРОВА, С. М. КЛУНОВА, Е.А.ЖИВУХИНА ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ Допущено Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности Биология Москва ACADEM'A 2003 _ Б 1 К Л ! О ТЕ К А НГУ iMHi М.П. ,\ра:смано* fl/IHU ^Сои) УДК 631.147(075.8) ББК 30.16я73 ЕЗО Рецензенты: канд. биол. наук, доц. Е.А. Калашникова (зав. кафедрой сельскохозяйственной биотехнологии МСХА ...»

«Андрей Николаевич Куприянов Арабески ботаники. Книга вторая: Томские корни Арабески ботаники. Книга вторая: Томские корни: Издательство Вертоград; Кемерово; 2008 ISBN 5915260039 Аннотация К92 Куприянов, Андрей Николаевич . Арабески ботаники. Книга вторая: Томские корни/А. Н. Куприянов ; худож. О. Г. Помыткина, А. Н. Куприянов. — Кемерово : Вертоград, 2008. — 224 с. — ISBN 5-91526-003-9. Эта книга является логическим продолжением первой книги, вышедшей в 2003 году. Автор описывает развитие ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РАН ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ АГРОПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ СИСТЕМ (Материалы Всероссийской школы молодых ученых) 26-27 октября 2010 г. САРАТОВ 2010 УДК 338.43 ББК 65.32 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: А.А.Анфиногентова, академик РАН, член-корреспондент Рос- сельхозакадемии (главный редактор), С.Н. Семенов, д.э.н., Хлопов В.Д., к.э.н. (зам. главного редак тора), Н.С. Осовин (ответственный секретарь). Члены ...»

«А в т о р ы: А. А. Агрба,канд.сельскохозяйственныхнаук,М. Ш.Шин­ куба,доц.,канд.биологическихнаук,В. Н. Бигвава, А. Т. Вартагава, Л. А. Мокроусова, Л. А. Столярова, И. К. Хуапшыху Р е ц е н з е н т ы: Л. Я. Айба,д-рсельскохозяйственныхнаук,профессор,академик,вице- президентАкадемиинаукАбхазии; Г. А.Хватыш,канд.сельскохозяйственныхнаук,профессор; Л. Е. Гарт, доц., канд.сельскохозяйственныхнаук. Рекомендованокпубликацииученымсоветом Научно-исследовательскогоинститутасельскогохозяйства ...»

«nostradamus_mishel_centurie.rtf Мишель Нострадамус Centurie Пророчества Мишеля Нострадамуса: Либiдь; Киев; 1991 ISBN 5-325-00247-3 Аннотация Придет ли конец света и какие испытания ожидают Человечество в случае его духовной деградации? В какой стране и когда земля иссохнет еще. больше и начнутся сильные землетрясения? Имел ли в виду автор Октябрьскую революцию, предсказывая чрезвычайные перемены через 73 года и 7 месяцев царствования злых законов? У подножия какой горы спрятаны* несметные ...»

«Морис Метерлинк Жизнь пчел OCR zrcadlo Метерлинк М. Тайная жизнь термитов.: ЭКСМО-Пресс; Москва; 2002 ISBN 5-04-008974-0 Аннотация Человечество издавна беспокоил вопрос: одиноки ли мы во Вселенной? Те, кто задумывался над этим, чаще всего устремлялись мыслью в надзвездные миры, гадая, есть ли жизнь, например, на Марсе и как она может при этом выглядеть. Между тем совсем рядом с нами обитают хорошо знакомые всем существа, жизнь которых нисколько не проще и не скучнее нашей. В их загадочный мир ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В. Р. Вильямса МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ АДАПТИВНОЕ КОРМОПРОИЗВОДСТВО Материалы Международной научно-практической конференции Многофункциональное адаптивное кормопроизводство, посвященной памяти академика Россельхозакадемии Б. П. Михайличенко 28–29 августа 2012 г. Москва 2013 УДК 633 : 631 М 73 Многофункциональное адаптивное кормопроизводство / Под редак цией члена-корреспондента ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова Кафедра отраслевой и территориальной экономики РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА Часть II Размещение производительных сил – теория региональной экономики Учебное пособие Под редакцией Ф.З. Мичуриной Пермь ФГОУ ВПО Пермская ГСХА 2011 УДК 332 ББК 65.04 Р-326 Рецензенты: М.Д. ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова Кафедра отраслевой и территориальной экономики Ф.З. Мичурина, В.Ф. Еремеев, С.Б. Мичурин РЕГИОНАЛЬНАЯ ЭКОНОМИКА Часть I Экономическая география: введение в региональную экономику Учебное пособие Под редакцией Ф.З. Мичуриной Пермь ФГОУ ВПО Пермская ГСХА 2011 УДК ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.