Почва биокосное тело природы

Почва – биокосное тело природы. Нижняя и верхняя граница почвы

Если классифицировать все природные физические тела Земли на живые (живущие организмы) и косные (горные породы и минералы, магма), то почва среди них занимает особое промежуточное положение, являясь, по выражению академика В. И. Вернадского (1863—1945), биокосным телом природы.

Особое положение почвы определяется тем, что, во-первых, в ее составе участвуют как минеральные, так и органические вещества и, что особенно важно, большая группа специфических органических и органоминеральных соединений — почвенный гумус. Кроме того, неотъемлемую часть почвы — ее живую фазу — составляют живые организмы: корневые системы растений, почвооби- тающие животные разного размера вплоть до одноклеточных Protozoa, огромное разнообразие микроорганизмов. Именно поэтому почва является многофазной системой, включая твердую, жидкую, газообразную и живую фазы в отличие от других природных тел. Даже аналитически невозможно отделить почвенные микроорганизмы от почвенного гумуса, что выражается в их суммарном определении общего содержания органического вещества в почве.

Всякая природная почва состоит из последовательно сменяющих друг друга вниз от поверхности слоев генетических горизонтов, образовавшихся в результате изменения исходной горной породы в процессе почвообразования. Вертикальная последовательность горизонтов образует почвенный профиль.

Почвенный индивидуум

Почва — природное тело, имеющее определенную протяженность в трех измерениях пространства. Как всякое природное тело, она имеет свое положение в пространстве, объем и границы.

Нижняя граница почвы определяется, согласно П. С. Коссовичу (1862—1915), глубиной, на которую произошло изменение исходной горной породы в ходе почвообразования. Однако для решения этого вопроса на практике в истории почвоведения были предложены разные критерии.

В. В. Докучаев предложил принимать за нижнюю границу почвы максимальную глубину ее прокрашивания гумусом, т. е. включал в толщу собственно почвы только горизонты А и В, понимая под горизонтом А гумусовый слой и под горизонтом В — слой, переходный по гумусированности (в настоящее время под горизонтом В понимается слой иллювиально-метаморфического преобразования породы); нижележащий же горизонт С— материнскую породу — он относил к подпочве. П. А. Костычев считал, что нижняя граница почвы определяется глубиной проникновения основной массы корней растений. Академик К. Д. Глинка (1867—1927) отождествлял нижнюю границу почвы с нижней границей коры выветривания, хотя и подчеркивал принципиальное различие между ними. Г.Н.Высоцкий (1863—1939) определял нижнюю границу почвы глубиной ее ежегодного промачива- ния атмосферными осадками.

Таким образом, вопрос о нижней границе почвы решается сложно и часто неоднозначно, в зависимости от того, в каких целях он рассматривается: при изучении почвы как естественно-исторического природного тела, как среды обитания растений или как объекта инженерно-технической мелиорации.

В настоящее время в почвоведении принято включать в состав почвы горизонты О, А, В и их дериваты (Т, Е, G), а нижележащие горизонты С, D, R относить к подпочве в соответствии с принципом Докучаева— Коссовича (определение почвенных горизонтов см. ниже в соответствующем разделе учебника).

Верхняя граница почвы — это поверхность раздела между почвой и атмосферой, т. е. поверхность суши Земли, либо между почвой и гидросферой для подводных почв (плавневые, маршевые, мангровые, затопленные рисовые почвы ит. п.).

Что же касается боковых границ почвенного тела, то, поскольку почвенный покров суши Земли является сплошным и почвы переходят одна в другую обычно постепенно, без резко выраженных границ раздела, граница между двумя разными почвами становится диффузной и трудно выделяется в натуре. Однако это не значит, что границы нет: диффузная граница — это тоже граница, но имеющая некоторые пределы неопределенности. В почвоведении принято определение боковых границ почвы как вертикальных поверхностей раздела между соседствующими почвенными индивидуумами.

Поскольку почва является сложной структурной системой, она всегда имеет какую-то степень неоднородности. Отсюда задача определения почвенного индивидуума сводится к отысканию тех пределов почвенной неоднородности, которые позволяют говорить о самостоятельном природном теле, отличном от окружающих тел. Соответственно почвенный индивидуум (педон — по терминологии современной школы США, почвенная особь, элементарная единица почвы) — это минимальный объем почвы, горизонтальные размеры которого достаточно большие, чтобы иметь полный спектр вариабельности соотношений генетических горизонтов, соответствующий минимальной горизонтальной неоднородности почвы по диагностическим признакам ( 1).

В зависимости от типа почвы и ее строения горизонтальные размеры почвенного индивидуума могут колебаться в широких пределах от долей до десятков и сотен квадратных метров. По измерениям Ф.И.Козловского (1972), площади почвенных индивидуумов (в м2) для дерново-подзолистой почвы на покровном суглинке Подмосковья составили от 1,75 до 28, для типичного чернозема на лессовидном суглинке Курской области — 28 и для лугово-каштановой почвы на элювии шоколадных глин Сарпинской низменности — 7. В плане реальная форма почвенного индивидуума может быть весьма разнообразной — гексагональной, округлой, овальной, вытянутой по какой-то одной оси, амебовидной, ветвистой — в зависимости от микрорельефа, строения и характера горных пород, гидрогеологических условий.

Ряд одинаковых почвенных индивидуумов в своем совместном простирании по площади дают элементарный почвенный ареал ( 2), под которым понимается единица почвенного покрова, относящаяся к одной классификационной единице наиболее низкого таксономического ранга, занимающая пространство, со всех сторон ограниченное другими элементарными почвенными ареалами или непочвенными образованиями (В. М. Фридланд, 1965). Аналогичными понятию элементарного почвенного ареала (не синонимами, но в принципе соответствующими друг другу) являются следующие понятия, в разное время введенные в науку. полипедон — школа США, 1960; педотоп — Э. Эвальд, 1966; женон — Ж. Булей, 1969.

плодородие. Что такое почва из чего состоит почва земля Земельные ресурсы. Роль почвы в жизни человека.

Источник

Понятие о почве как самостоятельном теле природы. Почва как сложная структурная система.

Почва — это уникальное природное тело, возникшее в результате взаимодействия природных и антропогенных факторов, динамическая система, в которой постоянно осуществляется взаимодействие. Педосфера, или почвенный покров Земли – взаимодействие гидро, лито..и др. Почва как сложная структурная система состоит из 4х фаз:

• Твердая фаза почвы — это полидисперсная органоминеральная система, состоящая из первичных, вторичных минералов и органических веществ растительного и животного происхождения, а также продуктов их взаимодействия. Она наименее динамична, образует каркас для других фаз.

• Жидкая фаза почвы (почвенный раствор) — это вода, поступающая в виде атмосферных осадков и из грунтовых вод, содержащая растворенные органические и минеральные вещества. Почвенный раствор является источником питания растений. Жидкая среда динамична.

• Газовая фаза почвы — это почвенный воздух, заполняющий поровое пространство свободное от воды. Почвенный воздух в основном состоит из азота, кислорода и углекислого газа, но в отличие от атмосферного содержание в нем кислорода и углекислого газа сильно изменяется во времени и в пространстве.

• Живая фаза почвы (почвенная биота) — это населяющие почву организмы (микроорганизмы, бактерии, грибы, водоросли, представители почвенной микрофауны; простейшие, насекомые, дождевые черви и др.)

Учение в.В.Докучаева о факторах почвообразования. Взаимосвязь факторов.

Докучаев определил почву как функцию факторов почвообразования — горной породы, климата, живых организмов, рельефа и возраста и выразил сущность понятия в виде формулы

где ГП — горные породы (почвообразующие); О — живые организмы; К — элементы климата; Р — рельеф; t — время. данная формула не может быть решена математически, так как каждый фактор является сложной динамической системой. Они связаны между собой и находятся в постоянной зависимости от других элементов природной среды. Позже с развитием науки почвоведение, стали выделять еще один фактор почвообразования – человек А.

Роль в.В. Докучаева, п.А. Костычева, в.Р. Вильямса в становлении и развитии науки о почве.

В самостоятельную науку почвоведение выделилось в конце 19 столетия, благодаря трудам выдающегося русского ученого Василия Васильевича Докучаева.

Выход в свет в 1883 г. его знаменитого труда «Русский чернозем» ознаменовал собой создание новой науки — генетического почвоведения.

Первое научное определение почвы принадлежит В.В. Докучаеву.

Наиболее краткое и четкое определение почвы он дает в своих «Лекциях по почвоведению» (1901):

«Почва есть функция (результат) от материнской породы, климата и организмов, помноженная на время».

Все факторы почвообразования о которых говорил Докучаев были известны и до него, их последовательно выдвигали разные ученые, но всегда в качестве единственного определяющего условия. Докучаев первый сказал, что возникновение почвы происходит в результате совместного действия всех факторов почвообразования.

Сооснователь почвоведения Павел Андреевич Костычев (1845-1895) дает такое определение:

«почвой следует называть верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса растительных корней».

Костычев является основателем биологического направления в почвоведении и агрономического почвоведения.

Костычев длительное время выступал в числе оппонентов В.В. Докучаева Он возражал В.В. Докучаеву по широкому кругу вопросов

Между тем вклад П.А. Костычева (1845-1895) в становление научного почвоведения настолько велик, что его называют сооснователем почвоведения.

—Он развил представления о биологическом механизме черноземообразования, о ведущей роли гумуса и круговорота веществ в этом процессе,

• дал агрономическую оценку черноземов, обосновал приемы их обработки,
• им было положено начало почвенной микробиологии и учения об образовании гумуса,
• он установил формы фосфора в черноземах и подзолистых почвах,
• предложил первое научное объяснение подзолистого процесса,
• обоснована роль почвенной структуры в плодородии почв,
• предложены агрономические меры повышения влагообеспеченности агроценозов в засушливых условиях.

П.А. Костычев является одним из основателей научной агрономии в России.

Его экспериментальные исследования подкрепили многие положения В.В. Докучаева и способствовали становлению генетического почвоведения, хотя сам он декларировал агрономический подход к изучению почв, считал необходимым изучать почвы только как условия жизни растений.

По мнению Василия Робертовича Вильямса, почва «рыхлый, поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Понятие о почве и ее плодородии неразделимо. Плодородие — существенное свойство, качественный признак почвы, независимо от степени его количественного проявления».

Выпускник Петровской сельскохозяйственной академии (ныне Тимирязевской) Учёный-педагог: профессор и заведующий кафедрой общего земледелия и почвоведения Московской сельскохозяйственной академии им. Тимирязева, её директор с 1907 года ректор в 1922—1925 гг.

В. Р. Вильямс со всей полнотой и широтой доказал, что плодородие почвы неотделимо от почвы, представляет её существенное и отличительное свойство, а сама наука о почве — почвоведение — приобретает благодаря этому большое практическое значение.

В.Р.Вильямс крупный ученый – почвовед, который объединил в науке о почве генетические концепции В.В.Докучаева с почвенно-агрономическими концепциями П.А.Костычева. В. Р. Вильямс впервые наиболее полно раскрыл значение биологического фактора в образовании и развитии почвы, в формировании ее главного свойства — плодородия. Учение В. Р. Вильямса о едином почвообразовательном процессе способствовало развитию не только отдельных разделов науки о почве (генезис, классификация, география почв), но ряда других естественных дисциплин: географии, геоботаники, палеоботаники, ландшафтоведение и др. В.Р.Вильямс основал крупнейший в мире почвенно-агрономический музей, который носит его имя, где лично В.Р.Вильямсом и его многочисленными учениками были собраны тысячи экспонатов.

Источник