Почвы, их происхождение, свойства и их роль в жизни - Экология - Скачать бесплатно
Московский государственный
университет Природообустройства
Кафедра “Мелиорации и рекультивации земель”
Выпускная работа
на тему:
“Почвы, их происхождение, свойства и
их роль в жизни”
Выполнил: слушатель инженерно-экологического класса Косарева М.А.
Преподаватель:
Пчелкин В.В.
“Земля-кормилица… Нет более привычного
для человека и более уникального
явления в природе. Почва – связующее
звено между живой и неживой материей.
В противоборстве стихий возник
и сформировался этот тончайший, легко-
ранимый плодородный покров планеты.
У истоков плодородия – Человек.”
М.И. Калинин
Москва 2001 г.
1. Введение……………………………….…………………..3
2. Факторы и условия почвообразования………….…………..5
. Почвообразующие породы…………….………………………..5
. Климат и почвообразование………………………...………..10
. Значение рельефа в почвообразовании……………………… 11
. Роль организмов в почвообразовании ………….……………..12
3. Химические и физические свойства почв……….…………..14
Поглотительная способность почв …….………………...14
. Химические свойства…………………….………………..….15
. Физические свойства ………………….…………….…...16
4. Водные свойства почв………………….……………….…20
. Влажность почвы……………………….……………………..20
. Влагоемкость почв…………………….……………………....21
. Водный режим и водный баланс почвы. …………………...21
5. Тепловые свойства и тепловой режим почв….…………….24
6. Плодородие почв……………………....…….………….….27
. Категории плодородия …………………….….……….…27
. Динамика плодородия……………………….…………….…..29
7. Роль почвы в жизни……………………….…………….…30
8. Заключение…………………………………………….…33
9. Список использованной литературы…………………….....35
Введение.
Выдающийся русский ученый В.В.Докучаев впервые дал следующее
определение почвы: “Почвой следует называть ”дневные”, или наружные,
горизонты горных пород (все равно каких ), естественно измененные
совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых
и мертвых.”
Почва – элемент географического ландшафта. Первопричиной образования
почв явились живые организмы (главным образом растения и микробы ),
поселяющиеся в разрушенной выветриванием горной породе.
Происхождение почвы и ее свойства неразрывно связаны с условиями
окружающей среды. Она отражает в своих свойствах исторический ход влияющих
на нее природных условий, производительных сил и производственных
отношений.
Почва таит в себе огромные резервы плодородия. Задача заключается в
умелом использовании их, что возможно на основе углубленного познания
процессов почвообразования и мелиоративного воздействия на почву.
Плодородие любой почвы может быть повышено при правильном ее
использовании. Почвы разных участков могут обладать одинаковым химическим
составом, но различным эффективным плодородием на данном отрезке времени из-
за различия в водно-физических свойствах, биологических и производственных
особенностях.
Различия в естественном, или природном, плодородие обуславливаются
всем ходом почвообразования, а также составом (химический состав,
органическое вещество, коллоиды, газы ), свойствами (физико-химические,
биологические ) и строением почвы.
Современное почвоведение достигло такого уровня, при котором можно
приступить не только к коренному улучшению почв, но и созданию новых
вариантов почв с максимально высоким плодородием.
До начала Х1Х века почву изучали крайне недостаточно и науки о ней
не было. Только в конце Х1Х учение о почве стало четкой, ясно очертанной
дисциплиной, имеющей свои методику, теорию, задачи и перспективы.
Почвоведение было впервые основано в нашей стране. Приоритет русской науки
о почве признается во всех странах мира. Он обусловлен следующими
причинами:
a) огромными пространствами нашей страны с разнообразными природными
условиями почвообразования от полярных областей до субтропиков и
возможностями улучшения природных почв от тундровых до
красноземов включительно;
б) элементами диалективно- материалистической методологии, на
базе которой
стихийно развивалось русское почвоведение с первых
моментов его формирования.
Освоение ныне не используемых земель пустынь, болот и улучшение
качества почв мало продуктивных сенокосов значительно увеличит площадь
сельскохозяйственных угодий и пахотных земель.
Факторы и условия почвообразования.
Почвообразующие породы.
“Почвообразующей (материнской ) породой называется всякая
горная порода, на минеральной основе которой возникает и развивается почва.
Между почвой и почвообразующей породой происходит постоянный обмен энергией
(особенно тепловой ), газами парами воды и растворами.
Почвообразующими породами могут быть продукты выветривания
массивнокристаллических и осадочных пород. Этими породами чаще всего
являются продукты выветривания осадочных пород. Однако наиболее древние
осадочные горные породы обычно прикрыты новейшими четвертичными
отложениями. Залегая непосредственно на поверхности земли, они служат
основными материнскими породами.
Наиболее распространенными материнскими породами являются
континентальные четвертичные отложения: древние и современные ледниковые
образования (морена ), лесс и лессовидные породы, аллювий, делювий, элювий
и др. (см. рисунок «Схематическая карта распространения ледниковых
отложений четвертичного периода »). Древняя морена представляет
несортированные неоднородные, преимущественно глинистые валунные отложения
мощностью иногда до 50-60 м и более. Различают основную, донную, боковую и
конечную морену.
В древних озерных котловинах и впадинах распространены ледниково-
озерные отложения, образовавшиеся на дне ледниковых озер из взмученного
материала ледниковых вод. Эти отложения представляют супеси и ленточные
глины с выраженной слоистостью, обусловленной чередованием тонких темных
глинистых прослоек с более светлыми песчаными слоями.
Все названные древние четвертичные отложения не везде являются
непосредственными материнскими породами, так как они чаще лежат под
современными генетическими типами геологических отложений, как элювий,
делювий и аллювий.
Элювий (от латинского eluo- вымываю ). Элювием называют
континентальные геологические образования, возникшие в результате сильного
изменения и разрушения горных пород на месте их первичного залегания. К
элювию относят продукты выветривания горных пород, сохраняющие реликтовые
структурные и петрографические признаки, генетическую связь и непрерывность
последовательности перехода к исходным породам.
На поверхности Земли нет горных пород, так или иначе не измененных и
не затронутых элювиальным процессом – совокупностью многообразных явлений
денудации, выветривания и почвообразования. Однако малозаметные изменения
горной породы не делают ее элювием. Элювиальный процесс протекает, и
элювий в основном формируется непосредственно в поверхностных горизонтах
Земли. Наибольшее значение в распространении имеет наземный элювий, в
формировании которого участвует почвообразование.
При резкой смене физико-географических условий элювий часто
перекрывается сверху позднейшими наносами, т.е. оказывается погребенным
(ископаемым ), сохраняя свои генетические признаки. Погребенный элювий
наземного происхождения легко распознается по ископаемым почвам или по
сохранившимся прямым и косвенным признакам почвообразования (генетические
горизонты почвы, включения, новообразования и т.д. ). Однако в элювии
древнейших эпох признаки почвообразования сглаживаются и даже исчезают.
Характер элювия сильно зависит от той природы, на которой он
возникает. Так элювий равнин, образовавшийся на плотных массивно-
кристаллических породах, резко отличается от элювия, сформированного на
рыхлых осадочных породах. Верхний слой элювия на плотных породах состоит из
рыхлых продуктов разрушения плотной породы, часто измененной выветриванием
и почвообразованием до неузнаваемости, представляет собой землистую массу
без малейших признаков массивно-кристаллических пород. На глубине
нескольких метров эта массивно-кристаллическая масса залегает в мало
измененном, а еще ниже практически в неизменном виде.
Иной характер имеет элювий, возникший на рыхлой, осадочной породе.
Вследствие большой воздухо- и водопроницаемости эта порода разрушается
значительно быстрее и на большую глубину. Водные растворы проникают в нее
вплоть до первого водоносного горизонта, залегающего иногда на глубине
десятков метров. В связи с этим формируется наиболее мощный элювий, притом
чем рыхлее осадочная горная порода, тем большей мощности он достигает.
Наиболее интенсивное образование элювия приурочено к корнеобитаемой зоне.
Элювий так многообразен, как разнообразны горные породы, на которых
он образован.
Элювий имеет ясно выраженные черты зональности. В засушливых
условиях он щелочной, а в относительно влажных кислый. В кислой среде
протекает глееобразование или же латеритообразование. В щелочной среде
возникает карбонатный элювий типа мергелей, лесса, лессовидных пород,
засоленных грунтов и т. д. Нередко в верхних горизонтах элювий кислый, так
как вода здесь обогащена углекислым газом, а книзу происходит нейтрализация
углекислоты и нарастает щелочная реакция. В холодном климате наблюдается
выраженное оглеение и ожелезнение – формирование мощных сизо-серых, вязких,
глиноподобных масс и болотных охристо-желтых образований. В умеренном
климате накапливаются красно- и желто-бурые глины и суглинки, а в условиях
континентально-умеренного пояса при некоторой засушливости образуется
карбонатный палево-желтый лессовидный элювий, иногда гипсоносный и
обогащенный легкорастворимыми солями. Соли местами имеют тенденцию к
накоплению в поверхностных горизонтах элювиальных толщ. Во влажном климате,
наоборот, растворимые соли выщелачиваются и накапливается кремнезем.
В субтропиках с теплым и влажным климатом наблюдается сильное
выщелачивание элювиальных толщ. Возникший в подобных условиях , близких к
современным, элювий содержит очень много полуторных окислов. Окиси железа в
таком элювии в несколько раз больше, чем в исходной породе. Во влажных
тропиках элювий лишается щелочных и щелочноземельных оснований, а также
SiO2. Здесь накапливается Al2O3 c Fe2O3 и формируются красноцветные
латерито- и бокситоподобные породы.
Элювиальный процесс протекает на всех элементах рельефа и
захватывает все геологические отложения, не исключая новейших делювиальных,
аллювиальных, эоловых, ледниковых и морских. В последних случаях
образование элювия сводится к минимуму, так как оно подавляется другими
преобладающими геологическими процессами и маскируется, исчезая подобно
постоянно и повсеместно оседающей эоловой пыли, тонущей, как правило, в
массе других отложений.
Делювий (от латинского deluo – смываю ) – генетический тип
континентальных отложений, образующихся на склонах в результате смыва и
отложения разрушенных выветриванием горных пород.
Делювиальные отложения – это разнообразные по цвету и механическому
составу, обычно пористые, образования, обязанные происхождением
деятельности переменных по силе, мощности времени действия струйчатых
водных потоков, которые не имеют определенных русл, а развиваются на
склонах и производят смыв и отложение осадков на склонной поверхности.
Делювий надо рассматривать как производное от ряда факторов: а)
климатических (зональных ) условий; б) горных пород; в) формы и величины
склона; г) водосборной площадки склона; д) почвообразования и развития
растительности.
Вниз по склону механический состав делювия последовательно меняется
от более крупнозернистого к мелкозернистому; то же наблюдается и в
вертикальном направлении – внизу делювиального чехла залегают более крупные
осадки, вверху – более тонкие. Последнее связано с выравниванием (
выполаживанием ) склона и затуханием потоков.
Часто в разрезе делювиальной толщи наблюдаются ископаемые почвы, в
большинстве случаев к перерывам в интенсивности отложения делювия.
Ископаемые почвы делят всю толщу делювия на горизонты различного возраста.
При этом делювий таких горизонтов часто различен по механическому и
литологическому составу в зависимости от изменения факторов
делювиообразования.
Делювий выпуклых склонов в отличии от вогнутых и прямых
характеризуется несколько более легким механическим составом. Делювий
длинных пологих склонов имеет более тяжелый механический состав, нежели
делювий крутых коротких склонов. Различия в экспозиции склонов сказываются
на химическом составе делювия: делювий южных склонов относительно менее
промыт, более богат солями, особенно карбонатами. По разрезам делювиальной
толщи восстанавливаются древний ископаемый рельеф и бывшее положение
базисов эрозии и денудации.
В связи с выполаживанием склона и по мере приближения наклонной
поверхности его горизонтальной постепенно затухает делювиальный процесс и
преобладает элювиальный.
По механическому составу делювий в основной массе представлен в
большинстве случаев средними суглинками. Мощный песчаный делювий на широких
склонах при относительно малом стоке воды не возникает, так как выпадающие
осадки успевают фильтроваться в песчаные породы, не стекая по поверхности
склона. Там, где идет разрушение твердых пород, в делювий поступает
крупнообмолочный материал в виде брекчии и щебня, часто слагающего целые
горизонты в основании делювиальных толщ.
Исследование делювиальных отложений склонов показало, что главная
масса делювия возникла со времени образования глубоких долин древней
гидрографической сети. Верхние горизонты делювиальных толщ местами
завершаются новейшим делювием, достигающим иногда мощности в несколько
метров, сильно окрашенным перегноем. Возникновение окрашенных перегноем
толщ новейшего делювия, как и образование аллювиально – делювиальных темно
– серых осадков молодых речных террас, по времени необходимо связывать с
началом земледельческой культуры.
Таблица: «Классификация почвообразующих рыхлых осадочных пород»
|Группа |Подгруппа |Свойства |
| | | |
| | | |
|А. Слабовыветрелые| 1. Галечниковые наносы | Бедны доступными |
| | |элемен- |
| I. | 2. Щебневые наносы |тами минерального |
|Крупнозернистые | |питания. |
| Галечниковые | (осыпи) |Характеризуются |
| | |слабой |
| и щебневые | 3. Гравий |влагоемкостью. |
| | |Отсортиро- |
| | 4. Крупнозернистые |ванные водой кварцево|
| | |- пес- |
| | пески |чаные породы; |
| | |характеризу- |
| | |ются малой |
| | |вдагоемкостью. |
| | 5. Рыхлые пески |Бедны элементами |
|II.Среднезернистые| |питания. |
| Песчаные | 6. Плотные пески | |
| | | |
|Б. | 7. Покровные супеси |Характеризуются |
|Средневыветрелые | |песчано- |
| III. | 8. Супеси разного |глинистым составом, |
|Мелкозернистые |происхож- |средней |
| Супесчаные | дения |циркуляцией растворов|
| | |и |
| | |средней |
| | |влагоемкостью. От- |
| | |носительно бедны |
| | |элемента- |
| | |ми питания
|
