Понятие почва: Почва | это… Что такое Почва?

Понятие о почве — Развитие земельных и водных ресурсов

Первое научное определение почвы было дано в 1886 г. В. В. Докучаевым, который определил почву как «дневные» или близкие к ним горизонты горных пород, которые в определенной мере естественно изменены взаимным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов — живых и мертвых.

В. В. Докучаев подчеркнул, что почва является самостоятельным природным те­лом, отличающимся от других тел, в том числе и от горной поро­ды, из которой она образовалась.

Исследованиями В. В. Докучаева были заложены основы гене­тического почвоведения. П. А. Костычев — основоположник агро­номического почвоведения — считал необходимым проводить из­учение почвы и растений в их тесной взаимной связи. Он называл почвой верхний слой земли, в котором находится основная масса растительных корней.

Почва — это видоизмененный верхний рыхлый слой земной коры разной мощности, образовавшийся на выветрившейся рых­лой породе и беспрерывно изменяющийся под влиянием физико-химических и биологических процессов, который приобрел в про­цессе развития основной свой признак — плодородие.

Поэтому почвой следует называть поверхностный слой суши земного шара, обладающий плодородием. Плодородие — это спо­собность почвы удовлетворять потребность растений во всех жиз­ненных факторах (в элементах питания, воде и др.), необходимых для создания урожая.

С развитием процесса образования почвы соответственно соз­дается и изменяется ее природное плодородие. Плодородие — это основное качество почвы, которое отличает ее от материнской по­роды.

Почвы на земном шаре и их природное плодородие образова­лись в процессе сложного видоизменения пород и минералов под влиянием климатических и биологических факторов.

Образование почвы — сложный процесс взаимодействия гор­ной материнской породы с водой, воздухом и живыми организма­ми — микроорганизмами, высшими растениями и животными.

В результате превращения массивных, твердых кристалличес­ких пород в раздробленную мелкодисперсионную массу образуется большая поглощающая поверхность, на которой проходят физико-химические процессы.

Такое изменение пород благоприятствует образованию харак­терных признаков будущей почвы: пористости, воздухопроницае­мости и водоподъемной способности.

Под влиянием живых организмов, поселяющихся на породе, верхний слой ее обогащается органическими веществами, которые при дальнейших изменениях превращаются в доступные для рас­тений питательные вещества. Вследствие биологического, хими­ческого и физического выветривания пород накапливаются золь­ные элементы, изменяется их состав и свойства. Постепенно под влиянием растений, микроорганизмов и других факторов породы превращаются в новое природное тело — почву.

Все эти процессы в каждом типе почв проходят по-разному. Каждый тип почвообразования характерен тем, что в нем обра­зуются новые соединения, свойственные только данному типу почвы. Эти новые, сложные образования являются результатом процессов выветривания и почвообразования.

С давних времен человек начал обрабатывать почву. Обраба­тываемая почва не только природное образование, но и средство сельскохозяйственного производства (обеспечивающее получение продуктов питания и сырья для промышленности), а также пред­мет труда.

Почва является специфическим средством производства (не­воспроизводимым) и обладает следующими особенностями: пло­щадь ее ограничена и произвольно не может быть увеличена, она имеет неодинаковые качества, продуктивность и местоположение, что существенно влияет на результаты производства. К важней­шим особенностям почвы относится ее способность постоянно улучшаться при условии правильного использования.

Опубликовано 02.05.201130.12.2012Автор Александр КузнецовРубрики Почва

1. Понятие термина «почва», почва как элемент биосферы

Почва– поверхностный слой коры
Земного шара, играющий большое значение
в жизни человека. Почва – это поверхностная
часть литосферы, сформировавшаяся после
появления жизни на Земле под влиянием
климата, растительных и почвенных
организмов. Почва – неотъемлемое звено
кругооборота веществ в природе – элемент
ее биосферы.

Экологическая характеристика свойств
почвы

Можно сказать, что почва – живой
покров Земли. Почва формирует химический
состав потребленных человеком продуктов
питания, питьевой воды и, отчасти,
атмосферного воздуха. Человек, включаясь
через почву в биогеоценоз данной
экосистемы, формируется как соответствующий
адаптивный тип в виде национальных
признаков, наиболее приспособленный к
выживанию в условиях данного климата
и местности. Человек, переселившийся в
другой климатический пояс, через
десятилетия приближается к облику
местного населения (по уровню обмена
веществ, составу пищеварительных
ферментов, функционированию
сердечно-сосудистой, легочной и других
систем). Почва через пищу, воздух и воду
активно влияет на этот адаптивный
процесс. Таким образом, в экологическом
плане почва – это важнейшее зкологическое
звено, которое через климат, пищу, воздух
и воду обеспечивает выживание человека
в данной местности, формирует его
здоровье, болезненный статус и срок
жизни. Кроме того, почва – это поглотитель
всего живущего на Земле. Постоянно
загрязняясь и самоочищаясь, почва
является непременным участником
биологического круговорота живых
существ на Земле.

Химический состав почвы

Почва состоит из минеральных,
органических и органо-минеральных
комплексов, соединений, почвенных
растворов, воздуха, почвенных
микроорганизмов, насекомых, животных
и загрязнителей.

Для гигиенической оценки почвы важно
знать ее естественный химический состав.

Минеральные веществасоставляют
60-80% — это кремнозем, кварц, алюмосиликаты.
Особый интерес имеется к микроэлементам
– F, J, Mn, Se — их повышенное или пониженное
содержание влияет на формирование
естественных геохимических провинций
с их эндемическими заболеваниями
(флюороз, кариес, эндемический зоб).
Гигиеническая оценка степени загрязнения
почвы неорганическими соединениями
основана на сравнении их содержания с
ПДК, например: Cr — 0,05; Hg — 2,1; Pb — 20,0; Мg —
1500,0; As — 45,0 мг/кг почвы.

Органические веществапредставлены
в почве органическими кислотами
(гуминовыми и др.), веществами,
синтезированными почвенными
микроорганизмами, называемыми гумусом,
и чужеродными для почвы веществами,
поступающими извне. В гуминовых веществах
сосредоточены огромные запасы углерода
Земли.

Все останки растений и животных,
поступающие в почву, перерабатываются
почвенной флорой и фауной. На возможности
почвы к переработке попавших в нее
органических веществ и на уровень
происшедшей переработки указывает
степень переработки органических
веществ в гуминовые вещества, о чем
судят по коэффициенту гумификации,
который определяется по формуле:

углерод гумуса ____________норма: 1-2

углерод растительного происхождения

О загрязнении почвысудят по общему
азоту почвы и числу Хлебникова.

Если содержание общего азота в
конкретном месте возрастает в 2-3 раза,
то говорят о загрязнении почвы. О степени
загрязнения почвы органическими
веществами свидетельствует соотношение
азота гумуса (переработанных веществ)
ко всему органическому азоту, находящемуся
в почве:

число Хлебникова = азот гумусанорма = 0,98-1,0

весь
органический азот

Чем чище почва, тем это число ближе к
1,0.

Большую роль играет влажность почвы.
Только в ней передвигаются все химические
вещества, происходят химические и
биологические процессы, осуществляющие
самоочищение почвы и снабжение питанием
всего в ней и на ней живущего.

Самоочищение почвы

Почва является важной составной частью
биосферы, в которой происходит
обезвреживание (детоксикация) основной
массы поступающих в нее органических
веществ: растений, деревьев, насекомых,
животных – это белки, жиры, углеводы
(Б,Ж,У) и продукты их обмена. Они распадаются
до образования неорганических веществ
– этот процесс называется минерализацией.
В результате этого в почве образуется
новое органическое вещество –гумус(греч. – перегной). А этот процесс
называетсягумификацией. Гумус не
пахнет, медленно разлагается на составные
части, которые усваивают растения. Он
очень необходим растениям для полноценного
роста.

Вместе оба процесса – минерализация и
гумификация, направленные на восстановление
первоначального состояния почвы,
получили название процессов самоочищения
почвы. Это сложный процесс, зависящий
от химического состава почвы, ее
физических свойств (пористости, воздухо-
и влагопроницаемости (например, песок,
глина и т.д.), обеспечивающих доступность
воздуха и воды, состава микрофлоры и
фауны почвы.

Переработка чужого для почвы органического
вещества может осуществляться в аэробных
и анаэробных условиях. И в тех, и в других
условиях «работают» специально
приспособленные для этих процессов
организмы. Так процесс переработки в
аэробных условиях называется гниением
и осуществляется насекомыми, червями,
грибами и, в основном, микроорганизмами.
В анаэробных условиях органические
вещества разлагаются неспороносными
гнилостными микроорганизмами, вызывающие
брожение.

Таким образом, при гниении(аэробном
процессе) этапы очищения почвы состоят
из: 1) аэрации (оксигенации) – поглощения
кислорода; 2) минерализации – распада
Б,Ж,У с образованием минеральных веществ
и 3) гумификации – синтеза нового
органического вещества — гумуса. При
этом процессе переработки всегда
выделяется тепло – энергия, способствующая
размножению соответствующих насекомых
и микроорганизмов. У человека процесс
гниения наблюдается при застойных
процессах в толстом кишечнике (запорах).

Очищение почвы путем брожения(анаэробном процессе) идет с поглощением
энергии и образованием зловонных или
горючих газов (метана, водорода, аммиака,
меркаптанов и др.). Этот же процесс имеет
место в кишечнике человека при «несварении
желудка».

Рассмотрим процессы переработки
Б,Ж,У в аэробных и анаэробных условиях.

Углеводы– в аэробных и анаэробных
условиях окисляются до углекислого
газа и воды, образуются карбонаты. Этот
процесс называется карбонификацией.
Часть углеводов идет на строительство
организмов – микробов, насекомых,
червей.

Жиры– в аэробных условиях медленно
окисляются до образования глицерина,
жирных кислот, серной кислоты и сульфатов,
фосфорной кислоты и фосфатов – процессы
сульфидизации и фосфатизации. В анаэробных
условиях разложение идет до углекислого
газа, водорода (горит с образованием
воды — огни на могилах), сероводорода и
зловонных газов.

Белкипри анаэробном процессе
разлагаются до аммиака. При аэробном
процессе вначале также образуется
аммиак, но в присутствии кислорода
переводится микроорганизмами в азотистую
кислоту и нитриты, затем при дальнейшем
контакте с кислородом – в азотную
кислоту и нитраты. Этот окислительный
процесс минерализации белков называетсянитрификациейи имеет гигиеническое
значение: по нему судят о времени
попадания белков в почву. При свежем
загрязнении – в почве больше аммиака
или нитритов, при старом – нитратов.
Этими минералами питаются растения и
микроорганизмы, строя свои телесные
оболочки. Параллельно, другие микроорганизмы
восстанавливают нитраты до аммиака и
свободного азота. Этот обратный процесс
идет с выделением этих газов и называетсяденитрификацией, вызывающей обеднение
почвы полезными азотистыми веществами.
То есть, в почве идут одновременно два
параллельных процесса: более быстрый
– нитрификации и более медленный –
денитрификации.

Геоэндемические заболевания

Природный состав почвы является
характерной особенностью данной
местности. Гигиеническое значение
состава почвы таково, что он определяет
набор элементов в пище людей данного
региона. И если все вещества находятся
в достаточном количестве, то народ
растет здоровый. Но часто в почве не
хватает каких-либо элементов. Так на
большей части России – фтора и йода.
В Мурманской области – избыток фтора.
И это ведет к эндемическим заболеваниям
–флюорозу(избыток фтора),кариесу(недостаток фтора), к преждевременному
старению иэндемическому зобу(недостаток йода). Имеются почвы с
естественным высоким содержанием
селена. В этом случае почва является
ощелоченной и выращенные на ней растения
содержат повышенное количествоселена,
что вызывает щелочную болезнь скота и
отравление людей. Повышенное содержаниемышьякаведет к заболеванию раком
желудка;молибдена– молибденовой
падагре и раку пищевода. Это естественно
эндемические почвы, проживание на них
ведет к массовым «местным» — эндемическим
заболеваниям. Профилактикой геоэндемических
заболеваний служит или добавление в
пищу недостающих веществ (йод, фтор,
селен), или включение в рацион питания
дополнительной пищи, полученной из
других регионов, благополучных по этому
веществу.

Почва | Определение, важность, типы, эрозия, состав и факты

Черноземный почвенный профиль

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Кертис Флетчер Марбут
Зельман Авраам Ваксман
Эдмунд Раффин

Похожие темы:

твердая корка
разжижение почвы
горизонт
глина
гумус

Просмотреть весь связанный контент →

Самые популярные вопросы

Что такое почва?

Почва – биологически активная и пористая среда, сложившаяся в самом верхнем слое земной коры. Он служит резервуаром воды и питательных веществ, а также средой для фильтрации и разложения вредных отходов. Это также помогает в круговороте углерода и других элементов в глобальной экосистеме.

Каковы размеры зерен в почве?

По размерам частиц частицы почвы делятся на три группы: глина, ил и песок. Глина имеет диаметр менее 0,002 мм (0,0008 дюйма), ил — от 0,002 мм (0,0008 дюйма) до 0,05 мм (0,002 дюйма), а песок — от 0,05 мм (0,002 дюйма) до 2 мм (0,08 дюйма).

Каковы пять факторов почвообразования?

Эволюция почв и их свойств называется почвообразованием, и, по мнению почвоведов, на свойства почв влияют пять основных процессов почвообразования. Этими пятью «факторами состояния» являются исходный материал, топография, климат, организмы и время.

Что такое слои почвы?

Почвы обладают уникальной структурной характеристикой, которая отличает их от простых земных материалов: вертикальная последовательность слоев, образующихся в результате совместного действия просачивающихся вод и живых организмов. Эти слои называются горизонтами и обозначаются как горизонт А, горизонт В, горизонт С, горизонт Е, горизонт О и горизонт R.

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

почва , биологически активная пористая среда, образовавшаяся в самом верхнем слое земной коры. Почва является одним из основных субстратов жизни на Земле, служащим резервуаром воды и питательных веществ, средой для фильтрации и разложения вредных отходов, а также участником круговорота углерода и других элементов в глобальной экосистеме. Он развился в результате процессов выветривания, вызванных биологическими, климатическими, геологическими и топографическими влияниями.

С появлением сельского и лесного хозяйства в 8-м тысячелетии до н.э. также возникла необходимость в практическом понимании почв и управления ими. В 18-м и 19-м веках промышленная революция привела к увеличению нагрузки на почву для производства сырья, необходимого для торговли, в то время как развитие количественной науки открыло новые возможности для улучшения управления почвой. Изучение почвы как отдельной научной дисциплины началось примерно в то же время с систематических исследований веществ, усиливающих рост растений. Это первоначальное исследование расширилось до понимания почв как сложных, динамичных биогеохимических систем, которые жизненно важны для жизненных циклов наземной растительности и обитающих в почве организмов, а также для человечества.

В этой статье рассматриваются структура, состав и классификация почв, а также то, как эти факторы влияют на роль почвы в глобальной экосистеме. Кроме того, обсуждаются два наиболее важных явления, ухудшающих почву, эрозия и загрязнение. Картографический справочник по распределению основных почв мира со ссылками на краткие описательные статьи по каждому типу почв см. на интерактивной карте мира.

Почвы сильно различаются по своим свойствам из-за геологических и климатических изменений на расстоянии и во времени. Даже такое простое свойство, как толщина почвы, может варьироваться от нескольких сантиметров до многих метров в зависимости от интенсивности и продолжительности выветривания, эпизодов отложения и эрозии почвы, а также закономерностей эволюции ландшафта. Тем не менее, несмотря на эту изменчивость, почвы обладают уникальной структурной характеристикой, которая отличает их от простых земных материалов и служит основой для их классификации: вертикальная последовательность слоев, образованная совместным действием просачивающихся вод и живых организмов.

Эти слои называются горизонтами, а полная вертикальная последовательность горизонтов составляет почвенный профиль (см. рисунок). Почвенные горизонты определяются признаками, отражающими почвообразовательные процессы. Например, самый верхний слой почвы (не включая поверхностную подстилку) называется горизонтом А. Это выветрелый слой, содержащий скопление гумуса (разложившегося, темного цвета, богатого углеродом вещества) и микробной биомассы, смешанной с мелкозернистыми минералами с образованием агрегатных структур.

Ниже А лежит горизонт В. В зрелых почвах этот слой характеризуется скоплением глины (мелкие частицы менее 0,002 мм [0,00008 дюйма] в диаметре), которая либо отлагалась из просачивающихся вод, либо осаждалась в результате химических процессов с участием растворенных продуктов выветривания. Глина придает горизонту В множество разнообразных структурных особенностей (блоков, столбцов и призм), образованных из мелких глинистых частиц, которые могут соединяться друг с другом в различных конфигурациях по мере развития горизонта.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Ниже горизонтов A и B находится горизонт C, зона с небольшим или нулевым накоплением гумуса или развитием структуры почвы. Горизонт С часто состоит из рыхлого материнского материала, из которого образовались горизонты А и В. Он лишен характерных черт горизонтов А и В и может быть как относительно невыветрелым, так и сильно выветрелым. На некоторой глубине ниже горизонтов А, В и С залегает сцементированная порода, составляющая горизонт Р.

Эти простые буквенные обозначения дополняются двумя способами (см. таблицу буквенных обозначений почвенных горизонтов). Во-первых, определяются два дополнительных горизонта. Подстилка и разложившееся органическое вещество (например, остатки растений и животных), которые обычно лежат на поверхности земли выше горизонта А, обозначаются как горизонт О, тогда как слой непосредственно под горизонтом А, подвергшийся сильному выщелачиванию (т. е. медленно отмытый от определенного содержимого под действием просачивающейся воды) дается отдельное обозначение горизонта Е, или зоны элювиации (от латинского ex , «из дома» и lavere , «стирать»). Развитию горизонтов E способствуют обильные осадки и песчаный грунт — два фактора, которые способствуют интенсивному просачиванию воды. Твердые частицы, теряемые при выщелачивании, откладываются в горизонте В, который затем можно рассматривать как зону иллювиации (от лат. il — «в» и lavere ).

Буквенные обозначения почвенного горизонта
Базовые символы для горизонтов поверхности
О	органический горизонт, содержащий подстилку и разложившееся органическое вещество
А	минеральный горизонт, затемненный скоплением гумуса
Базовые символы для подземных горизонтов
Е	минеральный горизонт светлее, чем горизонты А или О, и обеднен глинистыми минералами.
АБ или ЭБ	переходный горизонт больше похож на A или E, чем на B
БА или БЫТЬ	переходный горизонт больше похож на B, чем на A или E
Б	накопленная глина и гумус ниже горизонта А или Е
БК или КБ	переходный горизонт от В к С
С	рыхлый земной материал ниже горизонта А или В
р	консолидированная порода
Добавлены суффиксы для обозначения особенностей горизонтов
а	сильно разложившееся органическое вещество
б	погребенный горизонт
с	конкреции или твердые узелки (железо, алюминий, марганец или титан)
е	органическое вещество промежуточного разложения
ф	мерзлый грунт
грамм	серый цвет с сильной крапчатостью и плохим дренажем
час	накопление органического вещества
я	слабо разложившееся органическое вещество
к	накопление карбоната
м	цементация или уплотнение
н	накопление натрия
о	накопление оксидов железа и алюминия
п	вспашка или другие антропогенные нарушения
д	накопление кремнезема
р	выветренная или мягкая коренная порода
с	накопление оксидов металлов и органических веществ
т	накопление глины
в	плинтит (подпочвенный материал, обогащенный твердым железом)
ж	развитие цвета или структуры
Икс	fragipan характер (высокой плотности, ломкий)
у	накопление гипса
г	накопление солей

Объединенная последовательность горизонтов А, Е, В называется solum (лат. «пол»). Солум является истинным очагом почвообразовательных процессов и основным местом обитания почвенных организмов. (Переходные слои, обладающие промежуточными свойствами, обозначаются двумя буквами смежных горизонтов.)

Вторым усовершенствованием номенклатуры почвенных горизонтов (также показанным в таблице) является использование суффиксов нижнего регистра для обозначения особых признаков, важных для развитие почвы. Наиболее распространенные из этих суффиксов применяются к горизонтам B: г – крапчатость, вызванная заболачиванием, h – иллювиальное накопление гумуса, k – осадки карбонатных минералов, o – остаточные оксиды металлов, s – иллювиальное скопление оксидов металлов. и гумуса, а т для обозначения накопления глины.

Педоны и многоножки

Почвы являются естественными элементами выветрившихся ландшафтов, свойства которых могут изменяться в пространстве. Однако для научных исследований полезно думать о почвах как об объединениях модулей, известных как педоны. Педон — наименьший элемент ландшафта, который можно назвать почвой. Предел его глубины — это несколько условная граница между почвой и «не почвой» (например, коренной породой). Его поперечные размеры должны быть достаточно большими, чтобы можно было изучить любые имеющиеся горизонты — в общем, площадь от 1 до 10 квадратных метров (от 10 до 100 квадратных футов), принимая во внимание, что горизонт может быть переменной мощности или даже прерывистым. Везде, где горизонты цикличны и повторяются с интервалом от 2 до 7 метров (от 7 до 23 футов), педон включает половину цикла. Таким образом, каждый педон включает в себя диапазон изменчивости горизонтов, встречающийся на небольших участках. Везде, где цикл меньше 2 м или где все горизонты непрерывны и имеют одинаковую мощность, площадь педона составляет 1 квадратный метр.

Почвы встречаются на ландшафте в виде групп сходных педонов, называемых полипедонами, занимающих достаточную площадь, чтобы квалифицироваться как таксономическая единица. Полипедоны ограничены снизу «непочвенными» и с боков неодинаковыми по характеристикам педонами.

Разжижение почвы | Определение, примеры и факты

Землетрясение Лома-Приета 1989 года: разжижение грунта

См. все связанные материалы →

разжижение грунта , также называемое разжижением грунта при землетрясении , обрушение грунта или потеря прочности, в результате чего твердый грунт временно ведет себя как вязкая жидкость. Явление возникает в водонасыщенных рыхлых грунтах под воздействием сейсмических волн S (вторичных волн), вызывающих колебания грунта при землетрясениях. Хотя землетрясение является наиболее известной причиной разжижения, некоторые методы строительства, включая взрывные работы, уплотнение грунта и виброфлотацию (при которой используется вибрационный зонд для изменения зернистой структуры окружающего грунта), вызывают это явление преднамеренно. Плохо дренированные мелкозернистые почвы, такие как песчаные, илистые и гравийные почвы, наиболее подвержены разжижению.

Зернистые почвы состоят из смеси почвы и пор. Когда землетрясение происходит в заболоченных грунтах, заполненные водой поровые пространства схлопываются, что уменьшает общий объем грунта. Этот процесс увеличивает давление воды между отдельными зернами почвы, и тогда зерна могут свободно перемещаться в водной матрице. Это существенно снижает сопротивление грунта касательному напряжению и заставляет массу грунта приобретать характеристики жидкости. В разжиженном состоянии почва легко деформируется, и тяжелые объекты, такие как конструкции, могут быть повреждены из-за внезапной потери опоры снизу.

Здания, построенные на рыхлом грунте, легко наклоняются при разжижении, поскольку грунт больше не поддерживает фундаменты сооружений. Напротив, конструкции, прикрепленные к коренным породам или жестким грунтам в сейсмоопасных районах, меньше повреждаются, потому что меньше вибрации передается через фундамент на вышележащую конструкцию. Кроме того, здания, закрепленные на скальной породе, имеют меньший риск крена и опрокидывания.

Один из самых тяжелых эпизодов разжижения в новейшее время произошел в Китае во время Таншаньского землетрясения 1976. По оценкам некоторых ученых, территория площадью более 2 400 кв. км (около 925 кв. миль) подверглась сильному разжижению, что способствовало значительному ущербу, нанесенному южной части города. Разжижение мягких озерных отложений, на которых был построен центральный Мехико, усилило последствия землетрясения 1985 года, эпицентр которого находился за сотни миль. Кроме того, разжижение земли под районами Мишн и Маркет в Сан-Франциско во время 19Землетрясение 06.06.06 привело к тому, что несколько строений качнулись и рухнули. Эти районы были построены на слабо засыпанных мелиорированных болотах и ​​мелководьях.

Разжижение может также способствовать песчаным ударам, которые также известны как кипение песка или песчаные вулканы. Песчаные удары часто сопровождают разжижение песчаного или илистого грунта.