Типы и подтипы почв

1. Почва – самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительности, животных, микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков. Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающее только ей присущим строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Чтобы быть плодородной, почва должна обладать достаточным количеством питательных веществ и запасом воды, необходимым для питания растений, именно своим плодородием почва, как природное тело, отличается от всех других природных тел (например, бесплодного камня), которые не способны обеспечить потребность растений в одновременном и совместном наличии двух факторов их существования – воды и минеральных веществ.

Почва снабжает растения водой и питательными элементами,

регулирует  рост и развитие растений, объем  и качество урожая. Почва при

правильном  использовании не изнашивается, не ухудшает свои свойства, а

прогрессивно  улучшаются. В этом         ее отличие от других средств

производства. Почва – основное и вечное богатство  любого народа и

является неиссякаемым источником его жизнедеятельности, обеспечивая

человека продуктами питания и материалом для производственной

деятельности.

Почва – важнейший  компонент всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом, через  почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих  на земле и в земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой

Роль почвы в хозяйстве человека огромна. Изучение почв необходимо не только для сельскохозяйственных целей, но и для развития лесного хозяйства, инженерно-строительного дела. Знание свойств почв необходимо для решения ряда проблем здравоохранения, разведки и добычи полезных ископаемых, организации зеленых зон в городском хозяйстве, экологического мониторинга и пр.

Факторы почвообразования. На развитие почвообразовательного процесса самое непосредственное влияние оказывают те природные условия, в которых он протекает, от того или иного их сочетания зависят его особенности и то направление, в котором этот процесс будет развиваться.  

Основные факторы  почвообразования - климат, материнская порода, растительный и животный мир, рельеф и геологический возраст территории, а также хозяйственная деятельность человека. Климат влияет на характер выветривания горных пород, воздействует на тепловой и водный режимы почвы, обусловливая проходящие в ней процессы и их интенсивность, и в значительной степени определяет растительный покров и животный мир. Материнская порода в процессе почвообразования превращается в почву. От её гранулометрического (механического) состава и структурных особенностей зависят физические свойства почвы - водо- и воздухопроницаемость, водоудерживающая способность и пр., а следовательно, водный режим почвы, тепловой режим почвы, воздушный режим, скорость передвижения веществ в П. и др. Минералогический состав материнской породы определяет минералогический и химический состав почвы и первоначальное содержание в ней элементов питания для растений.     Растительность непосредственно воздействует на почву: корни рыхлят и оструктуривают почвенную массу, извлекают из неё минеральные элементы. В естественных условиях минеральные и органические вещества поступают в почву и на её поверхность в виде корневого и наземного опада. Годовое количество опада изменяется примерно от 5-6 ц/га в пустынях и 10 ц/га в арктических тундрах до 250 ц/га во влажных тропических лесах. Различен и качественный состав опада: его зольность изменяется от 1 до 15%. В почве опад подвергается воздействию микрофлоры, минерализирующей до 80-90% его массы и участвующей в синтезе гумусовых веществ, которые образуются из продуктов распада и микробных метаболитов. Представители животного мира (главным образом беспозвоночные, живущие в верхних горизонтах почвы и в растительных остатках на поверхности) в процессе жизнедеятельности значительно ускоряют разложение органических веществ и способствуют формированию органо-минеральных почвенных агрегатов, т. е. структуры почвы. Основное влияние рельефа заключается в перераспределении по земной поверхности климатических (влаги, тепла и их соотношения) и др. факторов формирования почвы. Время развития зрелого почвенного профиля для разных условий - от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Возраст территории вообще и почвы в частности, а также изменения условий почвообразования в процессе их развития оказывают существенное влияние на строение, свойства и состав почвы. При сходных географических условиях почвообразования почвы, имеющие неодинаковые возраст и историю развития, могут существенно различаться и принадлежать к разным классификационным группам.

Хозяйственная деятельность человека влияет на некоторые факторы почвообразования, например на растительность (вырубка леса, замена его травянистыми фитоценозами и др.), и непосредственно на почву путём её механической обработки, мелиорации, внесения минеральных и органических удобрений и т.п. При соответствующем сочетании этих воздействий можно направленно изменять почвообразовательный процесс и свойства почвы. В связи с интенсификацией сельского хозяйства влияние человека на почвенные процессы непрерывно возрастает.

 

 

2. Гранулометрический состав (механический состав, почвенная текстура) — относительное содержание в почве, горной породе или искусственной смеси частиц различных размеров независимо от их химическогого или минералогического состава. Гранулометрической состав является важным физическим параметром, от которого зависят многие аспекты существования и функционирования почвы, в том числе плодородие.

Гранулометрический состав является фундаментальным свойством почвы, определяющим ее водно-воздушный, питательный, тепловой и токсикозный режимы, а значит особенности роста, развития растений и поглощения ими поллютантов. Он позволяет судить о распаде, перераспределении и новообразовании в профиле, выносе из него различных гранулометрических компонентов почвенной массы - главным образом её наиболее мелких фракций - ила и коллоидов, которые являются основным депо поллютантов в загрязненных почвах. Для почв тяжелого гранулометрического состава характерно высокое содержание глинистых и илистых частиц, отвечающих за сорбцию 137Cs в межпакетном пространстве. Это приводит к ускорению процесса "старения" радионуклида и вызывает снижение его поступления в растения.

В почвах и породах  могут находиться частицы диаметром  как менее 0,001 мм, так и более  нескольких сантиметров. Для подробного анализа весь возможный диапазон размеров делят на участки, называемые фракциями. Меньший диаметр частиц означает большую удельную поверхность, а это, в свою очередь — большие величины ёмкости катионного обмена, водоудерживающей способности, лучшую агрегированность, но меньшую порозность. Тяжёлые почвы могут иметь проблемы с воздухосодержанием, лёгкие — с водным режимом.

 

 

 

 

3. Для устранения неблагоприятных последствий сельскохозяйственной деятельности человека в орошаемых районах, проявляющихся в деградации почв слабой степени может быть предложен оригинальный подход к природопользованию, основанный на идее В.И. Вернадского об огромных потенциальных возможностях живого вещества к самовосстановлению.

Система мероприятий  в этом случае должна быть направлена не на многозатратные мелиоративные работы по борьбе с опустыниванием земель, а на использование механизмов естественной стабилизации экосистем, которые сами регенерируют природный потенциал ландшафтов. Однако если проявления деградации почв достигли средней или сильной степени, необходимо проведение специальных восстановительных мероприятий.

Основные  из них следующие:

 

• рационализация водопользования: режим орошения с минимальными нормами полива (до 300 м3/га), проведение освежительных поливов с нормой 50—70 м3/га, повышение предполивной влажности почв.

• снижение уплотняющего действия техники: конструирование новых агрегатов с низким давлением на почву, введение технологических колей и внесение в них повышенных доз навоза;

• применение приемов  агротехники: разноглубинная и плантажная вспашка, чизелевание, фрезерование, плоскорезная и комбинированная обработка почв, боронование лапчатыми боронами, щелевание, дискование и перенос части ранневесенних обработок на осенний период;

• повышение  устойчивости и улучшение структуры почв:

увеличение  резерва кальция (применение мелиорантов и удобрений, содержащих кальций), использование структурообразователей, лигнина, мульчирование поверхности;

• поддержание  в почве положительного баланса  гумуса:

внесение удобрений, применение соломы, торфа, сапропелей, посев многолетних трав, запашка промежуточных культур;

• противоэрозионные  приемы: техническое совершенствование оросительной техники (первый прием) — уменьшение диаметра и скорости падения капель искусственного дождя, увеличение равномерности его падения, снижение эродирующей способности потоков воды; увеличение противоэрозионной стойкости почв (второй прием) — предварительный полив малыми дозами, щелевание, создание на поверхности почвы специальных микроемкостей, гребней для увеличения впитывания воды, мульчирование поверхности соломой (2 т/га), разрушение поверхностной корки, прерывистое бороздование, полосное размещение культур.

 

 

 

4 Микроорганизмы являются первыми поселенцами на любой горной породе. Их несколько миллиардов на 1 г почвы. Их количество и состав варьирует в зависимости от природных условий, характера других факторов

почвообразования. В северных районах их меньше и они распространены на

небольшую глубину. На юге  – их больше и захватывают большую  толщу.

Окультуренные почвы содержат больше микроорганизмов.

Микроорганизмы разлагают  органические остатки, превращая их в

гумус. Превращают сложные  органические соединения в минеральные  соли,

доступные для растительности, усваивают атмосферный азот и  снабжают им

высшие растения, синтезируют сложные органические соединения, строя из

них свое тело. Участвуют  во всех окислительно - восстановительных

процессах в почве, изменяя степень  окисленности различных органических и

минеральных соединений. Таким образом, почти все звенья почвообразовательного процесса связаны с жизнедеятельностью

микроорганизмов. Все эти процессы микроорганизмы осуществляют свою

деятельность при помощи ферментов.

На формирование почвенной  структуры большое влияние оказывает

растительность. Травы оказывают наиболее сильное оструктуривающее влияние. Созданная под травами структура наиболее устойчива и лишь постепенно утрачивает водопрочность.

Польза растительности двойная: а) под влиянием корневых систем происходит разделение почвы на комки и их уплотнение;

б) разлагаясь, трава образует гумус.

 

 

 

5. Строение речной долины

В развитии речной долины намечается определенная направленность и последовательность – переход  от оной стадии к другой и цикличность. Выше были рассмотрены две стадии развития речной долины. Первая стадия, для которой характерно преобладание глубинной эрозии и каньонообразный, или V – образный, поперечный профиль долины, называется стадией морфологической молодости.

Вторая стадия называется морфологической зрелостью. Ей соответствует выработанный продольный профиль реки, приближающийся к кривой равновесия, и широкий плоскодонный U – образный поперечный профиль долины с хорошо развитой поймой. При несущественных изменениях климата и тектонических движений земной коры совместное действие смежных рек (с системой протоков) и склонового смыва приводит к понижению и выравниванию рельефа. Так возникает выровненная поверхность суши, названная американским ученым В. М. Дэвисом – пенеплен, то есть почти равнина: волнистая или холмистая, иногда с отдельными возвышенностями – останцами, сложенными очень твердыми породами. Известно, что эпохи слабого проявления тектонических движений, когда происходит выравнивание рельефа, сменяются эпохами относительно быстрых поднятий и опусканий земной коры. На месте плоскодонных долин появляются молодые эрозионные врезы V – образного типа. Происходит как бы «омоложение» речной долины. Река вновь начинает вырабатывать продольный профиль применительно к новым соотношениям с базисом эрозии. В результате в реке формируется новая пойма на более низком гипсометрическом уровне. Прежняя пойма останется у коренного склона долины в виде площадки, сочленяющейся с новой поймой уступом и не заливаемой талыми водами. Последующее оживление тектонических движений вновь вызовет врезание потока в коренные породы и формирование плоской долины на еще более низком уровне.

Таким образом, в речных долинах образуется лестница террас, возвышающихся друг над другом. Они  называются надпойменными террасами. Самая высокая терраса является наиболее древней, а низкая – самой молодой. Нумеруются террасы снизу, от более молодой. У каждой террасы различают следующие элементы: террасовидную площадку, уступ или склон, бровку террасы, тыловой шов, где терраса сочленяется со следующей террасой или с коренным склоном.

 

 

 

 

 

 

Схема геологического строения реки:

1- русловые фации (пески)  в основании с пролювиальным  горизонтом (галечники, щебень, валуны); 
2- пойменные фации (супеси, суглинки, глины); 
3- старичные фации (глины, илы, торф); 
4- ледниковые отложения (супеси,валунные суглинки); 
5- флювиогляциальные отложения (пески); 
6- отложения верхней юры (глины); 
7- известняки.

 

В основании аллювиальных отложений каждой террасы всегда располагается цоколь, сложенный коренными горными породами. В зависимости от высотного положения цоколя и мощности аллювия выделяются три типа террас.

 

 

Типы речных террас:

А- эрозионные или скульптурные; 
Б- аккумулятивные; 
В- цокольные. 
Р- русло; П- пойма; I,II,III- надпойменные террасы; H₁,H₂,H₃- эрозионные циклы. 
Элементы террасы: а- тыловой шов; б- террасовидная площадка; в- бровка террасы; г- уступ террасы. 
1-аллювий; 2-коренные породы.

 

1. Эрозионные террасы (размыва), в которых почти вся террасовидная площадка и уступ слагаются коренными породами, и лишь местами на поверхности сохраняется аллювий. Они образуются в молодых горных сооружениях в результате интенсивных тектонических движений.
2. Аккумулятивные террасы, в которых площадка и уступ полностью сложены аллювиальными отложениями, а цоколь из коренных пород всегда ниже уровня реки и никогда не обнажается. Они образуются в пределах низменных платформенных равнин, в межгорных и предгорных впадинах.
3. Цокольные или смешанные, эрозионно-аккумулятивные террасы характеризуются тем, что в нижней части уступа выходит на поверхность цоколь, а верхняя часть уступа и площадка сложены аллювием. Они образуются в переходных зонах от поднятий к погружениям, реже к равнинам.

По́йма — часть дна речной долины, затопляемая в половодье или во время паводков.

Ширина пойм равнинных  рек обычно составляет порядка от ширины русла до нескольких десятков ширин русла, иногда достигает 40 км. Участки бывшей поймы, которые находятся выше уровня современного поднятия вод в половодье или паводок, называются террасами. Иногда выделяют несколько уровней поймы, например, низкую и высокую. Различают центральную и притеррасную части поймы. Притеррасная часть поймы может быть повышенная или пониженная в зависимости от баланса наносов. Край поймы часто отмечен крутым склоном, на бровке которого иногда расположены вдольбереговые валы.