>>Почвообразуване и разнообразие
Почви и почвени ресурси
§ 26. Почвообразуване и разнообразие
Думата "земя" често се използва като синоним на почвата - удивителен продукт на природата. Забележителният руски учен Василий Василиевич Докучаев* пръв обръща внимание на разликата между почвата и другите части на земната кора.
Почвата е рохкав повърхностен слой земя, който е плодороден. Плодородието на почвата, т.е. нейната способност да осигурява на растенията необходимия набор и количество хранителни вещества, вода, въздух, е едно от най-основните свойства на почвата.
Образуването на почвата е станало за дълъг период от време чрез взаимодействието на основна скала, растения, животни, микроорганизми, климата също и облекчение.
В. В. Докучаев правилно нарича почвите „огледалото на ландшафта“, тъй като почвите са най-важният израз на природата на дадена територия. Почвата определя растителната покривка и сама зависи от нея. Взаимодействието на тези два компонента при дадени условия облекчениеа климатът създава облика на пейзажа.
Какви почви на Евразия познавате? Защо почвите са различни в различните части на Евразия? От какви природни компоненти зависи образуването на почвата?
* Василий Василиевич Докучаев (1846-1903) - най-големият руски естествен учен. За първи път през 1886 г. той определя почвата като плодороден повърхностен слой на Земята, създаден от комбинираното въздействие на всички компоненти на природата. Той е и един от основателите на съвременната физическа география. През 1877 г. В. В. Докучаев заминава за първото си „черноземно“ пътуване до Русия. Изминавайки общо 10 хиляди километра, Докучаев събира хиляди проби от почвата. Въз основа на резултатите от пътуванията си ученият, обобщавайки всички получени материали, подготви класика работа“Руски чернозем”, в който той доказа, че почвата не е скала, а напълно самостоятелно тяло на природата. Така се поставят основите на една нова наука – почвознанието.
Почвообразуването е сложен процес.В зависимост от скалата, върху която е образувана почвата, тя може да бъде глинеста или пясъчна. На песъчливи почви се образуват леки, т.е. лесно измити почви. На водоустойчиви глини има тежки, слабо измити, преовлажнени и солени почви. Тъмно оцветените почви се образуват върху варовици, тъй като варовиците имат способността да задържат хумус. Скалите, върху които се образуват почвите (наречени родителски скали), оказват влияние върху свойствата на почвата.
Водещото условие за почвообразуване е взаимодействието на живите организми. Благодарение на въздействието им върху планинската (основната) скала, заедно с такива фактори като режим на влага, температура на въздуха и характеристики на релефа, стана възможно образуването на почви. Живите организми допринасят за натрупването на органична материя, влияят върху химичния и минерален състав на почвите, техните физични свойства, топлинен и воден режим.
Биологичните останки гният под въздействието на микроорганизми, живеещи в почвата. В резултат на това се образува специално вещество - хумус. Нито пясъкът, нито глината са почва, докато не съдържат хумус.
Съдържание на урока бележки към уроцитеподдържаща рамка презентация урок методи ускорение интерактивни технологии Практикувайте задачи и упражнения самопроверка работилници, обучения, казуси, куестове домашна работа въпроси за дискусия риторични въпроси от ученици Илюстрации аудио, видео клипове и мултимедияснимки, картини, графики, таблици, диаграми, хумор, анекдоти, вицове, комикси, притчи, поговорки, кръстословици, цитати Добавки резюметастатии трикове за любознателните ясли учебници основен и допълнителен речник на термините други Усъвършенстване на учебниците и уроцитекоригиране на грешки в учебникаактуализиране на фрагмент в учебник, елементи на иновация в урока, замяна на остарели знания с нови Само за учители перфектни уроцикалендарен план за годината; методически препоръки; Интегрирани уроциВ.В. Докучаев постави началото на изучаването на почвообразуващите фактори. Той пръв установява, че почвообразуването е тясно свързано с физическата и географска среда.
В.В. Докучаев идентифицира пет фактора на почвообразуването: климат, почвообразуващи скали, живи и мъртви организми, възраст и терен. В съвременното почвознание към изброените фактори се добавят стопанската дейност на човека и подземните води. При изучаването на почвите е важно да се вземат предвид взаимните връзки и влиянието на всички почвообразуващи фактори.
Функционалната зависимост на почвата от почвообразуващите фактори може да се покаже със схематична формула:
Почва = f (К+П+О+Р+ХД+ГВ) t,
където f е функция; К – климат; P – порода; О – организми; R – релеф;
HD – икономическа дейност; GW – подземни води; t – време.
Функционалната връзка между почвата и почвообразуващите фактори е толкова сложна, че решаването на горната формула все още не е възможно. Въпреки това, V.V. Докучаев посочи, че тези трудности са временни и има всички основания да се очаква, че ще бъдат открити сложни връзки между почвата и факторите, които я формират. Понастоящем основата за такова заключение е, първо, нарастващият темп на получаване на количествени (цифрови) данни в различни условия и, второ, широко разпространената компютъризация и използването на математически методи за изучаване на масови цифрови данни.
Почвообразуващи скали
Почвообразуващи скали. Скалите, върху които се образуват, се наричат почвообразуващи или родителски скали. Най-често срещаните са рохкави седиментни скали. Възрастта им е плейстоцен (кватернер). Покриват 90% от територията на извънтропичната част на северното полукълбо. Седиментните скали се отличават с рохкав състав, порьозност, водопропускливост и други свойства, благоприятни за почвообразуването. Дебелината им може да достигне повече от сто метра.Намерени са следните генетични типовеседиментни скали: елувиални, делувиални, алувиални, моренни, флувио-глациални, глациолакустрилни, еолови и др.
Материнската скала е материалната основа, субстратът, върху който се образува почвата. Почвата до голяма степен наследява своя гранулометричен, минералогичен, химичен състав и свойства от основната скала. Но почвообразуващата скала не е скелетът на почвата, инертен към протичащите в нея процеси. Състои се от различни минерални компоненти, които участват в процеса на почвообразуване по различни начини. Сред тях има частици, които практически са инертни към химични процеси, но играят важна роля във формирането на физичните свойства на почвата. Други компоненти на почвообразуващите скали лесно се разрушават и обогатяват почвата с определени химични елементи, поради което съставът и структурата на почвообразуващите скали оказва изключително силно влияние върху процеса на почвообразуване.
Така например почвите обикновено се образуват в иглолистно-широколистни (смесени) гори. Но когато в горската зона почвообразуващите скали съдържат повишено количество калциеви карбонати, се образуват почви, които рязко се различават от дерново-подзолистите. Но в ландшафти, където се намират льосови отлагания, съдържащи повишено количество калциеви карбонати, се образуват особени дерново-карбонатни почви, рязко различни по външен вид и свойства от. По този начин карбонатното съдържание на скалите е от съществено значение, върху което могат да се формират почви с добри физикохимични свойства. Най-добрите почвообразуващи скали са льос и льосовидни глини, както и карбонатни скали - те образуват относително плодородни почви.
облекчениее един от най-важните почвообразуващи фактори. Влияе на почвообразуването главно индиректно, като преразпределя водата, топлината и твърдите почвени частици. Влиянието на релефа засяга главно преразпределението на топлината и водата, които текат към земната повърхност. Значителна промяна в надморската височина на района води до значителна промяна в температурните условия, относително незначителна промяна в надморската височина влияе върху преразпределението на валежите, изложението на склона е от голямо значение за преразпределението на слънчевата енергия и определя степента на въздействието на подземните води върху почвата.
Ролята и значението на макро-, мезо- и микрорелефа е значително различна. Формите на макрорелефа (равнини, планини, низини) могат да бъдат свързани с промени в количеството на валежите при разпространението на въздушните маси, които ги носят. Това създава условия за постепенна промяна на видовете растителност, а оттам и на почвите. В планините, когато се променя надморската височина на района, температурата на въздуха и характерът на влагата се променят, което определя вертикалната зоналност на климата, растителността и почвите.
Елементи на мезорелефа (хълмове, хребети, водосбори, дерета) преразпределят слънчевата енергия и валежите върху ограничена площ. На равен терен почти всички валежи се абсорбират от почвата; склоновете губят вода поради оттичане, а в депресиите тя може да се натрупа ненужно, причинявайки преовлажняване.
Съществува значителна разлика в инсолацията между южните и северните склонове - до 10°C, което се отразява на водния режим и характера на растителността.
Отрицателните и положителните релефни елементи, разположени наблизо, обикновено имат различни водно-въздушни и хранителни режими и различни реакции (pH).
Повърхностният и вътрешен отток предизвиква насочена миграция на твърди частици (разтворени вещества) - осъществява се обмен на вещества между формите на мезо- и микрорелефа. В резултат на това дебелината на хумусния хоризонт на склона може да бъде 2-3 пъти по-малка, отколкото в падината. Силният воден отток от стръмни склонове създава трудни условия за растеж на растенията.
Микрорелефните форми (малки вдлъбнатини, хълмове, хълмове) допринасят за появата на различия в местообитанията на растенията, формирането на микроструктурата на растителната покривка и голямо разнообразие от почвени комбинации и комплекси.
В зависимост от положението в релефа и степента на овлажняване се разграничават автоморфни (почви на водосбори, склонове), полухидроморфни (блатисти) и хидроморфни почви. Последните две групи (редове) почви са в конюгирана зависимост от автоморфни почви, т.е. почвите на депресиите се влияят от повърхностни и подземни води, обогатени с химични елементи и съединения, извлечени от почвите на по-високо разположени райони. Геохимичната зависимост на полу- и хидроморфните почви от автоморфните се нарича геохимично свързване.
Геохимичната комуникация в условията на мезорелефа има еднопосочна посока.
В условията на микрорелеф тази връзка има двупосочна посока - химичните елементи, мигриращи с повърхностния отток в микродепресиите, ги обогатяват. Но изсушаването на микровисоките води до капилярно издърпване на почвената вода от вдлъбнатините - някои от елементите също се изтеглят нагоре.
Климат. Климатът оказва голямо влияние върху развитието на почвообразуващите процеси. Свързва се с осигуряването на почвата с енергия (топлина) и вода. Те определят хидротермичния режим на почвата.
Развитието на почвообразуващия процес зависи от годишното количество постъпваща топлина и влага, особеностите на тяхното дневно и сезонно разпределение. Водният и топлинният режим на почвата пряко влияят върху развитието и разнообразието на организмите, количеството на тяхната биомаса, скоростта и характера на разлагането на органичните вещества, образуването на хумус и разрушаването на минералната част на почвата. По този начин в сух горещ климат в почвата не се натрупва голямо количество хумус - образува се малко количество постеля, органичната му материя бързо се минерализира. В сухите райони в периоди на липса на валежи се наблюдава забавяне на биологичните и физикохимичните процеси. Друга картина се наблюдава при студен, бореален климат - тук има бавно разлагане на постеля и дори може да се образува торф. Наличието на мразовит период причинява замръзване на почвата, спиране на биологичните процеси и рязко потискане на физичните и химичните процеси.
Хидротермичният режим също определя скоростта и посоката на процесите на движение на водоразтворимите соли по профила. По този начин, в условията на умерено студен, влажен климат, се наблюдава значително отстраняване на органични и минерални съединения в долната част на почвения профил или в подземните води. Процесите на движение на солта протичат по различен начин в горещ и сух климат - водата се издига през капиляри от долните слоеве, което може да причини засоляване на почвата.
Движението на въздушните маси (вятърът) влияе върху газообмена в почвата и улавя малките почвени частици под формата на прах. Вятърът причинява процеса на физическо изветряне на скалите. Той издухва частици глина и прах от повърхността на почвата, което я прави песъчлива и причинява ерозия. Вятърът също може да допринесе за засоляването на почвата чрез пренасяне на соли от повърхността на солени водни басейни.
Климатът влияе върху почвата не само пряко, но и косвено, засягайки биологичните процеси (разпространение на висшите растения, интензивност на микробиологичната активност).
Климатичните условия на земното кълбо естествено се изменят от екватора към полюсите, а в планинските страни - от подножието към върха. В същата посока съставът на растителността и животните претърпява естествена промяна. Взаимосвързани промени в такива важни почвообразуващи фактори влияят върху разпространението на основните типове почви. Трябва да се подчертае, че влиянието на елементите на климата, както и всички други почвообразуващи фактори, се проявява само във взаимодействие с други фактори. Така например в условията на високопланинската алпийска зона количеството на валежите е приблизително същото като в условията на зоната на тайгата, но същото количество валежи в първия и втория случай не определя същия тип почва: в алпийската зона са развити планинско-ливадни почви, а в зоната на тайгата подзолистите почви са развита почва, поради значителната разлика в много фактори на почвообразуване.
вода. Почвообразуването става под въздействието на повърхностни и подземни води. Тяхната роля се свежда главно до движението на раздвижени вещества, разтворени съединения под въздействието на гравитационни и капилярни сили и хидролизата на почвените минерали; При застой на водата се развиват глееви процеси.
Те имат известно влияние върху почвообразуването почвата и подземните води. Водата е средата, в която протичат множество химични и биологични процеси в почвата. За повечето почви в междуречието основният източник на вода са валежите. Въпреки това, когато подпочвените води са плитки, те оказват силно влияние върху образуването на почвата. Под тяхно влияние се променя водният и въздушният режим на почвите. Подпочвените води обогатяват почвите със съдържащите се в тях химични съединения и в някои случаи предизвикват засоляване. Подгизналите почви не съдържат достатъчно кислород, което потиска дейността на определени групи микроорганизми. В резултат на влиянието на подземните води се образуват специални почви.
Биологичен фактор. Той е водещ в процеса на почвообразуване. Неговото развитие стана възможно едва след появата на живота. Без живот нямаше да има почва. Образуването на почвата на Земята започва едва след появата на живота. Всяка скала, колкото и дълбоко разложена и изветряла да е, все още няма да бъде почва. Само дълготрайното взаимодействие на изходните скали с растителни и животински организми при определени климатични условия създава специфични качества, които отличават почвата от скалите.
В образуването на почвата участват следните групи организми: микроорганизми, зелени растения и животни. Действайки заедно, те образуват сложни биоценози. В същото време всяка от тези групи изпълнява специфични функции.
Благодарение на активността микроорганизмиорганичните остатъци се разграждат и съдържащите се в тях елементи се синтезират в съединения, абсорбирани от растенията. Микроорганизмите включват бактерии, актиномицети, гъби, водорасли и протозои. Броят им в 1 g почва варира от милиони до милиарди индивиди. Масата на микроорганизмите варира от 3 до 8 t/ha, или около 1–2 t/ha сухо вещество. Особено много микроорганизми има в горните почвени хоризонти, в зоната на корените. Микроорганизмите са пионери в образуването на почвата;
Бактерии- най-често срещаната група микроорганизми в почвата. Извършват различни процеси на трансформация на органични и минерални съединения. Благодарение на тяхната дейност се извършва грандиозен процес на преработка на колосалното количество мъртва органична материя, която всяка година постъпва в почвата. Това освобождава химически елементи, които са били здраво свързани с органичната материя.
От голямо значение е дейността на хетеротрофите, които определят процеса на амонификация - разлагането на органичната материя с образуването на амониеви форми на азот. Нитрификацията също е полезна - активността на автотрофни аеробни бактерии, които окисляват амониевия азот първо до азотна и след това до азотна киселина. В резултат на това растенията получават основния хранителен елемент като азот. За една година дейност на нитрифициращи бактерии могат да се образуват до 300 kg соли на азотна киселина на 1 хектар почва.
В същото време в почвата с недостиг на кислород може да възникне денитрификация - редуцирането на почвените нитрати до молекулярен азот, което води до загубата му от почвата.
Някои групи бактерии са в състояние да абсорбират молекулярен азот от въздуха и да го превърнат в протеинова форма. Тази способност притежават свободно живеещите почвени и нодулни бактерии, които живеят в симбиоза с бобови растения. След загиването на азотфиксиращите бактерии почвата се обогатява с биологичен азот – до 200 кг/дка.
С помощта на бактериите се извършват окислителни процеси на различни вещества. Така серните бактерии окисляват сероводорода до сярна киселина - в резултат на това в почвата се натрупват до 200 kg/ha сулфати годишно.
Голяма група железни бактерии използват енергията от окисляването на двувалентно желязо, за да абсорбират въглерод.
Актиномицети, или лъчисти гъби, разлагат влакна, лигнин, хумусни вещества в почвата и участват в образуването на хумус.
гъби. Съдържанието им се измерва в десетки хиляди копия в един грам почва. Най-разпространени са плесенните гъби, а в горските почви - мукоровата гъба. Гъбите разграждат лигнина, фибрите, протеините и танините. Това произвежда органични киселини, които могат да трансформират почвените минерали. Често гъбите влизат в симбиоза със зелени растения, образувайки микориза върху корените, което подобрява азотното хранене на растенията.
Морски водораслиразвиват на повърхността на почвата. Максималният им брой се наблюдава през влажни периоди. Горските почви са доминирани от диатомеи и синьо-зелени водорасли. Те обогатяват почвата с органични вещества и активно участват в изветрянето на скалите.
лишеи- сложно симбиотично образувание на гъба и водорасло. Срещат се навсякъде – по почвата, по дърветата, по голите скали. Те разрушават скалите, като въздействат върху тях механично и химично. Органичните останки от лишеи и минералните зърна от скали са по същество примитивна почва за заселване на висши организми.
Висши растения. Зелените растения играят основна роля в образуването на почвата. На сушата годишно се произвеждат 15 1010 тона биомаса, синтезирана от зелени растения чрез фотосинтеза.
Биомасата е общото количество жива органична материя в растително съобщество. Най-високата биомаса в горските съобщества е 1–4 хил. c/ha. Тревните съобщества образуват по-малко биомаса. Ливадни степи – 250 ц/ха, сухи степи – 100 ц/ха, пустини – 43 ц/ха. Част от биомасата под формата на коренови остатъци и земна постеля се връща обратно в почвата. Ежегодно постъпва в почвата (постеля, корени): тайга гора – 4–6 t/ha, ливадни степи – около 14 t/ha, агрофитоценоза – 3–8 t/ha. Растенията в процеса на своята жизнена дейност синтезират органично вещество и го разпределят по определен начин в почвата под формата на коренова маса, а след отмирането на надземната част - под формата на растителна постеля. Компонентите на постеля след минерализация навлизат в почвата, допринасяйки за натрупването на хумус и придобиването на характерния тъмен цвят на горния почвен хоризонт. Освен това растенията натрупват отделни химични елементи, които се съдържат в малки количества в почвообразуващите скали, но са необходими за нормалното функциониране на растенията. След като растенията умрат и техните останки се разлагат, тези химични елементи остават в почвата, като постепенно я обогатяват.
Втората важна функция на зелените растения е концентрацията на пепелни елементи и азот. До 95% от масата на сухото вещество на растенията се състои от въглерод, кислород, водород и азот. Освен това в растенията се натрупват така наречените пепелни елементи (около 5%) - калций, магнезий, калий, натрий, сяра, хлор и др. - около 70 химични елемента. Много химични елементи се натрупват в почвата (като част от органичната материя) поради биогенно натрупване. Установено е, че бобовите растения натрупват в състава си повече калций, магнезий и азот; зърнени храни – фосфор, силициев диоксид, т.е. Има селективност в усвояването на химичните елементи.
Иглолистната горска постеля, когато се разлага, образува много фулвинови киселини, което допринася за развитието на процеса на образуване на подзолиста почва. Под ливадната тревиста растителност се развива процесът на почвообразуване. Мъховете имат висок капацитет на влага и следователно допринасят за преовлажняване на почвите.
Висшите растения и микроорганизми образуват определени комплекси, под влиянието на които се образуват различни видове почви. Всяка растителна формация съответства на определен тип почва. Например, при растителната формация на иглолистни гори, тя никога няма да се образува, която се формира под влиянието на ливадно-степната тревиста формация.
Животински организми(насекоми, земни червеи, малки гръбначни и др.), живеещи в почвата, също участват в почвообразуването. Има огромен брой от тях в почвата. Тяхната основна роля е трансформацията на почвената органична материя. Копаещата дейност на почвените животни също е важна.
Зоомасата на Земята е по-малка от фитомасата и възлиза на няколко милиарда тона. Най-голяма зоомаса имат широколистните гори – 600–2000 kg/ha, в тундрата – 90 kg/ha.
Дъждовните червеи са най-често срещаната група почвени животни - има хиляди или милиони от тях на един хектар. Те съставляват 90% от зоомасата в тайгата и широколистните гори. Годишно на хектар се обработват 50–380 тона почва. В същото време неговата порьозност и физични свойства се подобряват. Ч. Дарвин установи, че в Англия на всеки хектар червеите годишно преминават през тялото си 20–26 тона пръст. Чарлз Дарвин вярва, че почвата е резултат от дейността на животните и дори препоръчва да се нарича животински слой.
Почвените насекоми разхлабват почвата, обработват растителните остатъци и обогатяват почвата с растителна маса и минерални хранителни елементи.
Копачите (гофери, къртици, мишки и др.) Изкопават почвата, създават дупки в почвата, смесват почвата, като по този начин насърчават по-добрата аерация и най-бързото развитие на почвообразуващия процес, а също така обогатяват органичната маса на почвата с продуктите на тяхната жизнена дейност, променяйки състава си.
Много специален фактор за образуване на почвата - време. Всички процеси, протичащи в почвата, протичат във времето. За да се прояви влиянието на външните условия, за да се формира почвата в съответствие с факторите на почвообразуване, е необходимо определено време. Тъй като географските условия не остават постоянни, а се променят, почвите се развиват с течение на времето. Възрастта на почвата е продължителността на съществуването на почвата във времето. Процесът на образуване на почвата, както всеки друг, протича с течение на времето. Всеки нов цикъл на почвообразуване (сезонен, годишен, дългосрочен) внася определени промени в трансформацията на минерални и органични вещества в почвата. Степента на натрупване на вещества в почвата или тяхното излужване може да се определи от продължителността на тези процеси. Следователно факторът време („възрастта на страната“, според В. В. Докучаев) има определено значение при формирането и развитието на. почви.
Изследванията установяват продължителността на отделните процеси на почвообразуване. Така определено ниво на натрупване на хумус в почвата се установява в рамките на 100–600 години. Върху млади планински морени и седименти от дренирани езера се образува достатъчно оформена почва в рамките на 100–300 години.
Има разлика между абсолютна и относителна възрастпочва Абсолютна възраст- това е времето, изминало от началото на образуването на почвата до настоящия етап от нейното развитие. Може да варира от няколко хиляди до милион години.
Процесът на почвообразуване започна по-рано в тези територии, които бяха освободени от вода и ледена покривка по-бързо. Така на територията на Беларус почвите в северната му част са млади (в границите на последното валдайско (поозерско) заледяване) - възрастта им е около 10–12 хиляди години; Почвите на южните територии на републиката са по-зрели. В същото време в границите на една и съща територия, с една и съща абсолютна възраст, процесът на почвообразуване може да протича с различна скорост. Това се дължи на териториалната разнородност на почвообразуващата скала, релефа и др. В резултат на това се формират почви с различна степен на развитие на почвения профил - относителната им възраст няма да бъде еднаква.
За определяне на абсолютната възраст на почвите и органичните вещества се използва радиоактивният изотоп 14C и съотношението му с 12C. Времето на полуразпад на 14C е 5600 години. Изотопът 12C е стабилен. Познавайки радиовъглеродната активност на хумуса, е възможно да се определи възрастта му в рамките на 40–50 хиляди години.
Стопанската дейност на човека е мощен фактор за въздействие върху почвата, особено в условията на нарастваща интензификация на селското стопанство. Той рязко се различава от всички останали фактори по влиянието си върху почвата. Ако влиянието на природните фактори върху почвата се проявява спонтанно, тогава човек в процеса на своята стопанска дейност действа върху почвата целенасочено, променяйки я в съответствие със своите нужди. С развитието на науката и техниката, с развитието на обществените отношения се засилва използването на почвата и нейното преобразуване.
Човекът и неговото оборудване с мощни средства за въздействие върху околната среда, включително върху почвата (торове, машини, дренаж, напояване, химизация и др.) значително променят природните екологични системи.
Мелиорацията, изсичането или засаждането на гори, създаването на изкуствени резервоари - всичко това има съответно въздействие върху водния режим на територията и следователно върху почвата.
Прилагането на минерални и органични торове, варуване на кисели почви, торфиране на песъчливи почви и опесъчаване на глинести почви променя химичния състав на почвите и техните свойства. Механичната обработка води до промяна в комплекса от физични, химични и биологични свойства на почвата.
Системното прилагане на мерки за подобряване на почвата води до тяхното култивиране.
Но неправилното прилагане на определени мерки и нерационалното използване на почвите може да доведе до значително влошаване на почвите - да доведе до преовлажняване, ерозия, замърсяване на почвата и рязко влошаване на химичните и физичните свойства. Следователно човешкото въздействие върху почвата трябва да бъде научно обосновано; насочени към повишаване на нейното плодородие, към формиране на устойчиви високопродуктивни агроекосистеми.
През последните десетилетия е установено, че взаимодействието на почвообразуващите фактори задвижва огромни маси материя. В резултат на взаимодействието на скалите и живите организми възниква естествено преразпределение на химичните елементи и един вид метаболизъм. Същото се случва в системи от живи организми - атмосфера, скали - паднала атмосферна вода и т.н. В почвата тези миграционни процеси са особено интензивни, тъй като в тях участват едновременно всички почвообразуващи фактори. Първоначално се смяташе, че движението на химичните елементи се извършва под формата на повече или по-малко затворени вериги. По-късно се оказва, че движението на материята в почвата е разнообразно, но от първостепенно значение са откритите миграционни цикли. Миграционните процеси, протичащи по време на образуването на почвата, от своя страна са част от планетарни цикли, които обхващат цялата биосфера.
Следователно можем да заключим, че почвата е Това е специално природно образувание, където процесите на циклична миграция на химични елементи върху земната повърхност и метаболизъм между компонентите на ландшафта достигат най-голямото си напрежение. Едновременно с енергийното преразпределение на материята в почвата, слънчевата енергия се трансформира и акумулира активно.
Почвата е най-повърхностният слой земя на земното кълбо, получен в резултат на промени в скалите под въздействието на живи и мъртви организми (растителност, животни, микроорганизми), слънчева топлина и валежи. Почвата е напълно специално природно образувание, притежаващо само присъщата си структура, състав и свойства.
Почвата е най-важният компонент на всички земни биоценози и биосферата на Земята като цяло; чрез почвената покривка на Земята съществуват многобройни екологични връзки на всички организми, живеещи на и в земята (включително хората) с литосферата, хидросферата и атмосферата.
През 2001 г. в света имаше около 6 милиарда души. Площта на земната сушата е приблизително 149 милиона квадратни метра. км., тоест на всеки от нас се падат около 2,5 хектара земя. Почти 70% от земята обаче не може да се използва за земеделие. Те включват: полярни ледени шапки, замръзнала почва, стръмни и скалисти планини, неподходящи за тези цели, пустини и райони, покрити с голи скали или слой почва, твърде тънък за култивиране. Две трети от останалите 30% са подходящи само за паша. По този начин само 10% от земната повърхност може да отглежда култури.
И така, през 2001 г. всеки от нас е имал средно по 0,25 хектара обработваема земя. Експертите смятат, че за производството на сегашния обем храна са необходими 0,5 - 0,7 хектара на човек.
Почвообразуване.
Началото на процеса на образуване на почвата трябва да се счита за момента, в който растителността и микроорганизмите се заселват върху продуктите от изветряне на скалите. От този момент нататък натрошената скала се превръща в почва, тоест в качествено ново тяло, притежаващо редица качества и свойства, най-важното от които е плодородието.
Почвата се образува от повърхностна скала, наречена “родител”, чрез въздействието на климатични условия (температура, въздух, вода и др.), живи организми, с известен терен и за определен период от време, който определя възрастта на почвата.
. Почвообразуващи скали.
Почвообразуваща (основна) скала е всяка скала, върху минералната основа на която възниква и се развива почвата. Между почвата и основната скала има постоянен обмен на енергия (особено топлина), газове, водни пари и разтвори. Тези скали най-често са продукти на изветряне на седиментни скали. Лежащи директно на повърхността на земята, те служат като основни изходни скали. Най-често срещаните изворни скали са континенталните кватернерни отлагания: древни и съвременни ледникови образувания (морени), льос и льосови скали, алувий, колувий, елувий и др. Химичните и физичните свойства на скалите са от голямо значение. Минералната част на всяка почва съдържа главно онези елементи, които са били част от минералния състав на основната скала, а интензивността и естеството на процесите на почвообразуване пряко зависят от фактори като гранулометричния състав на скалата, нейната плътност, порьозност и топлопроводимост.
. Климат в почвообразуването.
Климатът играе огромна роля в процесите на почвообразуване; влиянието му е много разнообразно. Почвеният климат по известен начин влияе върху свойствата на почвата (съдържание на хумус, температура, влажност, условия на аерация и др.) И от своя страна зависи от почвата, растящата върху нея растителност и елементите на релефа. Най-важните климатични елементи в почвообразуването са валежите и притокът на лъчиста енергия от слънцето (топлина и светлина). Неравномерните периодични валежи на места създават и неблагоприятен почвен воден режим, характеризиращ се с редуване на периоди на засушаване с периоди на преовлажняване.
Температурата влияе върху скоростта на химичните и биологичните процеси, протичащи в почвата. Температурните условия на района и продължителността на вегетационния период определят продължителността на интензивното сезонно почвообразуване. Образуването на почвата може да бъде повлияно от вятъра, причинявайки дефлация. Вятърът насърчава обмена на въздух между атмосферата и почвата, като увеличава изпарението на водата от повърхността на земята и от почвата. Климатът засяга почвата не само пряко, но и косвено, тъй като наличието на една или друга растителност, местообитанието на определени животни, както и интензивността на микробиологичната активност се определят точно от климатичните условия.
. Растения и животни в почвообразуването.
Растенията и животните вземат голямо участие в образуването на почвата. Растенията, прониквайки с корените си в горния слой на почвообразуващата скала, извличат хранителни вещества от долните му хоризонти и ги фиксират в синтезираната органична материя. Поради разлагането на растителните остатъци в почвата се натрупва хумус, който е от голямо значение за почвеното плодородие. Растителните остатъци в почвата са необходим хранителен субстрат и основно условие за развитието на много почвени микроорганизми.
Животните в хода на своята жизнена дейност значително ускоряват разграждането на органичните вещества. Важна роля играят червеите, бръмбарите, ларвите, както и ровещите животни, като къртици, мишки, гофери, мармоти и др. Чрез многократно раздробяване на почвата те допринасят за смесването на органични вещества с минерали, както и като повишаване на водо- и въздухопропускливостта на почвата, което засилва и ускорява процесите на разграждане на органичните остатъци в почвата. Те обогатяват и почвената маса с продуктите на своята жизнена дейност. Растенията и животните вземат голямо участие в изветрянето на скалите.
. Микроорганизми в почвообразуването.
Наскоро беше установена изключителната роля на микроорганизмите в образуването на почвата, особено на бактериите и сапрофитните гъби. Техният брой достига стотици хиляди и дори милиони на 1 cm 2 почва в горния й слой. Принадлежащи към категорията на аеробни или анаеробни, микроорганизмите произвеждат всички видове продукти на окисление, дезоксидация, нитрификация и денитрификация. С известна комбинация от влажност, температура и други формиращи фактори, микроорганизмите служат като прости преносители на кислород и други газове и играят ролята на ензим. Най-изследваните нитрифициращи бактерии са Nitrosomonas (превръща амоняка в азотиста киселина) и Nitrobacter, които окисляват азотната киселина в азотна киселина (Schlesing, Münz, Vinogradsky). Като цяло повечето от физикохимичните процеси, протичащи в почвата, понастоящем се приписват на дейността на почвените микроорганизми.
. Релеф при почвообразуване.
Релефът е много важен фактор при образуването на почвата. Стръмността на наклона определя механичното действие на течащата вода, т.е. обогатяването или изчерпването на почвата с фини и разтворими вещества, а положението на наклона спрямо кардиналните точки определя температурата и влажността на почвата и следователно почти всички вътрешни (химико-биологични) процеси на почвообразуване. Релефът има косвено влияние върху формирането на почвената покривка. Неговата роля се свежда главно до преразпределение на топлината и овлажняване.
. Възраст на почвата при почвообразуване.
Възрастта на почвата е времето, което е изминало от излизането на повърхностната скала от водата или леда, тоест от началото на изветрянето. Значението на възрастта в почвообразуването за младите почви несъмнено е проблематично за старите. Някои смятат, че изветряването на почвите, натрупването на органични вещества, увеличаването на дебелината и т.н. е неограничено, докато други, въз основа на някои изчисления, твърдят, че след определен период от време настъпва равновесие между притока и потреблението на хумус и други вещества в почвите, които узряват.
Видове почви.
. Скалиста почва.
Естеството на скалата играе решаваща роля за това какви растения ще растат в такава почва. Основно значение тук имат разликите в твърдостта, порьозността, топлинния капацитет и топлопроводимостта. Основните скали са: гранит, варовик, доломит, пясъчник, шисти, базалт и др.
Песъчлива почва.
Пясъкът се състои от отделни зърна от различни минерали, главно кварц, но също и рогова обманка, фелдшпат, слюда и понякога вар (например в коралов пясък, пясък от вулканични продукти и др.) Достойнството на песъчливите почви като хранителна среда зависи от химични свойства на зърната, които го съставят: чистият кварцов пясък е стерилен, тъй като кварцовите зърна не са подложени на атмосферни влияния и в резултат на това не могат да служат като храна за растението. Хумусът се образува трудно в суха, рохкава, песъчлива почва, тъй като органичните части на почвата лесно се подлагат на окисление и разлагане при свободен достъп на въздух.
. Варовита почва.
Варовият пясък, направен от зърна карбонизирана вар, съдържа повече хранителни вещества от кварцовия пясък. Има малко по-висок капацитет за задържане на вода и изсъхва по-лесно.
. Глинеста почва.
Глинеста почва се характеризира с висока абсорбционна способност и хигроскопичност (може да абсорбира 5-6% водни пари от въздуха). Трудно се проветрява; Това обстоятелство е неблагоприятно за растенията и води до образуване на киселини и преовлажняване на почвата. Глинеста почва съдържа главно глина, която от своя страна съдържа каолин (воден силикатен двуалуминиев оксид), който е важно хранително вещество за растенията. Когато се смеси с пясък, хумус и вар, глинеста почва става много плодородна.
. Хумусни почви.
Този тип почва се образува от растителни и животински остатъци и отпадъци и главно от животински екскременти в различна степен на разлагане. За формирането му важна роля играят микроорганизми (бактерии, гъби, монера и др.), както и по-едри животни, предимно земни червеи.
Хумусните вещества образуват лесно разтворими съединения с трудно разтворимите хранителни вещества за растенията и по този начин коригират хранителната стойност на почвите. Те значително променят физичните свойства на почвата; приложими за минерални почви, те увеличават нейната абсорбционна способност, топлина, вода и много други. Хумусните почви включват торфени и тинести почви.
. Солончакова почва.
Почва, наситена с натриев хлорид, чийто състав може да бъде много разнообразен.
Състав на почвата.
Почвата се състои от твърди, течни, газообразни и живи части. Съотношението им варира не само в различните почви, но и в различните хоризонти на една и съща почва.
. Твърдата част на почвата се състои от минерални и органични частици, съставляващи 80 - 98% от масата на почвата. Те се състоят от пясък, глина, частици тиня, фрагменти и частици от първични минерали (кварц, фелдшпати, рогова обманка, слюда и др.). Минерологичният състав на твърдата част на почвата включва вещества като: Si, Al, Fe, K, Mg, Ca, C, N, P, S и микроелементи: Cu, Mo, I, B, F, Pb и много други. други.
Органичният състав на твърдата част на почвата е представен от отпадъчни продукти от растения, животни и микроорганизми (протеини, въглехидрати, органични киселини, мазнини, лигнин, смоли), както и сложен комплекс от хуминови вещества, състоящ се от въглерод, кислород , водород, азот и фосфор.
. Течната част на почвата (почвен разтвор) е вода с разтворени в нея органични и минерални съединения. Съдържанието на вода в почвата варира от 0,1% до 60%. Течната част участва в снабдяването на растенията с вода и разтворени хранителни вещества.
. Газообразната част (почвен въздух) запълва порите, незаети от вода. Съставът на почвения въздух включва въглероден диоксид, кислород, метан, летливи органични съединения и водни пари. Съставът на почвения въздух се различава значително от атмосферния и зависи от протичащите процеси. Между почвата и атмосферния въздух има постоянен газообмен. Кореновата система на висшите растения и аеробните микроорганизми енергично абсорбират кислород и отделят въглероден диоксид. Излишният CO2 от почвата се освобождава в атмосферата, а атмосферният въздух, обогатен с кислород, прониква в почвата.
Свойства на почвата.
. Химични свойства.
Химичните свойства на почвата се определят от процеси, протичащи главно между нейната твърда и течна част. По закона за действието на масите в почвата се образуват различни вещества, които навлизат в разтвора, като в него се установява подвижно равновесие между твърдата част и почвения разтвор. Почвеният разтвор се образува в процеса на почвообразуване за дълъг период от време в резултат на движението на водата в почвата и нейното навлажняване. Реакцията на почвения разтвор се създава от взаимодействието на почвата с вода или солеви разтвори и се характеризира с концентрацията на водородни и хидроксилни йони. Реакцията може да бъде кисела, алкална или неутрална. Има активна (действителна) киселинност, произтичаща от слаби киселини (главно въглероден диоксид, органични киселини), киселинни соли, минерални киселини (H2SO4) и потенциална киселинност.
Буферният капацитет е способността на почвата да устои на промени в нейната активна реакция (pH), когато към почвата се добавят киселини или основи; присъща е на твърдата фаза на почвата и зависи от нейния химичен, колоиден и механичен състав.
. Физични свойства на почвата.
Физическите свойства на почвата се разделят на основни (обем и специфично тегло, порьозност, пластичност, лепкавост, кохезия, твърдост, зрялост) и функционални (вода, въздух и топлина). Последните включват способността да абсорбират (абсорбират) падащи валежи или вода за напояване, да я пропускат, съхраняват или задържат, доставят я от дълбоки хоризонти на повърхността, снабдяват растенията с нея и др. Водата значително променя физичните, химичните, термичните и въздушните свойства на почвата. Физическите свойства на почвата, тясно свързани с другите й свойства, се променят в съответствие с хода на почвообразуването, а с промените в свойствата се променя и почвообразуването.
. Плодородие на почвата.
Почвеното плодородие е способността на почвата да задоволява нуждите на растенията от хранителни вещества, влага, въздух, биотична и физикохимична среда. Почвеното плодородие осигурява добива на земеделски култури, както и биологичната продуктивност на дивата растителност.
Ролята на почвата в човешкия живот.
Чуваме думите „земята е медицинската сестра“ толкова често, че едва ли им придаваме някакво значение. Но би било по-правилно да се каже, че дърветата и тревата растат, горите шумолят и житото се люлее в полето само защото имаме земя или по-скоро почва. Образуването на почвата започва с появата на първите живи същества на Земята, така че на тях дължим живота, а не само генетично. От древни времена хората са знаели, че светът около тях има невероятно свойство, което се нарича плодородие. Почвата, на която съвременната флора и фауна дължат своето съществуване и развитие, е била най-забележимо, най-ежедневно близка и разбираема за хората. Той е необходимо условие за живота на растенията, животните и хората. Докато отглеждат селскостопански култури, хората забелязват, че културата, отгледана от семената на едно и също растение, се оказва различна на различни парцели земя.
Почвата също играе важна роля в естествената човешка среда. Почвата, класифицирана като невъзобновяем природен ресурс, е основното средство за селскостопанско производство. Международни декларации и споразумения по проблемите на околната среда („Световна стратегия за опазване“, „Световна почвена харта“, „Основи на световната почвена политика“) потвърждават значението на почвата като универсално наследство на човечеството, което трябва да се използва рационално и защитава от всички хора на Земята.
В момента проблемът за взаимодействието между човешкото общество и природата стана особено остър. Става безспорно, че решаването на проблема за запазване качеството на човешкия живот е немислимо без определено разбиране на съвременните екологични проблеми. Почвената покривка на Земята е най-важният компонент на биосферата на Земята. Именно почвената обвивка определя много от процесите, протичащи в биосферата. Най-важното значение на почвите е натрупването на органична материя, различни химични елементи и енергия. Почвената покривка функционира като биологичен абсорбатор, унищожител и неутрализатор на различни замърсители. Освен това почвата е най-важното природно образувание.
Ролята му в живота на обществото се определя от факта, че почвата е основният източник на храна, осигурявайки 95-97% от хранителните ресурси за населението на планетата. Площта на сушата в света е 129 милиона квадратни километра или 86,5% от площта на сушата. Обработваемите земи и трайните насаждения като част от земеделските земи заемат около 15 милиона квадратни метра. км. (10% от земята), сенокоси и пасища - 37,4 милиона квадратни метра. км. (25% суши). Общата обработваемост на земята се оценява различно от различни изследователи: от 25 до 32 милиона квадратни метра. км.
Ако тази връзка на биосферата бъде разрушена, съществуващото функциониране на биосферата ще бъде необратимо нарушено. Съвременната почвена покривка се е формирала в продължение на хиляди години при условия, които сега са напълно променени. Следователно значението на правилното и ефективно използване и опазване на почвените ресурси нараства неизмеримо.
Почва и здраве на човека.
Повечето микроорганизми, живеещи в почвата, са сапрофаги, които не увреждат животинските организми. В същото време в почвата постоянно или временно живеят патогенни, патогенни микроорганизми и патогени на инфекциозни заболявания. Ето защо те представляват опасност. Патогенните бактерии включват причинителите на такива опасни инфекциозни заболявания като антракс, газова гангрена, тетанус и ботулизъм.
Инфекцията на човек чрез замърсена почва може да възникне при различни обстоятелства: директно по време на обработка на почвата, прибиране на реколтата, строителни работи и други условия. Антраксът е едно от най-опасните заболявания на хората и животните. Причинителят на антракса е антраксният бацил, който, попадайки в почвата с урината и изпражненията на болните животни, образува спора около себе си и в това състояние може да се запази с години, особено в кестенови и черноземни почви. Животните, които ядат храна, заразена с тази бактерия, се заразяват с антракс. Човек се заразява с антракс, като правило, чрез контакт с болни или мъртви животни, чрез продукти и суровини, получени от болни животни (месо, вълна, кожа), както и чрез директен контакт с почвата.
Тетаничният бацил е спороносен бацил, който е опасен за хората. Човешката инфекция става чрез увредена кожа или лигавици при контакт със замърсена почва. Тетаничният бацил е причинителят на ботулизма, тежко хранително отравяне. По отношение на силата на въздействие върху човешкия и животинския организъм този токсин превъзхожда всички други бактериални токсини и химически отрови.
Гангренозен бацил - спорите на бацила причиняват газова гангрена, която се проявява под формата на бързо разпространяващ се тъканен оток и некроза.
Сред временните микроорганизми, които живеят в почвата, голяма група се състои от патогени на чревни инфекции (коремен тиф, паратиф, дизентерия, холера), бруцелоза, туларемия, чума, магарешка кашлица. Те попадат в почвата само при определени условия (със секретите на болните, с канализацията и др.). Не може да се каже, че почвата е благоприятна среда за тяхното местообитание. Някои от тях умират поради липса на хранителни вещества, а някои могат да оцелеят в почвата до шест месеца.
Причинителите на туберкулозата, проказата и дифтерията също представляват опасност при попадане в почвата. Обикновено човек се заразява с чревни инфекции чрез замърсени зеленчуци. Но вторичното замърсяване на подпочвените и повърхностните води представлява не по-малка опасност. Туберкулозните бацили остават жизнеспособни до 15 месеца, дифтерийните бацили живеят около две седмици.
Наред с други неща, химичният състав на почвата може да има определено въздействие върху човешкото здраве. Микроелементите влизат в човешкото тяло с растителна и животинска храна, отчасти с вода, по схемата: почва - растение - животински организъм. Степента на снабдяване на растителните и животинските организми с микроелементи зависи от тяхното съдържание, предимно в почвата. Липсата или излишъкът на микроелементи в почвата води до дефицит или излишък не само при тревопасните, но и при месоядните, както и в човешкия организъм. Това води до отслабване или засилване на синтеза на биологично активни вещества, които включват микроелементи, нарушаване на процеса на междинен метаболизъм и възникване на заболявания.
Изследване на почвата.
Какъв вид почва има на нашия сайт? Какви вещества съдържа? Безопасно ли е да се използва за селскостопански цели? Почвата е много сложно биохимично вещество, което има известна инертност към вещества, внесени отвън. Поради тази инертност и буферност на почвата, в някои случаи прилагането на минерални и органични торове е недостатъчно за попълване на хранителни вещества в растенията.
Дефицитът на който и да е хранителен елемент в растението води до забележими аномалии в неговия растеж и развитие. В такава ситуация не е възможно да се създаде здрава и красива градина с помощта на конвенционални земеделски техники. В този случай изследването на почвата става актуално. В момента най-точният и надежден начин за тестване на почвата за качество и годност за употреба е нейното химично и бактериологично изследване. Благодарение на аналитичната химия днес можем да проведем абсолютно всякакви изследвания на почвата.
. Химическо изследване на почвата.
Почвата е повърхностният слой на Земята, който е плодороден. Почвата е многофункционална четирифазна система, образувана в резултат на изветрянето на скалите и жизнената дейност на организмите. Счита се за специална естествена мембрана (биогеомембрана), която регулира взаимодействието между биосферата, хидросферата и атмосферата на Земята. Образува се под влияние на климата, релефа, оригиналната почвообразуваща скала, както и живите организми.
Химическият състав на почвата е разнороден и може да варира значително в зависимост от територията. Почвата е активно изложена на човешки икономически и промишлени дейности. В почвата попадат редица опасни замърсители (замърсяването на почвата с петролни продукти и тежки метали е много често). Съдържанието им е строго регулирано от санитарните стандарти.
Преди да започнете каквото и да е озеленяване, препоръчително е да проведете химически тест на почвата. Проучването позволява своевременно идентифициране на конкретни проблеми, свързани с почвата.
Обобщавайки горното, можем да заключим: резултатите от изследването на почвата позволяват да се установи химичният състав и свойствата на почвата. Позволява ви да разберете общото съдържание на C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti и други елементи в почвата, дава представа за съдържанието на водоразтворимите вещества (сулфати, хлориди и карбонати на калций, магнезий, натрий и др.), определя усвоителната способност на почвата, разкрива запасеността на почвата с хранителни вещества - установява количеството на лесно разтворими (подвижни) азот, фосфор и калиеви съединения, абсорбирани от растенията, определят тежки метали в почвата (Cd, Zn, Cr, Co и др.), които имат токсичен ефект върху хората; помага да се идентифицират групи от растения, които могат да пуснат корени и да растат безопасно в дадена област.
. Бактериологично изследване на почвата.
За съжаление, почвата е резервоар не само на полезна микрофлора и фауна, но и на патогенна. Като се има предвид определената епидемиологична роля на почвата като фактор за разпространението на някои инфекциозни заболявания на животните и хората, в санитарната и противоепидемичната практика се провеждат редица мерки, насочени към защита на почвата от замърсяване и заразяване с патогенни видове микроорганизми. . Сред патогенните обитатели на почвата особено значение имат човешките патогени. Децата са най-уязвими към тях.
Жизнената активност на микроорганизмите в почвата, техният качествен и количествен състав се определят от почвените условия: наличието на хранителни вещества, влажността, аерацията, реакцията на околната среда и температурата. Видът на почвата оказва голямо влияние както върху общия брой, така и върху съотношението на отделните систематични групи микроорганизми. Почвената микрофлора включва следните групи микроорганизми:
Амонификаторни бактерии, които причиняват гниене на животински трупове, растителни останки, разлагане на урея с образуване на амоняк и други продукти
Нитрифициращи бактерии
Бактерии, участващи в цикъла на сяра, желязо, фосфор и други елементи(серни бактерии, железни бактерии)
Бактерии, които разграждат фибрите и предизвикват ферментация.
Бактериологичното изследване на почвата включва определяне на общия брой сапрофитни бактерии, колиформи (коли-титър и коли-индекс), клостридии (perfringens-титър), термофилни бактерии, нитрифициращи бактерии, определяне на актиномицети, гъбички, салмонела, шигела, причинители на тетанус, ботулизъм, бруцелоза, антракс.
По правило в зоните за деца има детска площадка за игри на открито, която има дървена или тревна повърхност. Но възможно ли е да се удържи малка вихрушка в затворено пространство? Изследователският интерес тласка децата да търсят приключения. Малко дете на сайта има време да тича през поляната, да се качи на разпространено дърво, да кацне безопасно на земята, да се плиска в плитката вода на езерце, да копае в почвата на цветна леха или декоративна зеленчукова градина и да опита всички ярките горски плодове и плодове. Естествено, в тялото на детето могат да проникнат и патогенни организми. Изследването на почвата за наличие на човешки патогени в такива случаи е от изключително значение.
Почвата е колосален природен ресурс, който осигурява на хората храна, на животните фураж и на индустрията суровини. Създаван е в продължение на векове и хилядолетия. Следователно опазването на почвата е една от основните задачи на руската държава.
P.S.: „Почвата трябва да се нарича „ден“, или външни, хоризонти на скалите,
естествено модифициран от комбинираното въздействие на вода, въздух и
различни видове организми, живи и мъртви."
Докучаев В.В.
Екополис. Всички права запазени.
В този урок ще научите как се образува горният плодороден слой – почвата. Научете за характеристиките на почвата и нейните обитатели.
Тема: Връзката между неживата и живата природа
Урок: Как се образува почвата
Нашият урок ще бъде посветен на почвата и нейното формиране. Както високото дърво, така и малката трева са укрепени от корените си в земята или по-скоро в горния й слой, който се нарича почва.
Как се е образувала почвата? Основата за образуване на почвата са скалите на Земята. Дъното на резервоарите, равнините и планините са изградени от скали, които са били унищожени в продължение на милиони години под въздействието на слънчевата топлина, водата, въздуха и живите организми. Най-малките скални частици се натрупват в скални пукнатини и се търкалят надолу с водните потоци в ниски места. Вода, въздух, бактерии, малки животни и семена от растения лесно проникват в пукнатините. В резултат на това по камъните поникват туфи билки, малки храсти и дори дървета. Корените на растенията продължават да разширяват пукнатините, разрушавайки скалите.
Ориз. 2. Покълнали растения върху камъка ()
Минават години, образуването на почвата е много дълъг процес. След хиляда години почвата се образува от останките на растения в подножието на скалите. Това е горният плодороден слой на земята с дебелина до 2 см върху мека вулканична пепел, този процес се случва бързо, само за 50-60 години. Животните участват в образуването на почвата. Те разрохкват скалата, смесват я с полуизгнили корени на растения и когато умрат, самите те се превръщат в частици от нея. И така, образуването на почвата възниква в резултат на разрушаването на скалите под въздействието на всички компоненти на природата: слънчева топлина, вода, въздух, живи организми. Само всички части на природата, действайки една върху друга, образуват почва. Ако няма скали и живи организми, няма да има и почва. Няма вода и въздух - не се образува почва.
Нека си спомним една разходка в есенната гора. Можете ли да докажете въз основа на вашите наблюдения, че почвата свързва неживата и живата природа в едно цяло?
Сухи листа, игли, трева, клони на дървета падат на земята и се натрупват в най-горния й слой. Под падналите листа и клони има пясък и глина, малки камъчета, останки от животни и растения, хумус и това се отнася за неживата природа. Всичко това се натрупва от корените на растенията, защото всяко растение черпи хранителни вещества от почвата. Бактерии, гъбички и дребни животни винаги присъстват в почвата и това се отнася за живата природа. Ние знаем кой взема хранителни вещества от почвата. И кой ги попълва отново? В крайна сметка, ако запасите не се попълнят, почвата бързо ще стане оскъдна. Почвените животни правят проходи в него, където влизат вода и въздух, смесват почвата, раздробяват растителните остатъци и бактериите, които винаги живеят в почвата, превръщат тези останки в хумус.
Листата и тревата се разлагат относително бързо в почвата. Само за шест месеца те се превръщат в отлични торове. Така хранителните вещества постоянно се връщат в почвата и отново се консумират от растенията. Настъпва почвеният цикъл. Почвата свързва неживата и живата природа в едно цяло.
Какви животни могат да се видят в почвата? Една калинка е замръзнала в горската почва, мравките влачат нещо в подземните си жилища, но къртиците и земните червеи прекарват целия си живот в почвата.
А земната пчела само зимува. Жабите и охлювите се крият в почвата от жегата на деня, а лебедите снасят яйца, от които излизат техните потомци.
Бръмбарите проникват в почвата на дълбочина до 2 метра, мравките - до 3 метра. Къртиците - до 5 метра, а земните червеи - до 8 метра.
Къртиците носят големи ползи на почвата, като правят дълбоки тунели, къртиците изхвърлят почва на повърхността и тази почва е един и половина пъти по-богата на калций, магнезий, желязо и други хранителни вещества.
Учените са изчислили, че в брезова гора къртиците издигат до 10 тона на хектар от дълбините до повърхността на такава обогатена почва. Оказва се, че по-голямата част от брезовата гора е оплодена от къртици. И в малки купчини в земята, къртичини, се натрупва вода, която овлажнява почвата.
Какво ядат почвените животни? Те се хранят с останки от живи организми, корени на растения и други малки животни. Корените на глухарчетата се нагризват от ларвите на петелчетата, а къртиците обичат да пируват с ларвите. Къртицата, след като яде, ляга и спи 4 часа, събуждайки се, веднага отива да търси храна. Правейки дълбоки проходи, къртицата постоянно се натъква на вредни насекоми и техните ларви. За един ден къртицата изяжда толкова, колкото тежи и дори повече. Една къртица не може да остане гладна, 17-18 часа без храна са пагубни за нея. Ето защо къртиците не могат да спят зимен сън през зимата.
Съществува хранителна зависимост между растенията и животните на почвата: корен от глухарче - ларва - мол. Ако няма глухарчета, ларвите ще умрат, ако няма ларви, къртиците ще гладуват. Ето защо учените смятат, че всички живи организми са свързани помежду си чрез хранителни вериги. Хранителната верига показва кой кого яде. Има много хранителни вериги между обитателите на почвата, но във всяка такава верига първото звено е растението. В крайна сметка само той е способен да образува хранителни вещества от въглероден диоксид и вода с минерални соли, разтворени в нея на светлина. Втората връзка са тревопасни животни, третата връзка са месоядни и всеядни животни. Когато хищни или всеядни животни умрат, останките им стават храна за бактерии и други малки животни.
Днес в урока научихте, че почвата е единство от жива и нежива природа, как се образува почвата и какви хранителни вериги съществуват.
- Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Светът около нас 3. М.: Балас.
- Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Светът около нас 3. М .: Издателство Федоров.
- Плешаков А.А. Светът около нас 3. М.: Образование.
- Енциклопедия около света ().
- Енциклопедия на животинския свят ().
- Наука и живот ().
- Какво е почва?
- Какви животни живеят в почвата?
- Може ли почвата да се възстанови?
Образуване на почвата
Образуване на почвата
Почвата се образува от скали в резултат на дълъг процес на разрушаване и последващи качествени промени в части и частици от тези разрушени скали.
Процесът на образуване на почвата може да се наблюдава и днес. Първо, скалите, разположени в повърхностните слоеве на земната кора, претърпяват първоначално разрушаване - изветряне. Възниква в резултат на силно нагряване на скалите от слънчевите лъчи през деня и рязко охлаждане през нощта. В скалата се образуват множество пукнатини, които с времето се разширяват и задълбочават, което се улеснява от проникването на вода в тях и замръзването им. В резултат на тези физически въздействия скалите се раздробяват на различни по форма и големина фрагменти, които постепенно се разхлабват.
Микроорганизмите са първите, които се установяват върху голи рохкави скали, като се хранят главно с въглерод и азот от атмосферата, както и с минерални съединения на скалата. След това тук се заселват по-низши растения - лишеи и по-високо организирани - мъхове, които по-енергично разрушават скалите и дълбоко променят техния състав. Умиращите лишеи и мъхове се разграждат от микроорганизми и образуват хумус или хумус (от лат. humus - земя, почва), пораждайки първичните слоеве тънка почва. Но тези почвени слоеве вече съдържат вещества, необходими за хранене на висши тревисти и дървесни растения, които накрая превръщат скалите в почви (фиг. 2). Всяка година умиращите части на растенията осигуряват храна за микроорганизми и животни. Преработвайки храната, те създават още повече различни вещества, които разрушават скалите, поради което дебелината на почвата се увеличава и хумусът се натрупва в горните й слоеве. По този начин периодичната смърт на бактерии, лишеи, мъхове, висши тревисти и дървесни растения е придружена от обогатяване на горния хоризонт на земната кора с органични вещества и биологично важни елементи на минералното хранене на растенията.
Съществена роля в почвообразуването играят и животинските организми - червеи, мравки, полевки, гофери, къртици и др. Движейки се в почвата, те я разрохкват и смесват с растителните остатъци, като по този начин подобряват физическите свойства на почвата. Червеите и насекомите обработват растителните остатъци и обогатяват почвата с хумус.
В резултат на физични, химични и биологични процеси, протичащи в почвата, нейната структура постепенно се формира. Структура на почватасе нарича вътрешната му структура от почвени буци с различна големина и форма, които се състоят от почвени частици. Най-добрите почви имат фино буци или гранулирана структура с бучки с диаметър от 1 до 10 mm. В плодородните почви се образуват много кухини или пори, така че се създават условия за бактериите и корените на растенията да получават въздух и влага, което им позволява да се развиват по-добре. Такава структура имат плодородните черноземи и близките до тях почви.
