Главное качество почвы отличающее ее от горной породы: Вставьте пропущенные в тексте понятия. Важнейшим свойством почвы, отличающим её от горных пород, является

§ 10.Почвы, их использование и охрана

!

Вспоминаем

• Что
такое почва? • Как доказать, что в
почве имеются вода, воздух, минеральные
и органические вещества? • Какова
роль живого вещества в образовании
почв?

&

Ключевые
слова

Почва,
плодородие, почвенные горизонты,
эрозия почв, мелиорация почв.

1.
Почва – особое природное тело.
Почва

поверхностный
рыхлый слой земли, обладающий плодородием.
Плодородие
— главное качество, отличающее почву
от горной породы.
Плодородие
(«родить плоды») — это способность почвы
обеспечить растения питательными
веществами, водой, воздухом и создавать
урожай растений. Ее толщина от 2—3 см до
2 м. Почва образуется в результате
длительного взаимодействия живого и
минерального вещества (рис. 41).

Почва
состоит из минеральных и органических
веществ. Она содержит также воду, воздух
и живые организмы. Особенно много
микроорганизмов.

Рыхлая
минеральная часть почвы состоит из
песчаных (частицы крупнее 0,01 мм) и
глинистых (менее 0,01 мм) частиц. Соотношение
этих частиц в почве — это ее механический
состав. В зависимости от него различают
песчаные, глинистые, супесчаные (глины
до 20 %) и суглинистые (глины от 20 до 50 %)
почвы. Они обладают различными свойствами
и плодородием. Так, песчаные почвы бедны
питательными веществами, легко пропускают
и слабо задерживают воду. Минеральные
вещества в большинстве почв составляют
их основу.

Органическая
часть почвы представлена перегноем,
или гумусом. Гумус образуется в результате
преобразования органических, главным
образом растительных, остатков. Они
попадают в почву после отмирания
растений. Преобразовывают органические
остатки в перегной микроорганизмы.

Гумус
обычно темного цвета. Он содержит
основные элементы питания растений
(азот, фосфор, калий и др. ), от него зависит
плодородие почвы. Накапливается гумус
в почвах в разных количествах, в
зависимости от природных условий. По
цвету гумуса почвы получают свое
название (черноземы, сероземы, коричневые,
каштановые и др.). Большое количество
гумуса (до 9 % и более) содержат
черноземы.

При
излишнем постоянном увлажнении в почве
растительные остатки разлагаются не
полностью, образуется торф, торфяно-болотные
почвы, в верхнем горизонте которых
преобладает органическое вещество.
Такие почвы широко распространены на
территории Беларуси.

2.
Строение почв.
По
мере развития почвы происходит ее
разделение в вертикальном направлении
на отдельные слои, которые называются
почвенными горизонтами. Они отличаются
по своему составу, строению, запасу
питательных веществ, плотности, влажности,
цвету. Все горизонты связаны между собой
и в большинстве случаев постепенно
переходят один в другой. В широко
распространенных на территории Беларуси
дерново-подзолистых почвах выделяют
следующие почвенные горизонты:
перегнойный, вымывания, накопления и
материнскую породу (рис. 42).

Перегнойный
(гумусовый) горизонт — самый верхний в
почве. В нем в основном образуются и
накапливаются гумус и питательные
вещества. Он имеет более темную окраску,
большое количество корней растений.

Ниже
расположены горизонты вымывания и
накопления. Когда почвы хорошо промываются,
растворимые вещества выносятся из
верхнего горизонта вымывания и
накапливаются в расположенном ниже
горизонте накопления. Поэтому горизонт
вымывания беден питательными веществами
и перегноем, окраска его светло-белесая,
подзолисто-серая, под цвет золы. По-другому
этот горизонт называется подзолистым.
Горизонт накопления имеет более темную
окраску с пятнами, значительную плотность
и влажность. Ниже располагается
почвообразующая, или материнская,
порода, на которой и из которой образовалась
почва.

При
недостаточном увлажнении почвы не
промываются и происходит перемещение
веществ в растворенном виде из нижних
слоев почвы в верхние. Вода испаряется,
а соли накапливаются. Возникают засоленные
почвы.

Почвенный
покров земной поверхности разнообразен
(рис. 43). Выделяется много различных
типов и видов почв. Объясняется это
большим разнообразием природных условий.

3.
Использование и охрана почв.

Без почв невозможно произрастание
дикорастущей и культурной растительности,
развитие растениеводства и ведение
лесного хозяйства.

При
неправильном использовании земель
почвы разрушаются. Разрушение почвенного
покрова под действием текучих вод, ветра
и хозяйственной деятельности человека
называется эрозией.
Она особенно ярко проявляется в
земледельческих районах в связи со
сведением лесов и распашкой земель.

Временные
водные потоки при ливневых дождях и
быстром таянии снегов смывают с полей
верхний плодородный слой почвы,
вырабатывают борозды, промоины, рытвины,
которые затем могут превратиться в
овраги (рис. 49), балки и долины. Особенно
быстро смыв идет на крутых склонах, не
покрытых растительностью.

Овраги
причиняют большой вред хозяйству. Они
значительно уменьшают площади
сельскохозяйственных земель. На
изрезанной оврагами территории усиленно
идет смыв почв, быстро стекают дождевые
и талые воды, уровень грунтовых вод
понижается, местность иссушается. Снег
сдувается с полей в овраги и весной тоже
не увлажняет почву. Овраги мешают
проведению дорог, удлиняют их, вызывают
порчу мостов и других сооружений. Рыхлые
материалы, вынесенные водами при развитии
оврагов, заносят поля, луга, дороги,
водоемы. Поэтому борьба с оврагами
является важным делом. Она может быть
направлена на предупреждение их
образования и на закрепление уже
существующих рытвин. Крутые склоны не
рекомендуется распахивать. Склоны же,
имеющие незначительный уклон, нужно
распахивать только поперек.

Почвы
разрушаются не только текучими водами,
но и ветром. Ветер сдувает и уносит
мелкие частицы почвы и продукты разрушения
пород и отлагает переносимый материал.
Сильные ветры порождают пыльные бури.
За одну такую бурю ветер может снести
слой почвы толщиной до 25 см, и плодородные
до этого земли превращаются в бесплодные
пустоши. Выдуванию почв препятствуют
травяные и лесные полосы. (Почему?)
Создают
их через определенные промежутки на
полях.

Разумное
использование земель требует непрерывной
заботы человека о сохранении и повышении
их плодородия. С урожаем сельскохозяйственных
культур выносится много питательных
веществ из почвы. Почвы обедняются.
Поэтому необходимо внесение в почву
минеральных и органических удобрений.

Улучшение
земель, повышение качества почв человеком
называется мелиорацией.
Мелиорация включает орошение, обводнение,
осушение земель, известкование почв,
борьбу с эрозией. Путем осушения удаляется
избыток вод в переувлажненных почвах.
Осушение торфяно-болотных почв проведено,
например, в широких масштабах в Беларуси.
Орошение земель проводится в засушливых
и сухих районах путем строительства
оросительных каналов и дождевания.
Известкование почв – внесение в почву
извести (доломитовой муки и других
веществ) для уменьшения кислотности
почв. Кислые почвы неблагоприятно
сказываются на росте и развитии многих
сельскохозяйственных культур и их
урожайности.

Образование
почвы протекает очень медленно, на
протяжении столетий, даже тысячелетий.
Поэтому необходимо их бережное
использование и охрана.

Проверь
себя

  1. Чем
    отличается почва от горной породы?

  2. От
    чего зависит плодородие почв?

  3. При
    каких условиях образуются торфяно-болотные
    и засоленные почвы?

  4. Под
    воздействием каких факторов происходит
    эрозия почв?

  5. Что
    такое мелиорация почв и как она
    осуществляется?

  6. *Какие
    почвы наиболее характерны для Вашей
    местности? Плодородны ли они? Что
    делается для их улучшения?

Практическое
задание

*Составьте
таблицу. Отразите в ней положительные
и отрицательные последствия осушительной
мелиорации почв в Беларуси на почвенный
покров, растительность, местный климат.

Это
интересно

Плодородие
почвы определяется запасом питательных
веществ, наличием влаги и воздуха в
ней. Об этом можно судить по растительности.
На бедных почвах растут сосна, вереск,
брусника, багульник, голубика, сфагновые
мхи и др. Умеренно требовательны к
плодородию почв ель, ирга, земляника,
клевер, чистотел, мать-и-мачеха и др.
На богатых питательными веществами
почвах произрастают черемуха, лещина,
крапива, сныть, ятрышник и др.

Конкурс
знатоков

При
использовании некоторых осушенных
торфяно-болотных почв Беларуси ежегодно
уменьшается торфяной горизонт на 2см.
Объясните, каковы причины этого явления
и как можно, на ваш взгляд, сохранить
осушенные торфяно-болотные почвы.

География. Чем отличается почва от горной породы?

Что такое почва и горная порода? Каково их значение в природе и чем отличается почва от горной породы, читайте в статье.

Общие сведения

Чтобы выявить отличия почвы от скального грунта, следует знать определение того и другого. Несмотря на то что образование почвы происходит из горной породы, между ними существуют качественные различия, позволяющие считать, что это разные природные тела.

Чем отличается почва от горной породы? По одной из концепций очевидно, что образование почвы может происходить на морском дне, разрушенном граните, то есть везде, где порода соприкасается с живыми организмами. По этой концепции разграничить почву и кору выветривания теоретически можно, но на практике возникают трудности.

Почва: основные свойства

Почва является природным телом и обладает определенными отличительными свойствами. Основными являются морфологические. Почва отличается от горной породы плодородием. Это зона, в которой распространены корни и живут микроорганизмы. Почва отличается от горных пород наличием гумусового слоя, обогащенного перегноем, и сочетанием горизонтов.

Почва: производные свойства

Свойства почвы, морфологические, физические и химические, связаны между собой. Почва отличается от горной породы таким показателем, как ее плотность. Оптимальной считается один грамм на сантиметр кубический. Если плотность выше этой цифры, то корням растений будет трудно проникать вглубь этого слоя, и он останется незаселенным ими.

Свойствами почвы является гранулометрический и минералогический состав, структура, сложение горизонтов. Все они во многом сближают почву и скальный грунт. Но почва отличается от горной породы строением, гумусовым горизонтом и их сочетанием.

Почвообразующие породы

Их называют материнскими. Это горные породы, из которых происходит формирование почв. Они различаются происхождением, составом, строением и свойствами. Все это передается почве, которая формируется на данной горной породе.

Чем отличается почва от горной породы? На первоначальном этапе образования почв горные породы оказывают на них огромное влияние. От запаса химических элементов в них зависит естественное плодородие почв. Например, почвы одного типа, которые образовались на разных горных породах, будут различаться.

Из чего образовались горные породы?

Земная кора состоит из горных пород, которые делятся на следующие группы:

  • Магматические, или массивно-кристаллические, породы – это охлажденная, со временем затвердевшая магма. Она могла застыть на глубине или выйти на земную поверхность. У таких горных пород структура массивная, плотная. Они занимают девяносто пять процентов из всей массы пород, но почвообразующими не стали. Исключение составляют редкие случаи в горных областях.
  • Метаморфические горные породы образовались магматическими или осадочными. Это переходный слой. Если древним осадочным породам пришлось подвергаться воздействию повышенных температур и высокому давлению, то они могли быть похожи на магматические породы, в которых не совсем исчезли признаки осадочных. Такие породы представлены мрамором, сланцами, кварцитами, конгломератами. Занимают немалую часть поверхности земли, но для почвообразования их значение невелико. Проявляются в основном в горных районах.
  • Осадочные горные породы отличаются тем, что в нашу эпоху именно на них происходит процесс образование почв. Они толщами накапливались на дне океанических, морских, речных, озерных водоемов и на равнинах. Горные породы подвергались выветриванию. Продукты их отложений, а также остатки организмов и называют осадочными горными породами. Среди них в процессе образования почв карбонатные отложения играют главную роль.

Почвообразующие породы формируются в тесной связи с выветриванием, переносом и отложением продуктов выветривания.

Выветриванием называются такие процессы, в результате которых происходит изменение качественных и количественных показателей горных пород, а также минералов, из которых они сложены. В результате этих процессов верхние слои литосферы изменяют свой вещественный состав и превращаются в кору выветривания.

Формы выветривания

Почвообразующие горные породы, или, как их называют, материнские, формируются под влиянием процесса выветривания, которое бывает трех видов.

Физическое – это когда горные породы и составляющие их минералы подвергаются механическому раздроблению, но их химический состав не меняется. Результатом этого процесса является способность породы пропускать и задерживать воздух с водой. Последняя обладает огромной разрушающей силой, особенно при замерзании.

Химическое выветривание невозможно без воды, кислорода и углекислого газа. Вода является энергетическим растворителем минералов, которые образуют горную породу. Их разложение происходит быстрей при повышенной температуре и насыщении горной породы углекислым газом. Чем отличается почва от горной породы? Результатом химического выветривания является обогащение породы новыми минералами и приобретение таких свойств, как поглотительная способность, связность и другие. Но горная порода не обладает свойством, присущим только почве, – плодородием.

Биологическое выветривание – завершающий этап подготовительных процессов для почвообразования. Чем почва отличается от горной породы? Разрушение горных пород происходит с участием живых организмов, которые, наоборот, обогащают почву, создавая новый ее состав. Организмы берут из пород необходимые минеральные вещества для будущего формирования почв.

Значение почв

Почвы играют огромную роль в жизни человека. Их изучают не только в целях решения сельскохозяйственных проблем. Обладая знаниями о свойствах почв, можно решить многие инженерно-строительные задачи, проблемы здравоохранения и добычи полезных горных пород. Развивать лесное хозяйство, зеленые зоны в поселках и городах тоже невозможно без знаний о почвах.

Минералы почвы

Почвенные минералы играют жизненно важную роль в плодородии почвы, поскольку минеральные поверхности служат потенциальными местами хранения питательных веществ. Однако разные типы почвенных минералов удерживают и удерживают разное количество питательных веществ. Поэтому полезно знать типы минералов, из которых состоит ваша почва, чтобы вы могли предсказать, в какой степени почва может удерживать и снабжать растения питательными веществами.

В почве содержится множество видов минералов. Эти минералы сильно различаются по размеру и химическому составу.

Размер частиц минералов почвы

Размер частиц является важным свойством, которое позволяет нам различать различные почвенные минералы. Почвы содержат частицы от очень больших валунов до мельчайших частиц, невидимых невооруженным глазом. Чтобы дополнительно различать частицы по размеру, частицы разделяют на две категории: крупная фракция и мелкоземистая фракция.

Мелкоземельная фракция

Когда мы говорим о большинстве почв Мауи, мы обычно имеем в виду вторую категорию размера частиц: фракцию мелкозема. Это связано с тем, что почвы Мауи почти исключительно мелкозернистые. Фракция мелкозема включает любые частицы размером менее 2,0 мм (0,078 дюйма) и делится на три класса размеров: песок, ил или глина. Чтобы представить это в перспективе, ширина грифеля карандаша № 2 составляет примерно 2,0 мм. В таблице 1 приведены описания каждого класса фракции мелкозема.

Таблица 1.   Описание классов песка, ила и глины.

Мелкоземельная фракция

 

Размер

Текстура

Характеристики

Песок

2,0 мм -0,05 мм

песчаный

Песок виден невооруженным глазом, состоит из частиц с малой площадью поверхности и допускает чрезмерное дренирование.

Ил

0,05 мм — 0,002 мм

масляный

Ил не виден невооруженным глазом и увеличивает водоудерживающую способность почвы.

Глина

< 0,002 мм

липкий

Глина имеет большую площадь поверхности, высокую водоудерживающую способность, множество мелких пор и обладает заряженными поверхностями, способными притягивать и удерживать питательные вещества.

Рисунок 2. Сравнение относительного размера песка, ила и глины фракции мелкозема.
Источник: http://www.cst.cmich.edu/users/Franc1M/esc334/lectures/physical.htm

.

Крупная фракция

К крупной фракции почвы относятся любые частицы почвы размером более 2 мм. К крупной фракции относятся валуны, камни, гравий и крупный песок. Это обломки горных пород, обычно представляющие собой комбинацию нескольких типов минералов. Нас не очень интересует грубая фракция в почве, поскольку почвы округа Мауи в основном относятся к мелкоземной фракции.

Выветривание почвенных минералов и изменение минерального состава

Выветривание — это основной процесс, воздействующий на первичные минералы земли с образованием более мелких и тонких частиц, которые мы называем «почвой». Округ Мауи — отличное место для наблюдения за последствиями выветривания, поскольку здесь есть как слегка выветрелые, так и сильно выветрелые почвы. С точки зрения управления питательными веществами процесс выветривания сильно влияет на доступность питательных веществ для растений. Первоначально, когда частицы почвы начинают выветриваться, первичные минералы выделяют в почву питательные вещества. По мере того, как эти частицы уменьшаются в размерах, почва также способна удерживать большее количество питательных веществ. В конечном счете, однако, способность удерживать и удерживать питательные вещества значительно снижается в сильно выветрелых почвах, поскольку большая часть питательных веществ была потеряна из-за вымывания.

Существует два типа выветривания: физическое выветривание и химическое выветривание. Различия в характере выветривания являются причиной того, что существует большой диапазон размеров частиц почвы. Валуны гораздо меньше подвержены выветриванию, чем гравий. В свою очередь, гравий намного меньше выветривается, чем частицы глины. Частицы глины могут даже выветриваться в другие материалы, такие как оксиды железа и алюминия, которые, как правило, устойчивы к дальнейшему выветриванию. В тропиках очень важно химическое выветривание. Поскольку климат обычно теплый и влажный круглый год, он обеспечивает подходящую среду для постоянного химического выветривания. Со временем, при достаточном количестве осадков и теплых температурах, минеральные частицы превращаются в все более мелкие частицы почвы. В результате тропические почвы, как правило, сильно выветриваются. В таблице 2 представлен список распространенных первичных и вторичных минералов, оксидов алюминия и железа и аморфных материалов на Гавайях.

Физическое выветривание

Физическое выветривание — это процесс, который разрушает и разрушает материнскую породу или первичные минералы в земле. В тропиках физическое выветривание вызывается увлажнением и высыханием горных пород; эрозия; действия растений и животных; или падение, разбивание или разбивание каменных материалов на более мелкие куски.

Химическое выветривание

Химическое выветривание играет важную роль в управлении питательными веществами, поскольку образующиеся частицы почвы сохраняют и поставляют питательные вещества. Однако при сильном выветривании почва теряет большую часть своих питательных веществ из-за чрезмерного выщелачивания. Таким образом, сильно выветрелые почвы, как правило, неплодородны, тогда как умеренно выветрелые почвы, как правило, более плодородны.

После того, как материнская порода раскололась на более мелкие части, на нее воздействует другой процесс. Этот процесс химическое выветривание . Химическое выветривание включает изменение или преобразование первичных минералов во вторичные минералы. Вторичные минералы служат основными строительными блоками мелких частиц почвы. В результате могут быть синтезированы новые материалы, могут накапливаться остаточные материалы из материалов (таких как оксиды), которые не могут подвергаться дальнейшему выветриванию, или материалы могут быть потеряны в результате выщелачивания.

Таблица 2 . Важные первичные минералы и выветренные материалы на Мауи

Важные минералы и выветренные материалы базальтовой породы на Гавайях

Первичные минералы базальтовой породы

  • Плагиоклаз Полевой шпат
  • Оливин
  • Авгит

Прочие: магнетит, апатит, ильменит

Вторичные полезные ископаемые

  • Смектит, такой как монтмориллонит (менее выветренный)
  • Каолин, например галлуазит (более выветрившийся)

Оксиды железа

  • Гематит
  • Гётит
  • Магнетит
  • Маггемит
  • Лепидокрозит
  • Ферригидрид

Оксид алюминия

  • Гиббсайт

Аморфные минералы

  • Аллофан
  • Имоголит

Аморфные вещества

Конкретные имена не указаны

Следующие три ссылки содержат анимированные демонстрации того, как процесс выветривания превращает первичные минералы во вторичные минералы и другие материалы, характерные для почв. Эти анимации были созданы Университетом штата Северная Каролина.

  • Изменение содержания минералов в почвах во времени: http://courses.soil.ncsu.edu/resources/soil_classification_genesis/mineral_weathering/mineral_change.swf
  • Выветривание минералов с течением времени с образованием почвенных частиц: http://courses.soil.ncsu.edu/resources/soil_classification_genesis/mineral_weathering/mineral_weathering.swf
  • Выветривание определенных минералов, обнаруженных в почвах: http://courses.soil.ncsu.edu/resources/soil_classification_genesis/mineral_weathering/elemental_change.swf

<< Предыдущий

Следующий >>

ESS Тема 5.1: Введение в почвенные системы

Изображение из пищевого резервуара

Мы склонны воспринимать окружающую нас почву как должное. Это гораздо больше, чем грязь, глина или грязь. Вся пища, которую мы потребляем, в конечном счете зависит от почвы. Растения растут и зависят от почвы. Мы либо едим растения, которые растут прямо в почве, либо животных, которые едят растения.
Почвы – часть литосферы, в которой протекают как жизненные процессы, так и процессы почвообразования.

В этом разделе мы рассмотрим почвенную систему, почвенную воду, почвообразование и последствия деградации почвы.

Минимум 3 часа


Важные идеи

  • Почвенная система представляет собой динамичную экосистему, которая имеет входы, выходы, хранилища и потоки.
  • Качество почвы влияет на первичную продуктивность территории..

Большие вопросы:

  • Какие сильные и слабые стороны системного подхода и использования моделей были выявлены в этой теме?
  • В какой степени решения, вытекающие из этой темы, были направлены на предотвращение воздействия на окружающую среду, ограничение масштабов воздействия на окружающую среду или восстановление систем, в которых воздействие на окружающую среду уже имело место:
  • Какие системы ценностей вы можете определить в игре в кейсы и подходы к решению вопросов, рассматриваемых в данной теме?
  • Каким образом решения, рассмотренные в этой теме, могут изменить ваши прогнозы состояния человеческого общества и биосферы через несколько десятилетий?
  • Как системный подход помогает нашему пониманию почв и почвенных процессов?
  • Что касается почв, то чем системы экологических ценностей крупного коммерческого фермера могут отличаться от традиционных фермеров, ведущих натуральное хозяйство?
  • Как может измениться давление на почвы в ближайшие 20 лет? Приведите аргументы в поддержку вашего ответа.

Знание и понимание:

5.1.U1 Почвенная система может быть проиллюстрирована почвенным профилем, имеющим слоистую структуру (горизонты).
[
Исследования конкретных почвенных профилей, таких как подзол, не требуются.]

  • Определите горизонты почвенного профиля — O, A, B и C

Почвы являются основными компонентами мировых экосистем. Формы почв атмосфера Земли, литосфера (горные породы), биосфера (живое вещество) и гидросфера (вода). Почва — это то, что образует самый внешний слой поверхности Земли и включает выветренную коренную породу (реголит), органическое вещество (как мертвое, так и живое), воздух и воду.

Почва взаимодействует с атмосферой, литосферой, биосферой и гидросферой.

  • Круговорот воды проходит через почву путем инфильтрации, и вода может испаряться с поверхности.
  • Атмосфера может содержать твердые частицы, которые оседают на почве, и частицы могут выбрасываться в атмосферу.
  • Породы в литосфере выветриваются, образуя почвы, а почвы на глубине и под давлением могут образовывать породы.
  • Растения в биосфере могут извлекать питательные вещества из почвы, а мертвые растения могут в конечном итоге стать частью почвы.

Почва представляет собой смесь четырех основных компонентов – минералов, органических веществ, воздуха и воды. Он выполняет четыре основные функции:

  • Среда для выращивания растений. Почва поставляет питательные вещества и воду, а также укрепляет корни.
  • Система хранения и очистки воды.
  • Среда обитания организмов, таких как бактерии, насекомые и млекопитающие. Эти организмы модифицируют почву.
  • Почва изменяет атмосферу за счет дыхания почвенных организмов и корней растений.

Почвы важны для человека во многих отношениях:

  • почва является средой для роста растений, в которых выращивается большая часть пищевых продуктов для человека
  • почва хранит пресную воду, 0,005% пресной воды в мире почва, сохраняя качество воды
  • рециркуляция питательных веществ происходит в почве при разрушении мертвого органического вещества
  • почва является средой обитания для миллиардов микроорганизмов, а также других более крупных животных
  • почва обеспечивает сырьем в виде торфа, глины, песка, гравия и минералов

Характеристики почв зависят от:

  • Климат: Осадки/испарение определяют преобладающее направление движения воды.
  • Организмы: Разлагает органические вещества и смешивает их с верхними слоями почвы.
  • Рельеф: высота, экспозиция склона (направление, с которого он обращен) и угол склона.
  • Исходный материал: Исходный материал, из которого развивается почва. Это может быть либо коренная порода, либо озеро, либо ледниковая долина , отложенная поверх коренной породы.
  • Время: Почвообразование — длительный и медленный процесс, поэтому оно считается невозобновляемым природным капиталом. Время, в течение которого почва формировалась, влияет на ее характеристики.

изображение с en.wikipedia.org

Почвенные горизонты.

  • O) Органическое вещество: Подстилочный слой растительных остатков в относительно неразложившейся форме.
  • A) Поверхностная почва: Слой минеральной почвы с наибольшим накоплением органических веществ и жизнью почвы. Этот слой элювиирует (истощается) железом, глиной и кальцием, органическими соединениями и другими растворимыми компонентами. При ярко выраженной элювиации в основании горизонта «А» проявляется более светлый подпочвенный горизонт «Е». Горизонты А также могут быть результатом сочетания биотурбации почвы и поверхностных процессов, которые отделяют мелкие частицы от биологически насыпного верхнего слоя почвы. В этом случае горизонт А рассматривается как «биомантия».
  • B) Недра: В этом слое накапливаются железо, глина, алюминий и органические соединения, процесс, называемый иллювиацией.
  • C) Материнская порода: Слой больших сплошных пород. Этот слой может накапливать более растворимые соединения.
  • R) Коренная порода: исходный материал в ландшафтах коренных пород. Этот слой обозначает слой частично выветрелых коренных пород в основании почвенного профиля. В отличие от вышеупомянутых слоев, горизонты R в основном состоят из сплошных массивов твердых пород, которые невозможно выкопать вручную. Почвы сформировались in situ  будет сильно похож на этот слой коренных пород. Эти участки коренных пород находятся на расстоянии менее 50 футов от других профилей.

Анимация почвообразования

5.1.U2 Запасы почвенной системы включают органические вещества, организмы, питательные вещества, минералы, воздух и воду.

  • Объясните, как можно рассматривать почву как систему
  • Опишите запасы почвенной системы

изображение с сайта www.eoearth.org

Почва имеет вещество во всех трех состояниях:

  • органическое и неорганическое вещество в твердом состоянии
  • почвенная вода (из осадков, подземных вод и просачивания) в жидком состоянии
  • почва атмосфера в газообразном состоянии

5.1 .3U Перенос материала в почве, включая биологическое перемешивание и выщелачивание (минералы, растворенные в воде, движущейся через почву), способствуют организации почвы

  • Опишите перенос материала в профиле почвы

изображение с сайта www. senninger.com

Перемещение включает перемещение почвообразующих материалов через развивающийся почвенный профиль. Перемещение происходит за счет того, что вода, протекающая через почву, переносит материалы из верхней части профиля в нижнюю. Роющие животные, такие как дождевые черви, муравьи и т. д., перемещают почвенные материалы по профилю. Роющие животные создают проходы, по которым воздух и вода могут проходить, способствуя развитию почвы.


5.1.U4 Имеются поступления органического материала, включая опавшие листья и неорганические вещества исходного материала, осадки и энергию. Выходы включают поглощение растениями и эрозию почвы.

  • Опишите входы и выходы почвенной системы.

изображение с сайта www.gov.mb.ca


Входные данные

1. Выветривание
Выветривание горных пород является одним из наиболее важных долговременных источников питательных веществ. Однако этот процесс добавляет питательные вещества в экосистемы в относительно небольших количествах в течение длительных периодов времени. Важные питательные вещества, высвобождаемые при выветривании, включают:
Кальций, магний, калий, натрий, кремний, железо, алюминий и фосфор.

2. Поступление из атмосферы
Большое количество питательных веществ поступает в экосистемы из атмосферы. Это добавление осуществляется либо путем осаждения, либо с помощью ряда биологических процессов.
Углерод – поглощается путем фотосинтеза.
Азот — производится молнией и осадками.
Сера, хлорид, кальций и натрий — выпадают в виде осадков.

3. Биологическая азотфиксация 
Биологическая азотфиксация – это биохимический процесс, при котором газообразный азот из атмосферы химически объединяется в более сложные твердые формы в результате метаболических реакций в организме. Эта способность фиксировать азот ограничена симбиотическими ассоциациями с бобовыми и другими микроорганизмами.

Выходы

1. Эрозия 
Почвенная эрозия, вероятно, является наиболее важным фактором потери питательных веществ в экосистемах. Эрозия очень активна в сельскохозяйственных и лесных системах, где культивация, выпас скота и сплошные рубки оставляют почву голой и незащищенной. В незащищенном состоянии поверхность почвы легко переносится ветром и движущейся водой. Самые верхние слои почвы, содержащие большое количество органического вещества, богатого питательными веществами, являются основным хранилищем питательных веществ почвы, таких как фосфор, калий и азот.

2. Выщелачивание
Выщелачивание происходит, когда вода, текущая вертикально через почву, переносит питательные вещества в растворе вниз по профилю почвы. Многие из этих питательных веществ могут быть полностью потеряны из почвенного профиля, если попадут в грунтовые воды, а затем горизонтально переместятся в реки, озера или океаны. Потери от выщелачивания, как правило, самые высокие в нарушенных экосистемах. В ненарушенных экосистемах эффективный круговорот питательных веществ ограничивает количество питательных веществ, доступных для этого процесса.

3. Газообразные потери 
Высокие потери питательных веществ могут также происходить, когда определенные условия окружающей среды способствуют экспорту питательных веществ в газообразной форме. Когда почва влажная и анаэробная, многие соединения химически восстанавливаются до газа из твердых форм в почве. Особенно это касается почвенного азота.


5.1.U5 Преобразования включают разложение, выветривание и круговорот питательных веществ.

  • ​Объясните, как переносы и преобразования способствуют организации почвы в горизонты.

​Трансформация и перемещение материалов в бассейнах органического вещества почвы – это динамический процесс, на который влияют климат, тип почвы, растительность и почвенные организмы. Все эти факторы действуют в иерархическом пространственном масштабе. Почвенные организмы ответственны за разложение и круговорот как макроэлементов, так и микроэлементов, и их деятельность влияет на структуру, почву и продуктивность почвы.

изображение с сайта earthonline.com

5.1.U6 Структура и свойства песчаных, глинистых и суглинистых почв различаются по многим параметрам, включая содержание минералов и питательных веществ, дренаж, водоудерживающую способность, воздушные пространства, биоту и способность удерживать органические вещества. иметь значение. Каждая из этих переменных связана со способностью почвы повышать первичную продуктивность

  • Объясните влияние текстуры почвы на содержание минералов и питательных веществ, дренаж, водоудерживающую способность, воздушные пространства, биоту и способность удерживать органические вещества.
  • Объясните, как структура почвы влияет на первичную продуктивность.

Структура почвы влияет, среди прочего, на аэрацию, водоудерживающую способность, дренаж и проникновение корней и саженцев. Структура почвы относится к расположению частиц почвы в агрегаты (или peds) и распределению пор между ними. Это не стабильное свойство, и на него сильно влияет практика управления почвой.

Первичная продуктивность почв зависит от

  • минерального состава
  • дренажа
  • водоудерживающей способности
  • воздушного пространства
  • биоты
  • способности удерживать органическое вещество

Текстура почвы и изображение просачивания изoiss.ifas.ufl.edu

Учитывайте содержание минералов, дренаж, водоудерживающую способность, воздушные пространства, биоту и способность удерживать органические вещества и связывайте их с первичной продуктивностью.

Структура почвы зависит от:

  • Текстуры почвы (количества песка и глины)
  • мертвого органического вещества
  • активности дождевых червей

хранилище. Поры размером более 0,1 мм обеспечивают рост корней, диффузию кислорода и движение воды, тогда как поры размером менее 0,5 мм помогают накапливать воду.


Применение и навыки

5.1.A1 Опишите переносы, преобразования, входы, выходы, потоки и хранилища в почвенных системах.

При формировании почв происходят четыре основных процесса,

входы — физическое перемещение материала в почве.

  • Минералы: Минералы почвы появляются в результате выветривания исходного материала.
  • Органическое вещество: Органическое вещество происходит от живых организмов, которые находятся на почве и в ней.
  • Воздух: Некоторые растения также вносят свой вклад в почву.
  • Вода: Способ поступления воды в почву зависит от того, находится ли почва на склоне и где она находится на этом склоне.

Выходы — происходят как с поверхности, так и из глубоких недр.

  • выщелачивание — потеря питательных веществ вниз через слои почвы
  • поглощение растениями
  • радиация — эффект альбедо
  • эрозия
  • поры почвы.

    • отложение

    Трансформация — изменение какой-либо составляющей почвы без какого-либо физического перемещения.

    • decomposition
    • weathering
    • nutrient cycling

    Storages

    • organic matter
    • nutrients
    • organisms
    • minerals,
    • air
    • water


    The two движущими силами этих процессов являются климат (температура и осадки) и организмы (растения и животные). Исходный материал обычно является довольно пассивным фактором, влияющим на почвенные процессы, потому что исходный материал унаследован от геологического мира. Топография (или рельеф) также довольно пассивно влияет на почвенные процессы, главным образом изменяя климатические влияния температуры и осадков.


    5.1.A2 Объясните, как можно рассматривать почву как экосистему.

    Почва является связующим звеном между воздухом, водой, камнями и организмами и отвечает за множество различных функций в мире природы, которые мы называем экосистемными услугами. Эти функции почвы включают: качество и состав воздуха, регулирование температуры, круговорот углерода и питательных веществ, круговорот воды и качество, естественную обработку и переработку «отходов» (разложение), а также среду обитания для большинства живых существ и их пищи. Мы не смогли бы выжить без этих функций почвы.

    ​Миллиарды организмов населяют верхние слои почвы, где они расщепляют отмершие органические вещества, высвобождая питательные вещества, необходимые для роста растений. Микроорганизмы включают бактерии, актиномицеты, водоросли и грибы. Макроорганизмы включают дождевых червей и членистоногих, таких как насекомые, клещи и многоножки. Каждая группа играет роль в почвенной экосистеме и может помочь органическому фермеру получить здоровый урожай. Микроорганизмы можно сгруппировать в зависимости от их функции: свободноживущие редуценты превращают органические вещества в питательные вещества для растений и других микроорганизмов, ризосферные организмы симбиотически связаны с корнями растений и свободноживущие азотфиксаторы.

    image from asknature

    5.1.A3 Сравните и сопоставьте структуру и свойства песчаных, глинистых и суглинистых почв со ссылкой на диаграмму гранулометрического состава почвы, включая их влияние на первичную продуктивность.
    [
    Знакомство с треугольной диаграммой текстуры почвы, используемой для классификации типов почвы на основе процентного содержания песка, ила и глины в почве.]

    • Примените треугольник почвы, чтобы сравнить и сопоставить состав почв.
    • Сравните и сопоставьте различные текстуры почвы со ссылкой на треугольник почвы.
    • Сравните и сопоставьте свойства песка, глины и суглинка.

    ​Структура почвы зависит от:

    • Текстуры почвы (количества песка и глины)
    • мертвого органического вещества
    • активности дождевых червей

    дренаж и хранение воды. Поры размером более 0,1 мм обеспечивают рост корней, диффузию кислорода и движение воды, тогда как поры размером менее 0,5 мм помогают накапливать воду.

    Глина:

    • плодородная в регионах с умеренным климатом
    • в тропических районах глина проницаема и легко проникает корнями
    • бедна питательными веществами / легко выщелачивается в тропиках плуг.

      Различные типы почв имеют различный уровень первичной продуктивности:

      • песчаная почва – низкая
      • глинистая почва – довольно низкая
      • суглинистая почва – высокая


      Первичная продуктивность почвы зависит от:

      • содержания минеральных веществ
      • дренажа
      • водоудерживающей способности
      • воздушного пространства
      • биоты
      • способности почвы удерживать органические вещества, которая превышает предел усадки * иметь вид от влажного до сухого.

        *Предел пластичности: возникает, когда каждый пешеход окружен пленкой воды, достаточной для того, чтобы действовать как лунрикант.

        *Предел жидкости: происходит, когда воды достаточно, чтобы уменьшить сцепление между пешеходами.

        *Вместимость поля: максимальное количество воды, которое может удержать конкретная почва.


        Ключевые термины

        почва
        исходный материал
        трансформация
        водоудерживающая способность
        текстура почвы
        минералы

        литосфера
        осадки
        разложение
        биота
        песок
        пористость

        профиль почвы
        инфильтрация
        выветривание
        глина
        проницаемость
        коренная порода

        отложение
        выщелачивание
        круговорот питательных веществ
        содержание минералов
        ил
        почвенный горизонт

        органический материал
        дренаж
        суглинок
        гумус
        ледниковые морены
        листовая вода

        Классные материалы
        Статья
        Лаборатория моделирования: почвы
        Сравнение типов почвы Международная оценка

        Powerpoint, а ноты, адаптированные из Brad Kremer, и Masfar

        Правильно. Правильно. Очень важно правильно использовать ключевые термины при выражении своего понимания, особенно в оценках. Используйте карточки-викторины или другие инструменты, такие как изучение, разброс, космическая гонка, правописание и тест, чтобы помочь вам освоить словарный запас.

        Полезные ссылки
        почвы мира
        . Student Science
        Анимация Soil Horizons — Wiley
        Основные свойства почвы  — eHow
        На этой анимации показано химическое выветривание  — Университет штата Северная Каролина
        Эта анимация описывает горизонты почвы  — Wiley
        Нажмите здесь, чтобы открыть интерактивный треугольник почвы  — Университет штата Северная Каролина,
        Вниз по грязи   – Discovery Education
        Secret of Soil  907 Национальный музей естественной истории Анимированная почвенная пирамида — Университет штата Северная Каролина
        Анимация почвообразования — Университет штата Северная Каролина
        Международный год почвы

        В новостях
        Вот как земля может спасти планету от глобального потепления — апрель 2016
        Наша хорошая Земля — National Geographic

        Международные мышления:

        • потенциал для повышения первичной продуктивности) доступность почвы по всему миру. Эти различия имеют социально-политическое, экономическое и экологическое влияние.

        Теория познания :

        • Почвенная система может быть представлена ​​профилем почвы — поскольку модель, строго говоря, не реальна, как она может привести к знаниям?

        Видео

        Здоровая почва имеет основополагающее значение для функционирования экосистем и имеет решающее значение для нашей собственной продовольственной и пищевой безопасности. Нам необходимо кардинально переосмыслить важную роль здоровья почвы и сельского хозяйства в рамках предстоящего Десятилетия Организации Объединенных Наций по восстановлению экосистем, а также повестки дня в области изменения климата

        ​В новом видеосериале из семи частей рассказывается о том, как все большее число фермеров по всей стране создают новую надежду на здоровую почву, восстанавливая живую и животворящую почву нашей страны.

        Джулия Робертс, Харрисон Форд, Эдвард Нортон, Пенелопа Крус, Роберт Редфорд и Ян Сомерхолдер объединяют усилия, чтобы дать природе голос.

        Экскурсия в царство почвы, дающей жизнь номер 1 на Земле… Это принципиально важные экологические функции, наше непонимание ее, а также наше деструктивное отношение к ней. Они настолько важны для жизни и, следовательно, для нас, что наше выживание напрямую зависит от их понимания и защиты!

        В «Почвенных историях» наша главная героиня, Франсин, отправляется в путешествие, которое начинается с ее осознания того, что почва жива и что без почвы жизнь, как мы знаем, не существовала бы.

        В этом видео Пол Андерсен объясняет, как формируются и классифицируются почвы. Выветривание породы создает частицы, которые смешиваются с водой, воздухом и органическим материалом. Почвы классифицируют по размеру частиц, химическому составу и распределению по горизонтам. Включено краткое обсуждение потери почвы в результате эрозии, уплотнения и засоления.

        Узнайте все о структуре почвы и о том, как проверить ее на содержание глины, ила и песка. В этом видеоролике рассказывается, как и почему почвы пропускают воду с разной скоростью.

        Фред Киршенман большую часть своей жизни занимается вопросами устойчивого сельского хозяйства и продовольствия. В настоящее время он является почетным научным сотрудником Центра устойчивого сельского хозяйства Леопольда в Университете штата Айова и президентом Центра продовольствия и сельского хозяйства Stone Barns в Покантико-Хиллз, штат Нью-Йорк.