>>Talajképzés és diverzitás
Talajok és talajkészletek
26. § Talajképzés és diverzitás
A "föld" szót gyakran a talaj szinonimájaként használják – ez a természet csodálatos terméke. Vaszilij Vasziljevics Dokucsajev* figyelemre méltó orosz tudós volt az első, aki felhívta a figyelmet a talaj és a földkéreg más részei közötti különbségre.
A talaj a talaj laza felszíni rétege, amely termékeny. A talaj termőképessége, vagyis az, hogy képes a növényeket a szükséges tápanyagkészlettel és mennyiségű tápanyaggal, vízzel, levegővel ellátni, a talaj egyik legalapvetőbb tulajdonsága.
A talajképződés hosszú időn keresztül ment végbe anyakőzetek, növények, állatok, mikroorganizmusok, éghajlatés megkönnyebbülés is.
V. V. Dokuchaev joggal nevezte a talajt „a táj tükreinek”, mivel a talaj az adott terület természetének legfontosabb kifejezője. A talaj határozza meg a növénytakarót, és maga is attól függ. E két komponens kölcsönhatása adott körülmények között megkönnyebbülés az éghajlat pedig a táj látszatát kelti.
Milyen Eurázsia talajait ismeri? Miért eltérőek a talajok Eurázsia különböző részein? Milyen természetes összetevőktől függ a talajképződés?
* Vaszilij Vasziljevics Dokucsajev (1846-1903) - a legnagyobb orosz természettudós. A talajt először 1886-ban határozta meg a Föld termékeny felszíni rétegeként, amely a természet összes összetevőjének együttes hatására jött létre. A modern fizikai földrajz egyik megalapítója is. 1877-ben V. V. Dokuchaev elment első „feketeföldi” utazására Oroszországba. Összesen 10 ezer km megtétele után Dokuchaev több ezer talajmintát gyűjtött. Utazásainak eredményei alapján a tudós az összes beérkezett anyagot összefoglalva klasszikust készített munka„Orosz csernozjom”, amelyben bebizonyította, hogy a talaj nem szikla, hanem a természet teljesen független teste. Ez lefektette egy új tudomány – a talajtan – alapjait.
A talajképződés összetett folyamat. Attól függően, hogy milyen kőzeten alakult ki a talaj, lehet agyagos vagy homokos. Homokos talajokon könnyű, azaz könnyen mosható talajok képződnek. A vízálló agyagokon nehéz, rosszul mosott, vizes és szikes talajok találhatók. A mészköveken sötét színű talajok képződnek, mivel a mészkövek képesek humuszt visszatartani. A kőzetek, amelyeken a talaj képződik (úgynevezett szülőkőzet), befolyásolják a talaj tulajdonságait.
A talajképződés vezető feltétele az élő szervezetek kölcsönhatása. A hegyi (szülő) kőzetre gyakorolt hatásuknak köszönhetően olyan tényezőkkel együtt, mint a nedvességviszonyok, a levegő hőmérséklete és a domborzati jellemzők, lehetővé vált a talajok kialakulása. Az élő szervezetek hozzájárulnak a szerves anyagok felhalmozódásához, befolyásolják a talajok kémiai és ásványi összetételét, fizikai tulajdonságait, termál- és vízháztartását.
A biológiai maradványok a talajban élő mikroorganizmusok hatására rothadnak. Ennek eredményeként egy speciális anyag képződik - humusz. Sem a homok, sem az agyag nem talaj, amíg humuszt nem tartalmaznak.
Az óra tartalma leckejegyzetek támogató keretóra prezentációgyorsítási módszerek interaktív technológiák Gyakorlat feladatok és gyakorlatok önellenőrző műhelyek, tréningek, esetek, küldetések házi feladat megbeszélés kérdések szónoki kérdések a tanulóktól Illusztrációk audio, videoklippek és multimédia fényképek, képek, grafikák, táblázatok, diagramok, humor, anekdoták, viccek, képregények, példázatok, mondások, keresztrejtvények, idézetek Kiegészítők absztraktokat cikkek trükkök a kíváncsiskodóknak bölcsők tankönyvek alap- és kiegészítő szótár egyéb Tankönyvek és leckék javításaa tankönyv hibáinak javítása egy töredék frissítése a tankönyvben, innováció elemei a leckében, az elavult ismeretek újakkal való helyettesítése Csak tanároknak tökéletes leckékévre vonatkozó naptári javaslatok; Integrált leckékV.V. Dokucsajev megalapozta a talajképződési tényezők tanulmányozását. Elsőként állapította meg, hogy a talajképződés szorosan összefügg a fizikai és földrajzi környezettel.
V.V. Dokuchaev öt talajképződési tényezőt azonosított: éghajlat, talajképző kőzetek, élő és holt szervezetek, életkor és domborzat. A modern talajtudományban az emberi gazdasági tevékenység és a talajvíz hozzáadódik a felsorolt tényezőkhöz. A talajok vizsgálatánál fontos figyelembe venni az összes talajképződési tényező kölcsönös összefüggéseit és hatását.
A talaj funkcionális függése a talajképződési tényezőktől egy sematikus képlettel mutatható be:
Talaj = f (К+П+О+Р+ХД+ГВ) t,
ahol f egy függvény; K – klíma; P – fajta; O – organizmusok; R – dombormű;
HD – gazdasági tevékenység; GW – talajvíz; t – idő.
A talaj és a talajképző tényezők közötti funkcionális kapcsolat olyan összetett, hogy a fenti képlet megoldása még nem lehetséges. Azonban V.V. Dokucsajev rámutatott, hogy ezek a nehézségek átmenetiek, és minden okunk van arra számítani, hogy a talaj és az azt alkotó tényezők között bonyolult kapcsolatokat találnak majd. Jelenleg egy ilyen következtetés alapja egyrészt a mennyiségi (digitális) adatok megszerzésének üteme, különböző körülmények között, másrészt a széles körben elterjedt számítógépesítés és matematikai módszerek alkalmazása a tömeges digitális adatok tanulmányozására.
Talajképző kőzetek
Talajképző kőzetek. A kőzeteket, amelyeken kialakultak, talajképző vagy szülőkőzeteknek nevezzük. A leggyakoribbak a laza üledékes kőzetek. Korukban pleisztocén (kvarter) korúak. Az északi félteke extratrópusi részének területének 90%-át fedi le. Az üledékes kőzeteket laza összetételük, porozitásuk, vízáteresztő képességük és egyéb talajképződés szempontjából kedvező tulajdonságaik különböztetik meg. Vastagságuk elérheti a száz métert is.A következők találhatók genetikai típusoküledékes kőzetek: eluviális, deluviális, hordalékos, morénás, fluvioglaciális, glaciolakusztrin, eolikus stb.
Az anyakőzet az anyagi alap, az aljzat, amelyen a talaj kialakul. A talaj granulometriai, ásványtani, kémiai összetételét és tulajdonságait nagyrészt az anyakőzettől örökli. A talajképző kőzet azonban nem a talaj váza, közömbös a benne fejlődő folyamatokkal szemben. Különféle ásványi összetevőkből áll, amelyek különböző módon vesznek részt a talajképződés folyamatában. Vannak köztük olyan részecskék, amelyek gyakorlatilag közömbösek a kémiai folyamatokkal szemben, de fontos szerepet játszanak a talaj fizikai tulajdonságainak kialakításában. A talajképző kőzetek egyéb komponensei könnyen elpusztulnak és bizonyos kémiai elemekkel gazdagítják a talajt, így a talajképző kőzetek összetétele és szerkezete rendkívül erősen befolyásolja a talajképződés folyamatát.
Így például a talajok általában tűlevelű-lombos (vegyes) erdőkben képződnek. Ha azonban az erdőzónán belül a talajképző kőzetek fokozott mennyiségű kalcium-karbonátot tartalmaznak, akkor a gyep-podzolos talajoktól élesen eltérő talajok képződnek. De azokon a tájakon, ahol löszszerű lerakódások találhatók, és megnövekedett mennyiségű kalcium-karbonátot tartalmaznak, sajátos, szikes-karbonátos talajok képződnek, amelyek megjelenésében és tulajdonságaiban élesen eltérnek. Így jelentős jelentőségű a kőzetek karbonáttartalma, amelyen jó fizikai-kémiai tulajdonságú talajok alakulhatnak ki. A legjobb talajképző kőzetek a lösz és a löszszerű vályog, valamint a karbonátos kőzetek - viszonylag termékeny talajokat alkotnak.
Megkönnyebbülés az egyik legfontosabb talajképző tényező. A talajképződést elsősorban közvetetten befolyásolja, újraelosztja a vizet, a hőt és a szilárd talajrészecskéket. A domborzat hatása elsősorban a szárazföldre áramló hő és víz újraeloszlását érinti. A terület jelentős magasságváltozása a hőmérsékleti viszonyok jelentős változását vonja maga után, a viszonylag jelentéktelen magasságváltozás a csapadék újraeloszlását befolyásolja, a lejtő kitettsége nagy jelentőséggel bír a napenergia újraeloszlása szempontjából, meghatározza a csapadék mértékét. a talajvíz hatása a talajra.
A makro-, mezo- és mikrorelief szerepe és jelentősége érezhetően eltérő. A makrorelief formái (síkság, hegység, síkság) az azokat hordozó légtömegek terjedésével összefüggésbe hozható a csapadék mennyiségének változásával. Ez megteremti a feltételeket a növényzettípusok, így a talajok fokozatos megváltozásához. A hegyekben a terület magasságának változásával a levegő hőmérséklete és a nedvesség jellege megváltozik, ami meghatározza az éghajlat, a növényzet és a talajok függőleges zónáit.
A mezoreljef elemei (dombok, gerincek, vízgyűjtők, szakadékok) korlátozott területen újraosztják a napenergiát és a csapadékot. Sík terepen szinte az összes csapadékot felveszi a talaj; a lejtők a lefolyás miatt vizet veszítenek, a mélyedésekben pedig szükségtelenül felhalmozódhat, vizesedést okozva.
A déli és az északi lejtők között jelentős eltérés mutatkozik az insolációban - 10°C-ig, ami befolyásolja a vízjárást és a növényzet jellegét.
A közelben található negatív és pozitív domborzati elemek általában eltérő víz-levegő és táplálkozási rendszerrel, valamint eltérő reakciókkal (pH) rendelkeznek.
A felszíni és belső lefolyás a szilárd részecskék (oldott anyagok) irányított migrációját okozza - anyagcsere jön létre a mezo- és mikrorelief formák között. Emiatt a humuszhorizont vastagsága lejtőn 2-3-szor kisebb lehet, mint a mélyedésben. A meredek lejtőkről lefolyó erős víz nehezíti a növények növekedését.
A mikrodomborzati formák (kis mélyedések, dombocskák, dombok) hozzájárulnak a növények élőhelyi eltéréseinek kialakulásához, a növénytakaró mikroszerkezetének, valamint a sokféle talajkombinációnak, komplexumnak a kialakulásához.
A domborzati helyzettől és a nedvesség mértékétől függően automorf (vízgyűjtők, lejtők talajai), félhidromorf (mocsaras) és hidromorf talajokat különböztetnek meg. Az utolsó két talajcsoport (sor) az automorf talajoktól konjugált függésben van, vagyis a mélyedések talajait a magasabban fekvő területek talajából kinyert kémiai elemekkel és vegyületekkel dúsított felszíni és talajvíz befolyásolja. A fél- és hidromorf talajok geokémiai függését az automorf talajoktól ún geokémiai csatolás.
A geokémiai kommunikációnak mezoreljef körülmények között egyirányú az iránya.
Mikrorelief körülmények között ennek a kapcsolatnak kétirányú az iránya - a felszíni lefolyással mikrodepressziókba vándorló kémiai elemek gazdagítják azokat. De a mikromagasságok kiszáradása a talajvíz kapilláris felszívását okozza a mélyedésekből – egyes elemek szintén felhúzódnak.
Éghajlat. Az éghajlat nagymértékben befolyásolja a talajképző folyamatok alakulását. A talaj energiával (hővel) és vízzel való ellátásához kapcsolódik. Meghatározzák a talaj hidrotermikus rezsimjét.
A talajképző folyamat alakulása a beérkező hő és nedvesség éves mennyiségétől, napi és évszakos eloszlásának jellemzőitől függ. A talaj víz- és termikus viszonyai közvetlenül befolyásolják az élőlények fejlődését, diverzitását, biomasszájának mennyiségét, a szerves anyagok lebomlásának sebességét és jellegét, a humuszképződést, a talaj ásványi részének pusztulását. Így száraz, meleg éghajlaton nem halmozódik fel nagy mennyiségű humusz a talajban - kis mennyiségű alom képződik, szerves anyaga gyorsan mineralizálódik. A száraz területeken a csapadékhiányos időszakokban a biológiai és fizikai-kémiai folyamatok lassulása figyelhető meg. Hideg, boreális éghajlaton más kép figyelhető meg - itt az alom lassan bomlik, és akár tőzeg is képződhet. A fagyos időszak jelenléte a talaj befagyását, a biológiai folyamatok leállását és a fizikai és kémiai folyamatok éles visszaszorítását okozza.
A hidrotermikus rezsim meghatározza a vízoldható sók profil mentén történő mozgásának sebességét és irányát is. Így mérsékelten hideg, párás éghajlat esetén a talajszelvény alsó részébe, illetve a talajvízbe jelentős szerves és ásványi anyagok eltávolítása megy végbe. A sómozgás folyamatai a forró, száraz éghajlaton eltérően mennek végbe - a víz a kapillárisokon keresztül emelkedik fel az alsóbb rétegekből, ami a talaj szikesedését okozhatja.
A légtömegek mozgása (szél) befolyásolja a talaj gázcseréjét, és por formájában felfogja a talaj apró részecskéit. A szél okozza a kőzetek fizikai mállásának folyamatát. Kifújja az agyag- és porszemcséket a talaj felszínéről, homokossá és eróziót okozva. A szél is hozzájárulhat a talaj szikesedéséhez azáltal, hogy sókat szállít a sós vízmedencék felszínéről.
Az éghajlat nemcsak közvetlenül, hanem közvetve is hat a talajra, befolyásolva a biológiai folyamatokat (magasabb növények eloszlása, mikrobiológiai aktivitás intenzitása).
A földgömb éghajlati viszonyai természetesen az egyenlítőtől a sarkokig, a hegyvidéki országokban pedig a lábtól a csúcsig változnak. Ugyanebben az irányban a növényzet és az állatok összetétele is természetes változáson megy keresztül. Az ilyen fontos talajképző tényezők egymáshoz kapcsolódó változásai befolyásolják a főbb talajtípusok eloszlását. Hangsúlyozni kell, hogy az éghajlati elemek, valamint az összes többi talajképző tényező hatása csak más tényezőkkel való kölcsönhatásban nyilvánul meg. Így például a magashegységi alpesi zóna körülményei között a csapadék mennyisége megközelítőleg megegyezik a tajgazóna viszonyaival, azonban az első és a második esetben azonos mennyiségű csapadék nem határozza meg a azonos talajtípus: az alpesi zónában a hegyi-réti talajok, a tajgazónában a podzolos talajok fejlett talajok, a számos talajképző tényező jelentős eltérése miatt.
Víz. A talajképződés felszíni és felszín alatti vizek hatására megy végbe. Szerepük elsősorban a felkavart anyagok mozgására, a gravitációs és kapilláris erők hatására oldott vegyületekre, valamint a talaj ásványi anyagok hidrolízisére redukálódik; Amikor a víz stagnál, gley folyamatok alakulnak ki.
Bizonyos hatást gyakorolnak a talajképződésre talaj és talajvíz. A víz az a közeg, amelyben a talajban számos kémiai és biológiai folyamat játszódik le. A folyóközi területek legtöbb talajánál a fő vízforrás a csapadék. Ahol azonban sekély a talajvíz, az erősen befolyásolja a talajképződést. Hatásukra megváltozik a talajok víz- és levegőjárása. A talajvíz dúsítja a talajt a bennük található kémiai vegyületekkel, és egyes esetekben szikesedést okoz. A vizes talajok nem tartalmaznak elegendő oxigént, ami elnyomja bizonyos mikroorganizmuscsoportok aktivitását. A talajvíz hatására speciális talajok képződnek.
Biológiai tényező. Vezető szerepet tölt be a talajképződés folyamatában. Fejlődése csak az élet megjelenése után vált lehetségessé. Élet nélkül nem lenne talaj. A talajképződés a Földön csak az élet megjelenése után kezdődött. Bármilyen kőzet legyen is bármilyen mélyen lebomlott és mállott, még nem lesz talaj. Csak az anyakőzetek hosszú távú kölcsönhatása a növényi és állati szervezetekkel bizonyos éghajlati viszonyok között hoz létre olyan sajátos tulajdonságokat, amelyek megkülönböztetik a talajt a kőzetektől.
A talajképzésben a következő organizmuscsoportok vesznek részt: mikroorganizmusok, zöld növények és állatok. Együtt hatva összetett biocenózisokat alkotnak. Ugyanakkor ezen csoportok mindegyike meghatározott funkciókat lát el.
Az aktivitásnak köszönhetően mikroorganizmusok a szerves maradványok lebomlanak, és a bennük lévő elemeket a növények által felvett vegyületekké szintetizálják. A mikroorganizmusok közé tartoznak a baktériumok, aktinomyceták, gombák, algák és protozoák. Számuk 1 gramm talajban milliótól milliárd egyedig terjed. A mikroorganizmusok tömege 3-8 t/ha, vagyis körülbelül 1-2 t/ha szárazanyag között mozog. Különösen sok mikroorganizmus található a felső talajhorizontokban, a gyökérzónában. A mikroorganizmusok a talajképződés úttörői, ők telepednek meg először az anyagi kőzeteken.
Baktériumok- a talajban előforduló mikroorganizmusok leggyakoribb csoportja. Szerves és ásványi vegyületek átalakítási folyamatainak végrehajtása. Tevékenységüknek köszönhetően grandiózus folyamatot hajtanak végre az évente a talajba kerülő, óriási mennyiségű elhalt szerves anyag feldolgozására. Ez felszabadítja a szerves anyagokhoz szorosan kötődő kémiai elemeket.
Nagy jelentősége van a heterotrófok aktivitásának, amelyek meghatározzák az ammonifikáció folyamatát - a szerves anyagok lebomlását a nitrogén ammóniumformáinak képződésével. A nitrifikáció is hasznos - az autotróf aerob baktériumok aktivitása, amelyek az ammónium-nitrogént először salétromsavvá, majd salétromsavvá oxidálják. Ennek eredményeként a növények megkapják az alapvető tápanyagokat, például a nitrogént. A nitrifikáló baktériumok egy éves működése alatt 1 hektár talajon akár 300 kg salétromsav só is képződhet.
Ugyanakkor oxigénhiányos talajban denitrifikáció fordulhat elő - a talaj nitrátjai molekuláris nitrogénné redukálódnak, ami a talaj elvesztéséhez vezet.
A baktériumok bizonyos csoportjai képesek molekuláris nitrogént felvenni a levegőből és fehérje formává alakítani. Ezzel a képességgel a hüvelyes növényekkel szimbiózisban élő, szabadon élő talaj- és csomóbaktériumok rendelkeznek. A nitrogénmegkötő baktériumok elpusztulása után a talaj biológiai nitrogénnel gazdagodik - 200 kg/ha-ig.
A baktériumok segítségével különféle anyagok oxidációs folyamatait hajtják végre. Így a kénbaktériumok a kénhidrogént kénsavvá oxidálják - ennek eredményeként évente akár 200 kg/ha szulfát halmozódik fel a talajban.
A vasbaktériumok nagy csoportja a vas (vas) oxidációjának energiáját használja fel a szén elnyelésére.
Actinomycetes, vagy a sugárzó gombák lebontják a talajban található rostokat, lignint, humuszos anyagokat, részt vesznek a humuszképzésben.
Gomba. Tartalmukat több tízezer példányban mérik egy gramm talajban. A leggyakoribb a penészgombák, az erdei talajokban pedig a nyálkahártya gomba. A gombák lebontják a lignint, a rostokat, a fehérjéket és a tanninokat. Ez szerves savakat termel, amelyek képesek átalakítani a talaj ásványait. A gombák gyakran szimbiózisba lépnek a zöld növényekkel, mikorrhizát képezve a gyökereken, ami javítja a növények nitrogéntáplálását.
Hínár a talaj felszínén fejlődik ki. Maximális számuk nedves időszakokban figyelhető meg. Az erdőtalajokon a kovamoszat és a kék-zöld algák dominálnak. Szerves anyagokkal gazdagítják a talajt, és aktívan részt vesznek a sziklák mállásában.
Lichens- gomba és alga komplex szimbiotikus képződménye. Mindenhol megtalálhatók - a talajon, fákon, csupasz sziklákon. A kőzeteket mechanikusan és kémiailag hatnak rájuk. A zuzmók szerves maradványai és az ásványi kőzetszemcsék alapvetően primitív talajok a magasabb rendű élőlények megtelepedésére.
Magasabb növények. A zöld növények nagy szerepet játszanak a talajképzésben. A szárazföldön évente 15 1010 tonna biomassza termelődik, amelyet a zöld növények fotoszintézis útján szintetizálnak.
A biomassza egy növényközösség élő szerves anyagának teljes mennyisége. A legnagyobb biomassza az erdei közösségekben 1-4 ezer c/ha. A lágyszárú közösségek kevesebb biomasszát alkotnak. Réti sztyeppék – 250 c/ha, száraz sztyeppék – 100 c/ha, sivatagok – 43 c/ha. A biomassza egy része gyökérmaradványok és alom formájában visszakerül a talajba. Évente bekerül a talajba (alom, gyökerek): tajgaerdő – 4–6 t/ha, réti sztyeppék – kb. 14 t/ha, agrofitocenózis – 3–8 t/ha. A növények élettevékenységük során szerves anyagokat szintetizálnak és meghatározott módon eloszlanak a talajban gyökértömeg formájában, majd a föld feletti rész elhalása után növényi alom formájában. Az alom összetevői mineralizáció után bejutnak a talajba, hozzájárulva a humusz felhalmozódásához és a felső talajhorizont jellegzetes sötét színének elnyeréséhez. Ezenkívül a növények egyedi kémiai elemeket halmoznak fel, amelyek kis mennyiségben megtalálhatók a talajképző kőzetekben, de szükségesek a növények normális működéséhez. Miután a növények elpusztulnak és maradványaik lebomlanak, ezek a kémiai elemek a talajban maradnak, fokozatosan gazdagítva azt.
A zöld növények második fontos funkciója a hamuelemek és a nitrogén koncentrációja. A növények szárazanyag-tömegének legfeljebb 95%-a szénből, oxigénből, hidrogénből és nitrogénből áll. Ezenkívül az úgynevezett hamuelemek (kb. 5%) - kalcium, magnézium, kálium, nátrium, kén, klór stb. - mintegy 70 kémiai elem halmozódik fel a növényekben. Számos kémiai elem halmozódik fel a talajban (a szerves anyag részeként) a biogén felhalmozódás miatt. Megállapítást nyert, hogy a hüvelyes növények több kalciumot, magnéziumot és nitrogént halmoznak fel összetételükben; gabonafélék – foszfor, szilícium-dioxid, azaz A kémiai elemek abszorpciójában szelektivitás van.
A tűlevelű erdei avar lebomlása során sok fulvosavat képez, ami hozzájárul a podzolos talajképződési folyamat kialakulásához. A réti lágyszárú növényzet alatt kialakul a talajképződés folyamata. A mohák nagy nedvességkapacitással rendelkeznek, ezért hozzájárulnak a talaj eláztatásához.
A magasabb rendű növények és mikroorganizmusok bizonyos komplexeket alkotnak, amelyek hatására különféle típusú talajok képződnek. Minden növényformáció egy adott talajtípusnak felel meg. Például a tűlevelű erdők növényképződése alatt soha nem fog kialakulni, ami a réti-sztyepp lágyszárú képződmény hatására jön létre.
Állati szervezetek(rovarok, giliszták, kisgerincesek stb.) a talajban élők is részt vesznek a talajképzésben. A talajban nagyon sok van belőlük. Fő szerepük a talaj szervesanyagainak átalakítása. A talajban élő állatok ásási tevékenysége is fontos.
A Földön a zoomassza kisebb, mint a fitomassza, és több milliárd tonnát tesz ki. A széles levelű erdőkben a legnagyobb a zoomassza – 600–2000 kg/ha, a tundrában – 90 kg/ha.
A földigiliszták a talajban élő állatok legelterjedtebb csoportja – egy hektáron több ezer vagy millió van belőlük. A tajga- és lombhullató erdőkben a zoomasszának 90%-át teszik ki. Évente hektáronként 50–380 tonna talajt dolgoznak fel. Ugyanakkor javul a porozitása és a fizikai tulajdonságai. C. Darwin megállapította, hogy Angliában minden hektáron a férgek évente 20-26 tonna talajt engednek át a testükön. Charles Darwin úgy vélte, hogy a talaj az állatok tevékenységének eredménye, és még azt is javasolta, hogy nevezzék el állati réteg.
A talajrovarok fellazítják a talajt, feldolgozzák a növényi maradványokat, növényi anyagokkal és ásványi tápanyagokkal gazdagítják a talajt.
Az ásók (gopherek, vakondok, egerek stb.) kiássák a talajt, üregeket alakítanak ki a talajban, keverik a talajt, ezáltal elősegítik a jobb levegőztetést és a talajképző folyamat leggyorsabb fejlődését, valamint gazdagítják a talaj szerves tömegét. létfontosságú tevékenységük termékeivel, megváltoztatva annak összetételét.
Egy nagyon különleges talajképző tényező idő. A talajban végbemenő összes folyamat idővel megy végbe. Ahhoz, hogy a külső körülmények hatása érvényesüljön, a talaj a talajképződési tényezőknek megfelelően alakuljon, bizonyos idő szükséges. Mivel a földrajzi viszonyok nem állandóak, hanem változnak, a talajok idővel fejlődnek. A talaj kora a talaj létezésének időtartama az időben. A talajképző folyamat, mint minden más, idővel megy végbe. A talajképződés minden új ciklusa (szezonális, éves, hosszú távú) bizonyos változásokat vezet be a talaj ásványi és szerves anyagainak átalakulásában. Az anyagok talajban való felhalmozódásának vagy kimosódásának mértéke meghatározható e folyamatok időtartamával, ezért az időtényezőnek (V. V. Dokuchaev szerint az „ország életkora”) van bizonyos jelentősége a szennyeződés kialakulásában és fejlődésében. talajok.
A kutatások megállapították az egyes talajképződési folyamatok időtartamát. Így 100–600 éven belül kialakul a humusz bizonyos szintje a talajban. A fiatal hegyi morénákon és a lecsapolt tavak üledékén 100-300 éven belül kellően kialakult talaj képződik.
Tegyen különbséget a fogalom között abszolút és relatív életkor talaj Abszolút kor- ez az az idő, amely eltelt a talajképződés kezdetétől a jelenlegi fejlődési szakaszig. Több ezertől egymillió évig terjedhet.
Azokon a területeken, amelyek gyorsan megszabadultak a víz- és jégtakarótól, a talajképző folyamat korábban kezdődött. Így Fehéroroszország területén északi részének talaja fiatal (az utolsó Valdai (Poozersk) eljegesedés határain belül) - életkoruk körülbelül 10–12 ezer év; A köztársaság déli területeinek talaja érettebb. Ugyanakkor ugyanazon terület, azonos abszolút korú terület határain belül a talajképző folyamat eltérő sebességgel haladhat. Ennek oka a talajképző kőzet területi heterogenitása, domborzata stb. Ennek eredményeként különböző fejlettségű talajszelvényű talajok képződnek - relatív életkoruk nem lesz azonos.
A talajok és szerves anyagok abszolút korának meghatározásához a 14C radioaktív izotópot és ennek 12C-hoz viszonyított arányát használjuk. A 14C felezési ideje 5600 év. A 12C izotóp stabil. A humusz radiokarbon aktivitásának ismeretében 40-50 ezer éves tartományban lehet meghatározni a korát.
Az emberi gazdasági tevékenység a talajt erősen befolyásoló tényező, különösen a mezőgazdaság fokozódó intenzifikációja mellett. A talajra gyakorolt hatásában élesen különbözik az összes többi tényezőtől. Ha a természeti tényezők talajra gyakorolt hatása spontán módon jelentkezik, akkor az ember gazdasági tevékenysége során irányítottan hat a talajra, szükségleteinek megfelelően változtatja azt. A tudomány és a technika fejlődésével, a társadalmi viszonyok fejlődésével a talajhasználat, átalakulása felerősödik.
Az ember és eszközei a környezet, így a talaj erőteljes befolyásoló eszközeivel (műtrágyák, gépek, vízelvezetés, öntözés, vegyszerezés stb.) jelentősen megváltoztatják a természetes ökológiai rendszereket.
Melioráció, erdők kivágása vagy telepítése, mesterséges tározók létrehozása - mindez megfelelő hatással van a terület vízrendszerére, így a talajra.
Az ásványi és szerves trágyák kijuttatása, a savanyú talajok meszezése, a homokos talajok tőzegelése és az agyagos talajok homokosítása megváltoztatja a talajok kémiai összetételét és tulajdonságait. A mechanikus talajművelés megváltoztatja a talaj fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságait.
A talajjavító intézkedések szisztematikus alkalmazása a termesztéshez vezet.
Egyes intézkedések helytelen végrehajtása és a talajok irracionális használata azonban jelentős talajromlást okozhat - elvizesedéshez, erózióhoz, talajszennyezéshez, valamint a kémiai és fizikai tulajdonságok meredek romlásához vezethet. Ezért az emberi talajra gyakorolt hatást tudományosan alá kell támasztani; termőképességének növelésére, fenntartható, magas termőképességű agroökoszisztémák kialakítására irányul.
Az elmúlt évtizedek során bebizonyosodott, hogy a talajképző tényezők kölcsönhatása hatalmas anyagtömegeket indít el. A kőzetek és élő szervezetek kölcsönhatása következtében a kémiai elemek természetes újraeloszlása és egyfajta anyagcsere megy végbe. Ugyanez történik az élő szervezetek rendszereiben - a légkörben, a kőzetekben - a lehullott légköri vízben stb. A talajban ezek a vándorlási folyamatok különösen intenzívek, mivel minden talajképző tényező egyszerre vesz részt bennük. Kezdetben azt hitték, hogy a kémiai elemek mozgása többé-kevésbé zárt körök formájában történik. Később kiderült, hogy az anyagmozgás a talajban változatos, de a nyílt vándorlási ciklusok elsődleges fontosságúak. A talajképződés során fellépő migrációs folyamatok pedig a teljes bioszférát lefedő bolygóciklusok részét képezik.
Ezért arra a következtetésre juthatunk, hogy a talaj az Ez egy speciális természeti képződmény, ahol a kémiai elemek földfelszínen történő ciklikus vándorlása és a tájkomponensek közötti anyagcsere a legnagyobb feszültséget éri el. A talajban lévő anyag energetikai újraeloszlásával egyidejűleg a napenergia aktívan átalakul és felhalmozódik.
A talaj a földgömb legfelszínesebb földrétege, amely a kőzetekben élő és elhalt szervezetek (növényzet, állatok, mikroorganizmusok), naphő és csapadék hatására bekövetkező változások eredménye. A talaj egy teljesen különleges természeti képződmény, amely csak saját szerkezetével, összetételével és tulajdonságaival rendelkezik.
A talaj az összes szárazföldi biocenózis és a Föld bioszféra egészének legfontosabb összetevője a Föld talajtakaróján keresztül számos ökológiai kapcsolat van a földön és a földön élő élőlények között (beleértve az embert is) a litoszférával, a hidroszférával és a légkörrel.
2001-ben körülbelül 6 milliárd ember élt a világon. A Föld szárazföldi területe körülbelül 149 millió négyzetméter. km., azaz mindegyikünk körülbelül 2,5 hektár földet foglal el. A földterületek közel 70%-a azonban nem használható mezőgazdasági célra. Ide tartoznak: sarki jégsapkák, fagyott talaj, erre a célra alkalmatlan meredek és sziklás hegyek, sivatagok és csupasz sziklákkal vagy a műveléshez túl vékony talajréteggel borított területek. A fennmaradó 30% kétharmada csak legeltetésre alkalmas. Így a Föld felszínének mindössze 10%-án lehet növényt termeszteni.
Így 2001-ben mindegyikünknek átlagosan 0,25 hektár szántója volt. A szakértők úgy vélik, hogy a jelenlegi mennyiségű élelmiszer előállításához fejenként 0,5-0,7 hektárra van szükség.
Talajképződés.
A talajképződés kezdetének azt a pillanatot kell tekinteni, amikor a növényzet és a mikroorganizmusok megtelepednek a kőzetek mállási termékein. Ettől a pillanattól kezdve a zúzott kőzet talajmá, azaz minőségileg új testté vált, amely számos tulajdonsággal és tulajdonsággal rendelkezik, amelyek közül a legfontosabb a termékenység.
A talaj felszíni kőzetekből, úgynevezett „szülőkből” alakul ki az éghajlati viszonyok (hőmérséklet, levegő, víz stb.), élő szervezetek hatására, ismert domborzattal és meghatározott időtartam alatt, amely meghatározza a talaj korát.
. Talajképző kőzetek.
Talajképző (anya)kőzet minden olyan kőzet, amelynek ásványi bázisán a talaj keletkezik és fejlődik. A talaj és az anyakőzet között folyamatos energia- (főleg hő), gáz-, vízgőz- és oldatcsere zajlik. Ezek a kőzetek leggyakrabban üledékes kőzetek mállásának termékei. Közvetlenül a föld felszínén fekve fő kőzetként szolgálnak. A leggyakoribb forráskőzetek a kontinentális negyedidőszaki üledékek: ősi és újkori gleccserképződmények (moréna), lösz és löszszerű kőzetek, hordalék, kolluvium, eluvium stb. A kőzetek kémiai és fizikai tulajdonságai nagy jelentőséggel bírnak. Bármely talaj ásványi része főként azokat az elemeket tartalmazza, amelyek az alapkőzet ásványi összetételének részét képezték, és a talajképző folyamatok intenzitása és jellege közvetlenül függ olyan tényezőktől, mint a kőzet granulometrikus összetétele, sűrűsége, porozitása, ill. hővezető.
. Klíma a talajképződésben.
Az éghajlat óriási szerepet játszik a talajképződési folyamatokban, hatása igen változatos. A talajklíma ismert módon befolyásolja a talaj tulajdonságait (humusztartalom, hőmérséklet, páratartalom, levegőztetési viszonyok stb.), illetve függ a talajtól, a rajta növő növényzettől és a domborzati elemektől. A talajképződés legfontosabb éghajlati elemei a csapadék és a napból beáramló sugárzó energia (hő és fény). A néhol egyenetlen időszakos csapadék szintén kedvezőtlen talajvízjárást idéz elő, amelyet a kiszáradási időszakok váltakozása jellemez a túlzott nedvesség időszakai.
A hőmérséklet befolyásolja a talajban lezajló kémiai és biológiai folyamatok sebességét. A terület hőmérsékleti viszonyai és a tenyészidő hossza határozza meg az intenzív szezonális talajképződés időtartamát. A talajképződést a szél befolyásolhatja, deflációt okozva. A szél elősegíti a levegő cseréjét a légkör és a talaj között, fokozza a víz elpárolgását a föld felszínéről és a talajból. Az éghajlat nemcsak közvetlenül, hanem közvetve is hat a talajra, hiszen ennek vagy annak a növényzetnek a meglétét, egyes állatok élőhelyét, valamint a mikrobiológiai tevékenység intenzitását pontosan az éghajlati viszonyok határozzák meg.
. Növények és állatok a talajképződésben.
A növények és állatok nagy szerepet játszanak a talajképzésben. A talajképző kőzet felső rétegébe gyökereikkel behatolva tápanyagokat vonnak ki annak alsó horizontjából, és rögzítik a szintetizált szerves anyagban. A növényi maradványok lebomlása miatt a talajban felhalmozódik a humusz, aminek nagy jelentősége van a talaj termékenységében. A talajban található növényi maradványok szükséges tápanyag-szubsztrátumok és számos talajmikroorganizmus fejlődésének elengedhetetlen feltétele.
Az állatok élettevékenységük során jelentősen felgyorsítják a szerves anyagok lebomlását. Kiemelkedő szerepet töltenek be a férgek, bogarak, lárvák, valamint az üreges állatok, mint például vakondok, egerek, gopherek, mormoták stb. A talaj ismételt feldarabolásával hozzájárulnak a szerves anyagok ásványi anyagokkal való keveredéséhez is. mint a talaj víz- és légáteresztő képességének növelése, ami fokozza és felgyorsítja a talajban lévő szerves maradványok bomlási folyamatait. Emellett létfontosságú tevékenységük termékeivel gazdagítják a talajtömeget. A sziklák mállásában a növények és az állatok nagy szerepet játszanak.
. Mikroorganizmusok a talajképződésben.
Az utóbbi időben a mikroorganizmusok, különösen a baktériumok és szaprofita gombák kiemelkedő szerepe a talajképzésben megállapítást nyert. Számuk a felső réteg talajának 1 cm 2 -ére számítva eléri a százezreket, sőt a milliókat is. Az aerob vagy anaerob kategóriához tartozó mikroorganizmusok mindenféle oxidációs, dezoxidációs, nitrifikációs és denitrifikációs terméket termelnek. A páratartalom, a hőmérséklet és más alkotó tényezők ismert kombinációjával a mikroorganizmusok egyszerű oxigén- és egyéb gázhordozókként szolgálnak, és enzimszerepet töltenek be. A legtöbbet vizsgált nitrifikáló baktérium a Nitrosomonas (az ammóniát salétromsavvá alakítja) és a Nitrobacter, amely a salétromsavat salétromsavvá oxidálja (Schlesing, Münz, Vinogradsky). Általánosságban elmondható, hogy a talajban végbemenő fizikai-kémiai folyamatok többsége jelenleg a talaj mikroorganizmusainak aktivitásának tulajdonítható.
. A talajképződés könnyítése.
A terep nagyon fontos tényező a talajképzésben. A lejtő meredeksége határozza meg a folyóvíz mechanikai hatását, vagyis a talaj finom és oldható anyagokban való feldúsulását vagy kimerülését, a lejtőnek a sarkpontokhoz viszonyított helyzete pedig a talaj hőmérsékletét és páratartalmát, ill. ezért a talajképződés szinte minden belső (kémiai-biológiai) folyamata. A domborzat közvetett hatással van a talajtakaró kialakulására. Szerepe főként a hő újraelosztására és a párásításra redukálódik.
. A talaj kora a talajképződésben.
A talajkor az az idő, amely eltelt azóta, hogy a felszíni kőzet kibújt a víz vagy jég alól, vagyis a mállás kezdetétől. Az életkor jelentősége a fiatal talajok talajképzésében kétségtelenül problémás az idős talajok esetében. Egyesek úgy vélik, hogy a talajok mállása, a szerves anyagok felhalmozódása, a vastagság növekedése stb. korlátlan, míg mások bizonyos számítások alapján azt állítják, hogy egy bizonyos idő elteltével egyensúlyi állapot áll be a beáramlás és a fogyasztás között. humusz és egyéb anyagok a talajban, amelyek beérnek.
A talajok típusai.
. Sziklás talaj.
A kőzet természete döntő szerepet játszik abban, hogy milyen növények nőnek az ilyen talajban. A fő jelentősége itt a keménység, a porozitás, a hőkapacitás és a hővezető képesség különbsége. A fő kőzetek: gránit, mészkő, dolomit, homokkő, pala, bazalt stb.
Homokos talaj.
A homok különféle ásványok, elsősorban kvarc, egyedi szemcsékből áll, de szarvblendből, földpátból, csillámból, néha mészből is (például korallhomokban, vulkáni termékekből származó homok stb.) A homoktalajok, mint tápközeg érdeme attól függ, az azt alkotó szemcsék kémiai tulajdonságai: a tiszta kvarchomok steril, mivel a kvarcszemcsék nincsenek kitéve az időjárási hatásoknak, így nem szolgálhatnak táplálékul a növény számára. Száraz, laza, homokos talajban nehezen képződik humusz, mivel a talaj szerves részei könnyen ki vannak téve az oxidációnak és lebomlásnak, szabad levegővel.
. Meszes talaj.
A szénsavas mészszemekből készült mészhomok több tápanyagot tartalmaz, mint a kvarchomok. Kicsit nagyobb a víztartó képessége és kevésbé szárad ki.
. Agyagos talaj.
Az agyagos talajt nagy nedvszívó képesség és higroszkóposság jellemzi (a levegőből a vízgőz 5-6%-át képes felvenni). Nehéz szellőztetni; Ez a körülmény a növények számára kedvezőtlen, savak képződéséhez és a talaj vizesedéséhez vezet. Az agyagos talaj főleg agyagot tartalmaz, ami viszont kaolint (vizes szilikát-alumínium-oxidot) tartalmaz, amely a növények fontos tápanyaga. Homokkal, humusszal és mésszel keverve az agyagos talaj nagyon termékeny lesz.
. Humuszos talajok.
Ez a fajta talaj növényi és állati maradványokból és hulladékokból, valamint főként állati ürülékből, változó bomlási fokon jön létre. Kialakulásában kiemelkedő szerepet játszanak a mikroorganizmusok (baktériumok, gombák, monera stb.), valamint a nagyobb állatok, elsősorban a giliszták.
A humuszanyagok a rosszul oldódó növényi tápanyagokkal könnyen oldódó vegyületeket képeznek, így korrigálják a talajok tápértékét. Jelentősen megváltoztatják a talaj fizikai tulajdonságait; ásványi talajokra alkalmazhatók, növelik annak abszorpciós képességét, hő-, vízkapacitását és még sok mást. A humuszos talajok közé tartoznak a tőzeges és iszapos talajok.
. Solonchak talaj.
Nátrium-kloriddal telített talaj, amelynek összetétele nagyon változatos lehet.
A talaj összetétele.
A talaj szilárd, folyékony, gáznemű és élő részekből áll. Arányuk nemcsak a különböző talajokban változik, hanem ugyanazon talaj különböző horizontjaiban is.
. A talaj szilárd része ásványi és szerves részecskékből áll, amelyek a talajtömeg 80-98%-át teszik ki. Homokból, agyagból, iszapszemcsékből, primer ásványok (kvarc, földpátok, szarvblend, csillám stb.) töredékeiből és részecskéiből állnak. A talaj szilárd részének ásványtani összetétele olyan anyagokat tartalmaz, mint: Si, Al, Fe, K, Mg, Ca, C, N, P, S és mikroelemek: Cu, Mo, I, B, F, Pb és sok mások.
A talaj szilárd részének szerves összetételét a növények, állatok és mikroorganizmusok salakanyagai (fehérjék, szénhidrátok, szerves savak, zsírok, lignin, gyanták), valamint szénből álló komplex humuszanyag-komplex képviselik, oxigén, hidrogén, nitrogén és foszfor.
. A talaj folyékony része (talajoldat) víz, benne oldott szerves és ásványi vegyületekkel. A talaj víztartalma 0,1% és 60% között mozog. A folyékony rész részt vesz a növények vízzel és oldott tápanyagokkal való ellátásában.
. A gáznemű rész (talajlevegő) kitölti a víz által nem elfoglalt pórusokat. A talajlevegő összetétele szén-dioxidot, oxigént, metánt, illékony szerves vegyületeket és vízgőzt tartalmaz. A talajlevegő összetétele jelentősen eltér a légköri levegőtől, és a folyamatban lévő folyamatoktól függ. Folyamatos gázcsere zajlik a talaj és a légköri levegő között. A magasabb rendű növények gyökérrendszere és az aerob mikroorganizmusok erőteljesen szívják fel az oxigént és szén-dioxidot szabadítanak fel. A fölösleges CO2 a talajból a légkörbe kerül, és az oxigénnel dúsított légköri levegő behatol a talajba.
A talaj tulajdonságai.
. Kémiai tulajdonságok.
A talaj kémiai tulajdonságait elsősorban a szilárd és folyékony részei között zajló folyamatok határozzák meg. A tömeghatás törvénye szerint a talajban különféle anyagok képződnek és kerülnek az oldatba, és mobil egyensúly jön létre benne a szilárd rész és a talajoldat között. A talajoldat a talajképződés folyamata során, hosszú időn keresztül keletkezik a talajban lévő vízmozgás és annak nedvesítése következtében. A talajoldat reakciója a talaj vízzel vagy sóoldatokkal való kölcsönhatása révén jön létre, és a hidrogén- és hidroxil-ionok koncentrációja jellemzi. A reakció lehet savas, lúgos vagy semleges. Léteznek gyenge savakból (főleg szén-dioxid, szerves savak), savas sók, ásványi savak (H2SO4) és potenciális savasságból eredő aktív (tényleges) savasság.
A pufferkapacitás a talaj azon képessége, hogy ellenálljon az aktív reakció (pH) változásainak, amikor savakat vagy lúgokat adnak a talajhoz; a talaj szilárd fázisában rejlik, és annak kémiai, kolloid és mechanikai összetételétől függ.
. A talaj fizikai tulajdonságai.
A talaj fizikai tulajdonságait alapvető (térfogat és fajsúly, porozitás, plaszticitás, ragadósság, kohézió, keménység, érettség) és funkcionális (víz, levegő és termikus) tulajdonságokra osztják. Ez utóbbiak közé tartozik a lehulló csapadék- vagy öntözővíz elnyelésének (elnyelésének), átengedésének, tárolásának vagy visszatartásának képessége, mély horizontokból a felszínre juttatása, növények ellátása stb. A víz jelentősen megváltoztatja a talaj fizikai, kémiai, termikus és levegő tulajdonságait. A talaj egyéb tulajdonságaival szorosan összefüggő fizikai tulajdonságai a talajképződés előrehaladásával összhangban változnak, a tulajdonságok változásával pedig a talajképződés is.
. A talaj termékenysége.
A talaj termékenysége a talaj azon képessége, hogy kielégítse a növények tápanyag-, nedvesség-, levegő-, biotikus és fizikai-kémiai környezeti szükségleteit. A talaj termőképessége biztosítja a mezőgazdasági növények hozamát, valamint a vadon élő növényzet biológiai termőképességét.
A talaj szerepe az emberi életben.
Olyan gyakran halljuk a „föld a dajka” szavakat, hogy alig tulajdonítunk nekik jelentést. De helyesebb lenne azt mondani, hogy csak azért nőnek a fák és a fű, susognak az erdők és a búza ringat a mezőn, mert van földünk, vagy inkább talajunk. A talajképződés az első élőlények megjelenésével kezdődött a Földön, így nekik köszönhetjük az életet, és nem csak genetikailag. Ősidők óta az emberek tudták, hogy az őket körülvevő világnak van egy csodálatos tulajdonsága, amelyet termékenységnek neveztek. A talaj, amelynek a modern növény- és állatvilág létét és fejlődését köszönheti, a legszembetűnőbb, leghétköznapibb volt az ember számára közeli és érthető. Szükséges feltétele a növények, állatok és emberek életének. A mezőgazdasági növények termesztése során az emberek észrevették, hogy ugyanazon növény magjából termesztett termés különböző földterületeken más és más.
A talaj a természetes emberi környezetben is fontos szerepet játszik. A nem megújuló természeti erőforrások közé sorolt talaj a mezőgazdasági termelés fő eszköze. Környezetvédelmi kérdésekről szóló nemzetközi nyilatkozatok és megállapodások („World Conservation Strategy”, „World Soil Charta”, „Foundations of the World Soil Policy”) megerősítik a talaj, mint az emberiség egyetemes örökségének fontosságát, amelyet minden embernek racionálisan használnia és védelmeznie kell. a Földről származó.
Jelenleg az emberi társadalom és a természet közötti interakció problémája különösen akuttá vált. Vitathatatlanná válik, hogy az emberi élet minőségének megőrzése problémájának megoldása elképzelhetetlen a modern környezeti problémák bizonyos ismerete nélkül. A Föld talajtakarója a Föld bioszférájának legfontosabb összetevője. A talajhéj az, amely meghatározza a bioszférában végbemenő számos folyamatot. A talajok legfontosabb jelentősége a szerves anyagok, a különféle kémiai elemek és az energia felhalmozódása. A talajtakaró biológiai elnyelőként, pusztítóként és semlegesítőként funkcionál a különböző szennyező anyagok számára. Emellett a talaj a legfontosabb természeti képződmény.
A társadalom életében betöltött szerepét meghatározza, hogy a talaj az élelem fő forrása, amely a bolygó lakosságának élelmiszerforrásainak 95-97%-át biztosítja. A világ szárazföldi területe 129 millió négyzetkilométer, vagyis a szárazföldi terület 86,5%-a. A mezőgazdasági terület részeként szánt szántó és évelő ültetvények mintegy 15 millió négyzetmétert foglalnak el. km. (10%-a föld), szénaföldek és legelők - 37,4 millió négyzetméter. km. (25% sushi). A föld teljes termőalkalmasságát különböző kutatók eltérően becsülik: 25-32 millió négyzetméter. km.
Ha a bioszférának ez a kapcsolata megsemmisül, akkor a bioszféra meglévő működése visszafordíthatatlanul megzavarodik. A modern talajtakaró több ezer év alatt alakult ki, olyan körülmények között, amelyek mára teljesen megváltoztak. Emiatt a talajkészletek helyes és hatékony felhasználásának és megőrzésének jelentősége mérhetetlenül megnő.
A talaj és az emberi egészség.
A talajban élő mikroorganizmusok többsége szaprofág, amely nem károsítja az állati szervezeteket. Ugyanakkor a talajban tartósan vagy átmenetileg kórokozó, kórokozó mikroorganizmusok, fertőző betegségek kórokozói élnek. Ezért jelentenek veszélyt. A patogén baktériumok közé tartoznak az olyan veszélyes fertőző betegségek kórokozói, mint a lépfene, a gáz gangréna, a tetanusz és a botulizmus.
A szennyezett talajon keresztüli fertőzés különböző körülmények között történhet: közvetlenül talajművelés, betakarítás, építési munkák és egyéb körülmények között. A lépfene az emberek és állatok egyik legveszélyesebb betegsége. A lépfene kórokozója a lépfene bacilus, amely a beteg állatok vizeletével és ürülékével a talajba kerülve spórát képez maga körül, és ebben az állapotban évekig fennmaradhat, különösen a gesztenye- és csernozjom talajokon. Az ezzel a baktériummal szennyezett ételt fogyasztó állatok lépfenével fertőződnek meg. Az ember lépfenével általában beteg vagy elhullott állatokkal való érintkezés, beteg állatokból származó termékek és nyersanyagok (hús, gyapjú, bőr), valamint a talajjal való közvetlen érintkezés útján fertőződik meg.
A Tetanus bacillus egy spórás bacilus, amely veszélyes az emberre. Az emberi fertőzés a sérült bőrön vagy nyálkahártyán keresztül történik a szennyezett talajjal való érintkezéskor. A tetanus bacillus a botulizmus, egy súlyos ételmérgezés kórokozója. Az emberi és állati szervezetre gyakorolt hatás erősségét tekintve ez a toxin minden más bakteriális méreg és vegyi méregnél felülmúl.
Gangrénbacilus - a bacilus spórái gáz gangrént okoznak, amely gyorsan terjedő szöveti duzzanat és nekrózis formájában jelentkezik.
A talajban élő átmeneti mikroorganizmusok közül nagy csoportot alkotnak a bélfertőzések (tífusz, paratífusz, vérhas, kolera), brucellózis, tularémia, pestis, szamárköhögés kórokozói. A talajba csak bizonyos feltételek mellett jutnak be (betegek váladékával, szennyvízzel stb.). Nem mondható, hogy a talaj kedvező környezet az élőhelyük számára. Némelyikük tápanyaghiány miatt elpusztul, néhányuk pedig akár hat hónapig is képes életben maradni a talajban.
Veszélyt jelentenek a talajba kerülve a tuberkulózis, a lepra és a diftéria kórokozói is. Az ember jellemzően fertőzött zöldségeken keresztül fertőződik meg bélfertőzéssel. Nem kisebb veszélyt jelent azonban a felszín alatti és felszíni vizek másodlagos szennyezése sem. A tuberkulózisbacilusok akár 15 hónapig is életképesek, a diftériabacilusok körülbelül két hétig élnek.
Többek között a talaj kémiai összetétele is hatással lehet az emberi egészségre. A mikroelemek növényi és állati táplálékkal, részben vízzel jutnak az emberi szervezetbe, a séma szerint: talaj - növény - állati test. A növényi és állati szervezetek mikroelemekkel való ellátottságának szintje azok tartalmától függ, elsősorban a talajban. A talajban a mikroelemek hiánya vagy feleslege nem csak a növényevőknél, hanem a húsevőknél, valamint az emberi szervezetben is hiányt vagy felesleget okoz. Ez a biológiailag aktív anyagok, köztük a mikroelemek szintézisének gyengülésével vagy erősödésével, a köztes anyagcsere folyamatának megzavarásával és betegségek előfordulásával jár.
Talajkutatás.
Milyen talaj található az oldalunkon? Milyen anyagokat tartalmaz? Mennyire biztonságos a mezőgazdasági felhasználása? A talaj egy nagyon összetett biokémiai anyag, amely bizonyos inertséggel rendelkezik a kívülről bejuttatott anyagokkal szemben. A talaj ezen inertsége és pufferoltsága miatt egyes esetekben az ásványi és szerves trágyák kijuttatása nem elegendő a növények tápanyag-utánpótlásához.
Bármely tápanyag hiánya egy növényben észrevehető anomáliákhoz vezet a növekedésben és fejlődésben. Ilyen helyzetben hagyományos mezőgazdasági technikákkal nem lehet egészséges és szép kertet kialakítani. Ebben az esetben a talajkutatás válik aktuálissá. Jelenleg a talaj minőségének és alkalmasságának legpontosabb és legmegbízhatóbb módja a kémiai és bakteriológiai vizsgálat. Az analitikus kémiának köszönhetően ma már szinte bármilyen talajvizsgálatot elvégezhetünk.
. Kémiai talajvizsgálat.
A talaj a Föld felszíni rétege, amely termékeny. A talaj egy többfunkciós, négyfázisú rendszer, amely a kőzetek mállása és az élőlények élettevékenysége eredményeként jön létre. Speciális természetes membránnak (biogeomembránnak) tekintik, amely szabályozza a Föld bioszférája, hidroszférája és atmoszférája közötti kölcsönhatást. Az éghajlat, a domborzat, az eredeti talajképző kőzet, valamint az élő szervezetek hatására alakul ki.
A talaj kémiai összetétele heterogén, és a területtől függően jelentősen változhat. A talaj aktívan ki van téve az emberi gazdasági és ipari tevékenységeknek. Számos veszélyes szennyező anyag kerül a talajba (nagyon gyakori a kőolajtermékekkel és nehézfémekkel történő talajszennyezés). Tartalmukat az egészségügyi előírások szigorúan szabályozzák.
A tereprendezési munkák megkezdése előtt célszerű vegyszeres talajvizsgálatot végezni. A tanulmány lehetővé teszi a talajjal kapcsolatos konkrét problémák időben történő azonosítását.
A fentieket összegezve megállapíthatjuk: a talajvizsgálat eredményei lehetővé teszik a talaj kémiai összetételének és tulajdonságainak megállapítását. Lehetővé teszi a teljes C, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, P, S, K, Na, Mn, Ti és egyéb elemek teljes tartalmát a talajban, képet ad a tartalomról vízben oldódó anyagok (kalcium-, magnézium-, nátrium-, szulfátok, kloridok és karbonátok, stb.), meghatározza a talaj felvevőképességét, feltárja a talaj tápanyag-ellátottságát - megállapítja a könnyen oldódó (mobil) nitrogén, foszfor, ill. a növények által felvett káliumvegyületek, meghatározza a talaj nehézfémeit (Cd, Zn, Cr ,Co stb.), amelyek emberre mérgező hatást fejtenek ki; segít azonosítani azokat a növénycsoportokat, amelyek egy adott területen biztonságosan tudnak gyökeret verni és növekedni.
. A talaj bakteriológiai vizsgálata.
Sajnos a talaj nem csak a hasznos mikroflóra és fauna, hanem a kórokozók tározója is. Figyelembe véve a talaj bizonyos járványtani szerepét az állatok és emberek egyes fertőző betegségeinek terjedésében, számos olyan intézkedést hajtanak végre az egészségügyi és járványellenes gyakorlatban, amelyek célja a talaj védelme a szennyeződéstől és a kórokozó mikroorganizmusok fertőzésétől. . A talaj kórokozó lakói közül kiemelt jelentőséggel bírnak az emberi kórokozók. A gyerekek a legkiszolgáltatottabbak velük szemben.
A talajban lévő mikroorganizmusok létfontosságú tevékenységét, minőségi és mennyiségi összetételét a talajviszonyok határozzák meg: a tápanyagok jelenléte, páratartalom, levegőztetés, környezeti reakciók és hőmérséklet. A talaj típusa nagy hatással van az egyes szisztematikus mikroorganizmuscsoportok összlétszámára és arányára. A talaj mikroflórája a következő mikroorganizmus-csoportokat tartalmazza:
Ammonifikáló baktériumok, amelyek állati tetemek, növényi maradványok rothadását, a karbamid lebomlását okozzák ammónia és egyéb termékek képződésével
Nitrifikáló baktériumok
A kén, vas, foszfor és más elemek körforgásában részt vevő baktériumok(kénbaktériumok, vasbaktériumok)
Baktériumok, amelyek lebontják a rostokat és erjedést okoznak.
A talaj bakteriológiai vizsgálata magában foglalja a szaprofita baktériumok, coliformok (coli-titer és coli-index), clostridiumok (perfringens-titer), termofil baktériumok, nitrifikáló baktériumok összszámának meghatározását, aktinomyceták, gombák, szalmonella, shigella, kórokozók meghatározását. tetanusz, botulizmus, brucellózis, lépfene.
Általános szabály, hogy a gyermekek számára fenntartott területeken van egy játszótér a szabadtéri játékokhoz, amely fa vagy pázsit felülettel rendelkezik. De lehetséges-e egy kis forgószelet visszatartani egy szűk térben? A felfedező érdeklődés kalandkeresésre készteti a gyerekeket. A helyszínen tartózkodó kisgyereknek van ideje átrohanni a gyepen, felmászni egy terpeszben lévő fára, biztonságosan leszállni a földre, csobbanni egy tó sekély vizében, beleásni egy virágágyás vagy díszvelyeskert talajába, és mindent kipróbálni. a fényes bogyók és gyümölcsök. Természetesen a kórokozó szervezetek is bejuthatnak a gyermek testébe. Az emberi kórokozók jelenlétére irányuló talajvizsgálat ilyen esetekben rendkívüli jelentőséggel bír.
A talaj kolosszális természeti erőforrás, amely az embereket táplálékkal, az állatokat takarmányokkal, az ipart pedig nyersanyagokkal látja el. Évszázadokon és évezredeken keresztül jött létre. Ezért a talajvédelem az orosz állam egyik elsődleges feladata.
P.S.: „A talajt „nap”-nak vagy a sziklák külső horizontjának kell nevezni,
természetes módon módosul a víz, a levegő és a levegő együttes hatására
különféle élőlények, élők és holtak."
Dokuchaev V.V.
Ökopolisz. Minden jog fenntartva.
Ebben a leckében megtudhatja, hogyan alakul ki a felső termékeny réteg - a talaj. Ismerje meg a talaj és lakóinak jellemzőit.
Téma: Az élettelen és az élő természet kapcsolata
Tanulság: Hogyan alakul ki a talaj
Leckénket a talajnak és annak kialakulásának szenteljük. Mind a magas fát, mind a kis fűszálat a talajban, vagy inkább a talajnak nevezett felső rétegében gyökerező gyökerei erősítik.
Hogyan keletkezett a talaj? A talajképződés alapja a Föld kőzetei. A tározók, síkságok és hegyek fenekét sziklák alkotják, amelyek évmilliók során pusztultak el a naphő, a víz, a levegő és az élő szervezetek hatására. A legkisebb kőzetrészecskék a kőzetrepedésekben halmozódnak fel, és a víz által alacsony helyekre ömlik le. A víz, a levegő, a baktériumok, a kis állatok és a növényi magvak könnyen behatolnak a repedésekbe. Ennek hatására gyógynövénycsomók, apró cserjék, sőt fák is kihajtanak a köveken. A növényi gyökerek tovább tágítják a repedéseket, elpusztítva a sziklákat.
Rizs. 2. Hajtatott növények a kövön ()
Telnek az évek, a talajképződés nagyon hosszú folyamat. Ezer év elteltével a sziklák lábánál a növények maradványaiból talaj képződik. Ez a föld legfelső termékeny rétege, legfeljebb 2 cm vastag A lágy vulkáni hamun ez a folyamat gyorsan, mindössze 50-60 év alatt megy végbe. Az állatok részt vesznek a talajképzésben. Meglazítják a sziklát, összekeverik félig korhadt növényi gyökerekkel, és amikor elpusztulnak, maguk is részecskéivé válnak. Tehát a talajképződés a sziklák pusztulásának eredményeként következik be a természet összes összetevője hatására: naphő, víz, levegő, élő szervezetek. Csak a természet minden része egymásra hatva alkot talajt. Ha nincsenek sziklák és élő szervezetek, nem lesz talaj sem. Nincs víz és levegő - talaj nem képződik.
Emlékezzünk egy sétára az őszi erdőben. Megfigyelései alapján be tudja bizonyítani, hogy a talaj egyetlen egésszé kapcsolja össze az élettelen és az élő természetet?
A száraz levelek, tűk, fű, faágak lehullanak a földre és felhalmozódnak a legfelső rétegében. A lehullott levelek és ágak alatt homok és agyag, apró kavicsok, állat- és növénymaradványok, humusz található, és ez az élettelen természetre utal. Mindezt a növények gyökerei halmozzák fel, mert minden növény tápanyagot vesz fel a talajból. Baktériumok, gombák és kis állatok mindig jelen vannak a talajban, és ez vonatkozik az élő természetre. Tudjuk, ki veszi a tápanyagokat a talajból. És ki tölti újra őket? Végül is, ha a tartalékokat nem pótolják, a talaj gyorsan megfogyatkozik. A talajállatok járatokat vezetnek benne, ahol víz és levegő jut be, összekeverik a talajt, összezúzzák a növényi maradványokat, és a mindig a talajban élő baktériumok ezeket a maradványokat humuszsá alakítják.
A levelek és a fű viszonylag gyorsan lebomlanak a talajban. Mindössze hat hónap alatt kiváló műtrágyává válnak. Így a tápanyagok folyamatosan visszakerülnek a talajba, és újra elfogyasztják a növények. Megtörténik a talajciklus. A talaj egyetlen egésszé köti az élettelen és élő természetet.
Milyen állatok láthatók a talajban? Egy katicabogár fagyott meg az erdő talajában, a hangyák berángatnak valamit a föld alatti otthonukba, de a vakondok és giliszták egész életüket a talajban töltik.
A földi poszméh pedig csak telel. A békák és csigák a nap melege elől a talajban bújnak meg, a kakaskakasok pedig tojásokat raknak, amelyekből utódaik kelnek ki.
A bogarak 2 méter mélységig behatolnak a talajba, a hangyák - akár 3 méterig. Vakondok - 5 méterig, giliszták - 8 méterig.
A vakondok nagy hasznot hoznak a talajnak azáltal, hogy mély alagutakat alakítanak ki, a vakondok talajt dobnak a felszínre, és ez a talaj másfélszer gazdagabb kalciumban, magnéziumban, vasban és egyéb tápanyagokban.
A tudósok számításai szerint egy nyírerdőben a vakondok hektáronként akár 10 tonnát is felemelnek az ilyen dús talaj felszínére. Kiderült, hogy a nyírerdő nagy részét vakondok trágyázzák meg. A talajban, vakondtúrákban lévő kis halmokban pedig felhalmozódik a víz, ami megnedvesíti a talajt.
Mit esznek a talajban élő állatok? Élő szervezetek maradványaival, növényi gyökerekkel és más apró állatokkal táplálkoznak. A pitypang gyökereit a kakaskakas lárvái rágcsálják, a vakondok pedig szívesen lakmároznak a lárvákon. A vakond, miután evett, lefekszik és 4 órát alszik, felébredve azonnal elmegy táplálékot keresni. Mély járatokat készítve a vakond folyamatosan káros rovarokba és azok lárváiba botlik. Egy vakond annyit eszik egy nap alatt, amennyi súlya van, és még többet is. Egy vakond nem éhezhet 17-18 óra táplálék nélkül. Ez az oka annak, hogy a vakondok télen nem tudnak hibernálni.
A talaj növényei és állatai között táplálékfüggőség van: pitypanggyökér - lárva - vakond. Ha nincs pitypang, a lárvák elpusztulnak, ha nincsenek lárvák, a vakondok éhen halnak. Ezért a tudósok úgy vélik, hogy minden élő szervezetet táplálékláncok kapcsolnak össze. A tápláléklánc megmutatja, ki kit eszik. A talaj lakói között számos tápláléklánc van, de minden ilyen láncban az első láncszem a növény. Hiszen szén-dioxidból és vízből a fényben oldott ásványi sókkal csak az képes tápanyagot képezni. A második láncszem a növényevő állatok, a harmadik láncszem a húsevő és mindenevő állatok. Amikor a ragadozó vagy mindenevő állatok elpusztulnak, maradványaik a baktériumok és más kis állatok táplálékává válnak.
A mai órán megtanultad, hogy a talaj az élő és az élettelen természet egysége, hogyan alakul ki a talaj, és milyen táplálékláncok léteznek.
- Vakhrusev A.A., Danilov D.D. A körülöttünk lévő világ 3. M.: Ballas.
- Dmitrieva N.Ya., Kazakov A.N. A világ körülöttünk 3. M.: Fedorov Kiadó.
- Pleshakov A.A. A világ körülöttünk 3. M.: Oktatás.
- Enciklopédia a világ körül ().
- Az állatvilág enciklopédiája ().
- Tudomány és élet ().
- Mi a talaj?
- Milyen állatok élnek a talajban?
- Meggyógyulhat a talaj?
Talajképződés
Talajképződés
A talaj a kőzetekből képződik hosszú pusztulási folyamat és az ezt követő minőségi változások eredményeként a megsemmisült kőzetek részeiben és részecskéiben.
A talajképződés folyamata ma is megfigyelhető. Először is, a földkéreg felszíni rétegeiben található kőzetek kezdeti pusztuláson – málláson – mennek keresztül. Ez a sziklák napsugárzás általi erős felmelegedésének eredményeként fordul elő, éjszaka pedig éles lehűlés következtében. A kőzetben számos repedés keletkezik, amelyek idővel kiszélesednek és mélyülnek, amit a beléjük hatoló és ott megfagyó víz elősegít. E fizikai hatások következtében a kőzetek különböző formájú és méretű töredékekre zúzódnak, amelyek fokozatosan fellazulnak.
A mikroorganizmusok először a csupasz laza kőzeteken telepednek meg, főként a légkörből származó szénnel és nitrogénnel, valamint a kőzet ásványi vegyületeivel táplálkoznak. Ekkor itt megtelepednek az alsóbbrendű növények - zuzmók és jobban szervezettebbek - mohák, amelyek energikusabban pusztítják a sziklákat és mélyen megváltoztatják összetételüket. A pusztuló zuzmókat és mohákat mikroorganizmusok bontják le, és humuszt vagy humuszt (a latin humusz - föld, talaj szóból) képeznek, így keletkeznek a vékony talaj elsődleges rétegei. De ezek a talajrétegek már tartalmaznak olyan anyagokat, amelyek szükségesek a magasabb lágyszárú és fás szárú növények táplálásához, amelyek végül a kőzeteket talajokká alakítják (2. ábra). Minden évben a haldokló növényrészek táplálékot adnak a mikroorganizmusoknak és az állatoknak. Az élelmiszerek feldolgozásával még többféle, kőzetromboló anyagot hoznak létre, aminek következtében a talaj vastagsága megnő, felső rétegeiben humusz halmozódik fel. Így a baktériumok, zuzmók, mohák, magasabban fekvő lágyszárú és fás szárú növények időszakos pusztulását a földkéreg felső horizontjának szerves anyagokkal és a növények ásványi táplálkozásának biológiailag fontos elemeivel való gazdagodása kíséri.
A talajképződésben jelentős szerepet játszanak az állati szervezetek is - férgek, hangyák, pocok, gopherek, vakondok stb. A talajban mozogva fellazítják és növényi maradványokkal keverik, javítva ezzel a talaj fizikai tulajdonságait. A férgek és a rovarok feldolgozzák a növényi törmeléket, és humusszal gazdagítják a talajt.
A talajban végbemenő fizikai, kémiai és biológiai folyamatok eredményeként fokozatosan alakul ki szerkezete. A talaj szerkezete különböző méretű és formájú, talajszemcsékből álló talajcsomókból álló belső szerkezetének nevezzük. A legjobb talajok finoman rögös vagy szemcsés szerkezetűek, 1-10 mm átmérőjű csomókkal. A termékeny talajban sok üreg vagy pórus képződik, így a baktériumok és a növényi gyökerek levegőhöz és nedvességhez jutnak a feltételek, ami lehetővé teszi számukra a jobb fejlődést. A termékeny csernozjomok és a hozzájuk közeli talajok ilyen szerkezetűek.
