• Показатель урожайности (САМ)
  • 2. Морфологические свойства почв: горизонты, профили, включения, новообразования, структура и т. д.
  • 5. Сложение.
  • 3. Выветривание, его формы и значение для почвообразования. Выветривание
  • 1. Механическое выветривание
  • 3. Биологическое выветривание.



  • страница1/7
    Дата10.02.2018
    Размер1.69 Mb.

    1. Почвоведение как отрасль естествознания, его предмет, история и значение. Вильямс В. Р.: Почвы


      1   2   3   4   5   6   7


    1. Почвоведение как отрасль естествознания, его предмет, история и значение.
    Вильямс В.Р.: Почвы – это верхние слои коры выветривания, обладающие плодородием. Появляется плодородие в результате формирования почвы. Почва формируется на грунте.

    Неолит (8 – 9 тыс. лет назад) – появляется земледелие. Земледелие возникло в субтропических широтах (сев. Индия, Китай, Мексика) в долинах крупных рек. Причины: 1.биоклиматические условия. 2. В субтропических широтах предки культурных растений в дикой флоре. Обширные территории.



    В долинах крупных рек появилось земледелие, но не повсеместно. В междуречьях в период половодья смывается большое количество вещества K, P, N, Ca, Mg поступают в главную реку, выносятся в бассейн, куда впадает. Во время половодья большая часть питательных элементов откладывается в пойме – часть, затапливаемая во время половодья. Часть выносится, но большая часть аккумулируется.

    Почвы пойменные (аллювиальные) богаче, чем почвы сопредельных водораздельных территорий.


    Разница 1,5 – 2,5 раза. (П) – показатель плодородия – урожай, (Б) – биомасса.

    Показатель урожайности (САМ) – во сколько урожай выше нормы высева.

    1 ведро – 20 ведер. САМ = 20.

    22 Ц./га – урожай. Количество т. 2/Ц./га

    22/2


    В лесной зоне В. и З. полушария древнейшей системой земледелия являлась подсечноогневая система земледелия.

    Лес вырубался и сжигался, а на этом участке частично вырубленного леса, земля обрабатывалась вручную и засевалась (пшеница). 2-3 года - высокий урожай (САМ ≈ 20-30). После этого урожайность резко падала. Далее осваивались другие территории, не было стационарных пахотных угодий.

    На смену подсечноогневой системе появляется трехпольная система земледелия.

    Пример: В первый год 1 поле засевалась основной с/х. культурой. 2. чем-то другим (ячмень, овес, репа). 3. ничем, не засевалось – паровое.

    Следующий год: 1. Ячмень, овес, репа, горох. 2. паровое. 3. рожь.

    3 год: 1. паровое. 2. рожь. 3. другое.

    Предназначение парового поля – избавление от сорняка. Выпас скота.

    Трехполье – 3-5 САМ. Но трехполье господствовало, так как использовалась лошадь «соха» («плуг»). За счет лошадиной силы увеличивалась пахотная площадь. Трехполье просуществовало до 20-30-х гг. XX века.

    Термин почвоведение (1837г) – Шпренгель. Геологическое направление – почвоведения Шпренгель, Фаллу, Паллас. «Чернозем – самые молодые геологические образования».

    Германия «агрохимическое направление» ТЭАР, Буссенго, Ю. Либих 1845.



    Либих сжигал плоды рожь, ячмень и получал – золу. Исследует состав золы (K, P, Ca, Mg, S). Урожай снижается на трехполье потому, что плоды и зерна вместе с урожаем ежегодно выносят эти элементы. Искусственно восполнять убыль элементов → минеральные удобрения. Использование минеральных удобрений в Западной Европе повысило урожай до 20 Сам.
    Либих предполагал, что при повышении количества удобрений, урожай будет выше. Но на самом деле это только до определенного момента растет, а затем падает
    Россия - родина современного научного почвоведения В.В. Докучаев. 1861г. Отмена крепостного права. 1863 «Русский чернозем».

    Почва – это поверхностные слои коры выветривания, изменные и постоянно меняющиеся под совокупным воздействием рельефа, климата, животных, растительных организмов и возраста страны.

    1. Геологический фактор (Либих).

    2. Рельеф.

    3. Климат. учение о факторах

    4. Животные и растительные организмы. почвообразования

    (биогенный фактор). (Докучаев).

    5. Возраст (время формирования).

    Также появились предположения о влиянии на почву:

    6. Подземные воды.

    7. Антропогенный фактор. (Самые важные – 3 и 4).



    Кора выветривания – продукты разрушения горных пород. В.В. Докучаев является основателем современного картографирования почвенного покрова. Докучаев – основоположник полевых методов исследования. 1899 -1945 – журнал почвоведения издавался на 4 языках.

    Ученик Докучаева Вернадский обозначил 5 функций почв:

    1. Обеспечение возможности существования жизни на Земле.

    2. Общие взаимодействия биологического и геологического круговорота. Усваиваются на ионном уровне из раствора (N,P,K).

    3. Осуществление газообмена между почвой, атмосферой и гидросферой.

    4. Регулирование биосферных процессов. (Почвы определяют плотность биомассы).

    5. Почвы являются мощным аккумулятором энергии.

    2. Морфологические свойства почв: горизонты, профили, включения, новообразования, структура и т. д.
    Исследуются в полевых условиях (визуально): 1. Цвет. 2. Новообразования.

    3. Включения. 4. Структура. 5. Почвенный профиль.



    1. Цвет.

    Отражает химизм образования. Темная окраска связана с наличием органического вещества – гумуса.

    Красноземы – наличие окисного железа: Fe2O3 Fe(III)

    Бурый – есть железо, но меньше, чем в красном.

    Желтоземы < Fe2O3; буроземы.

    Сизо-голубой - FeO - закисные формы Fe(II), когда перенасыщены влагой. Переход окиси в закись: Fe2O3 → FeO

    Fe(III) → Fe(II) (окись → в закись).

    O2 H2O → H2O O2 (Оглеение).

    Светло- серые: 1. SiO2 (кремнезем) (> 90%). 2. CaCO3 (кальцит). 3. (NaCl, KCl, CaCl) (хлориды).

    2. Новообразования.

    Соединения, которые возникают в процессе развития почвы. Различны по химизму и морфологии. Лесные почвы: новообразования железисто – марганцевого состава FeMn. Сцементированные прослойки железа и марганца в песках – ортзанд. Ортштейн – железисто – марганцевые конкреции. Характерны для заболоченных глинистых и суглинистых почв. Лесные почвы – карбонатные новообразования – могут быть в виде присыпки, в виде конкреций, пустотелые. для степных лесостепных, полупустынных почв. CaCO3 – гипсовые новообразования CaSO4 – характерны для пустынных регионов.



    3. Включения.

    - инородные тела, несвязанные с почвообразованием. Литогенные – камни: галька, щебень; биогенные – древесные корни, кости животных, уголь; антропогенные – керамические черепки посуды и т. д.



    4. Структура.

    -Способность почвы распадаться на отдельные камни, глыбы – структурность. Камни, глыбы – структурные отдельности. Песчаные почвы – бесструктурные. Гумусовые почвы – преобладают структурные отдельности. Структура препятствует эрозии (ветровой и водной). Структура способствует накоплению и удержанию влаги в почвах. В структурной почве вода не испаряется, так как она просачивается глубоко. В бесструктурной всё наоборот.



    5. Сложение.

    - определяется плотностью почвы. (Почва сожжет быть мягкая, плотная, уплотненная).



    6. Почвенный профиль.

    Профили состоят из горизонтов В.В. Докучаев. А – поверхностный слой, В – переходный горизонт, С – материнская порода.



    A

    B

    C

    Изначально был грунт (материнская порода)→растительность.
    I. Органогенные горизонты.

    (Ао – лесная подстилка, кора листья, поля – степной или травянистый войлок).



    Аоv – лесная подстилка (хвоя, листья + зеленые мхи).

    Ат – торфяные горизонты.

    II. Органоминеральные горизонты. Много органики и минерального вещества.

    А А1 – аккумулятивный горизонт (гумусовый)

    Аd – дерновой горизонт (где травянистая растительность) не менее 56% органики.



    Аn – пахотный горизонт.

    III. Почвенные минеральные горизонты.

    А2 подзолистый горизонт (напоминает цвет золы потухшего костра)

    Элювиальный (вымывания), до 99 % SiO2 - остальное вымыто. Характерен для лесных почв.



    G – глеевый горизонт – характеризуется сизовато-голубоватой окраской. (FeO, Fe (II))

    B – иллювиальный (вмывания).

    Bf – железисто- иллювиальный (яркая бурая окраска- обилие железа)

    Bh – гумусово-иллювиальный горизонт.

    Bfh - железисто гумусово-иллювиальный горизонт.

    Bca – карбонатно-иллювиальный горизонт.

    Bt – глинисто-иллювиальный горизонт. Характерен для почв, которые формируются в условиях с большим количеством осадков (гумидных). Лессиваж - миграции глинистых фракций из верхних слоев в средние.

    Bm – иллювиально-метаморфический горизонт. Интенсивное внутрипочвенное выветривание.

    IV. минеральные подпочвенные горизонты.

    С – материнская порода - рыхлые четвертичные отложения, незатронутые почвообразованием.

    D – четвертичные отложения, отличающиеся по генезису от вышележащей материнской породы.

    D2 – девонские пески.

    R – дочетвертичные отложения.

    3. Выветривание, его формы и значение для почвообразования.
    Выветривание – это процесс разрушения горных пород под влиянием температурных колебаний, воды, а также живых и растительных организмов.

    Выветривание (гипергенез):

    - механическое (физическое)

    - химическое

    -биологическое

    В природе идут одновременно с взаимодействием друг с другом, и разделить их практически невозможно.



    1. Механическое выветривание – разрушение горных пород на обломки различной величины и формы. Выветривание под температурным фактором. Также активную роль играет вода при замерзании увеличивается в объеме. Ветер, но не сам по себе, в воздухе должны быть во взвешенном состоянии минеральные частицы, которые ударяются о горные породы.
    → →

    При механическом выветривании породы полиминерального состава – гранит. Пределом выветривания – разрушение горной породы на отдельные минералы. Дальше механическое выветривание не идет. При изменении горной породы наблюдается существенное изменение свойств. Появляются следующие физические свойства у выветрившейся породы: 1. Появляется влагопроницаемость. 2. Воздухопроницаемость. 3. Меняются физические постоянные – удельный вес, теплопроводность и самое главное – происходит увеличение удельной или суммарной поверхности вещества.

    S S


    Так как увеличивается S, увеличивается возможность выхода веществ в окружающую среду.



    2. Химическое выветривание – за счет растворения, гидратации, гидролиза.

    Гидратация – присоединение к минералам в горных породах воды. Гидролиз – потеря минералами воды входящий в их состав.

    K2 Al2 Si6 O16 калийный полевой шпат. Значение химического выветривания: K – есть, но недоступен, прочно удерживается в минералах силами молекулярного притяжения:

    K2 Al2 Si6 O16 +2H2O ↔ H2 Al2 Si6 O16 + 2KOH I –стадия повсеместно.

    KOH ↔ K+ + OH-

    Растения способны усваивать питательные элементы не на молекулярном, а на ионном уровне. Первичные минералы – входящие в состав горных пород. Вторичные минералы – после химического выветривания. Химическое выветривание может идти дальше.

    II стадия субтропические и экваториальные широты.

    H2 Al2 Si6 O16 + nH2O→ H2 Al2 Si2 O8 ∙ H2O+ SiO2 ∙nH2O

    Каолин аморфная кремнекислота.

    В более низких широтах химическое выветривание идет дальше. В экваториальных широтах химическое выветривание достигает максимального развития.

    H2 Al2 Si2 O8 ∙ H2O→ Al2O3 + 2 SiO2 + 2H2O.

    В низких широтах средняя температура +25, высокая влажность: горные породы разрушаются до отдельных оксидов, идет в теплых гумидных районах земного шара. В экваториальных широтах глубокое разрушение способствует образованию металлооксидов (Al2O3; Fe2O3).



    3. Биологическое выветривание.

    - Разрушение горных пород под влиянием растительных организмов.

    Биологическое выветривание - биохимическое выветривание. Лишайники (литофильные) поселяются на горных породах, своими ризоидами выделяют кислоты, которые взаимодействуют с минералами, входящими в состав горных пород.



    В процессе 3-х выветриваний:

    1. Образуются материнские породы, на которых формируются почвы.

    2. В процессе выветривания питательные элементы из недоступных форм переходят в доступные.

    3. Увеличивается удельная поверхность вещества, которая способствует выходу питательных элементов в окружающую среду.

    4. Изменение горных пород сопровождается изменением физических свойств: водопроницаемость, воздухопроницаемость, теплопроводность.

    5. Измельчение горных пород определяет возможность поселения на продуктах выветривания древесных и травянистых растений.


      1   2   3   4   5   6   7

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    1. Почвоведение как отрасль естествознания, его предмет, история и значение. Вильямс В. Р.: Почвы