Раньше для меня такие понятия как «почва» и «горная порода» были синонимами. Я не понимал, чем они отличаются, пока не изучил этот вопрос подробнее. Хорошая вещь Интернет, можно за считанные минуты найти все, что нужно узнать.
Общая информация про почву и горные породы
Я думаю, чтобы лучше разобраться в этом вопросе, нужно начать с определения. Почву называют природным телом, которое обладает определенными свойствами. Их называют морфологическими. Главной отличительной чертой почвы от горных пород является плодовитость. Почему черноземы считаются самыми плодовитыми землями? Потому что в них содержится самая плодородная почва. В ней содержатся различные микроорганизмы и слой гумуса, который необходим для распространения корней растений, в том числе продовольственных культур.
Горные породы имеют разное происхождение, состоят из различных минералов, имеют разные свойства и характеристики. Они располагаются в земной коре и являются для человечества источником минерального сырья. Различают простые и сложные виды. Первые состоят из одного вида минералов, а другие - из нескольких. Горные породы могут появляться несколькими путями:
- при охлаждения магмы после извержения вулканов на земной поверхности или в глубине коры, такой тип называют магматическими горными породами;
- после разрушения или выветривания различных горных пород, осадочные горные породы также появляются во время выпадения осадков и жизнедеятельности различных организмов;
- при повышении температуры и давления, метаморфические породы являются чем-то средним между первыми двумя разновидностями, они являются переходным типом, когда имеются все признаки магматических пород, но еще присутствуют и признаки осадочных.
Значимость горных пород для формирования почв
Различают почвообразующие горные породы. Почва сама по себе не появляется. Она появляется из горных пород, которые еще называют материнскими.
Чтобы получилась почва, в горной породе происходят почвообразующие процессы. Это биологические процессы, которые происходят с помощью живых организмов.
Почвенный покров Земли кажется нам обычным и вечно существующим в природе. Однако это не так. Природа создавала почву в течение 4,5 миллиардов лет! Основой для образования почвы послужили продукты выветривания горных пород. Выветривание - это сложный процесс, результат совместного действия многих физических, химических и биологических факторов. Видео 37.
Условно это отражено в формуле: Горные породы + Солнце + воздух + вода + живые организмы = почва.
Процесс почвообразования никогда не прекращается, конечно, он идет и в наши дни, но очень медленно. Почва находится в постоянном процессе развития - формирования или разрушения.Длительность процесса образования почвенного покрова Земли обусловлена многими факторами. На образование почвы требуются многие тысячелетия. В то же время нерациональное природопользование, губительное для почвы, может уничтожить ее всего за несколько лет.
Как Вы думаете, следует почву отнести к возобновляемым, или невозобновляемым природным ресурсам? Можно ли дать однозначный ответ на этот вопрос?
Благодаря почвенному покрову Земли обеспечивается жизнь растений, животных и человека. Почва - важнейший компонент всех наземных экологических систем Земли и сама является уникальной экосистемой (см. подробнее темы 2 и 3). Она осуществляет связи живых организмов с литосферой, атмосферой и гидросферой. Почва - это объект изучения отдельной науки - почвоведения. Родоначальник почвоведения - выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев. В Петербурге находится Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева, который является одним из крупнейших в мире музеев почвенно-экологического профиля. В музее можно получить ответы на вопросы - Что такое почва? Как она образуется? Что на этой почве растет? Кто в этой почве живет? Музей является хранителем богатейшей коллекции почв из различных природных зон мира.
В настоящее время ученые выделяют около ста типов почв. Почему существуют разные типы почв?
Многобразие почв связано, разумеется, с многообразием условий, в которых они формировались. Особенно большое значение имеют климат и свойства тех пород, из которых образовалась почва.
Рассмотрите рисунок и сравните чернозем, дерново-подзолистые и тундровые подзолистые почвы.
Знаете ли Вы, какие типы почвы характеры для Вашей местности? В почве имеется нескольких слоев, связанных между собой. Видео 38. Среди них различают коренную породу, которая подвергается выветриванию при выходах ее на поверхность, и материнскую, из которой формируется верхний слой почвы. Нижележащий слой называется подпочвой.
Уникальное свойство почвы - плодородие. Именно оно обеспечивает существование жизни на Земле. Плодородие почвы обусловлено содержанием в ней гумусных веществ (гумуса). Гумус - это скопление органических веществ, которые образовались при гниении растительных и других остатков живого. Он придает почве черный цвет и обеспечивает рост и развитие растений (т.е. жизнь на Земле). Чем больше в почве гумуса, тем она плодороднее. Больше всего гумуса содержится в черноземных почвах. Видео 39.
Из чего состоит почва?
Примерно 50% пространства в почве занимает воздух, заполняющий промежутки между твердыми частицами. Около 45% массы почвы приходится на долю минеральных веществ, около 5% - на долю органических веществ. Однако эти сведения о составе почвы не дают настоящего представления о ней.
Мы привыкли думать, что почва мало населена, что основная масса живых организмов находится на ее поверхности. Но это совсем не так! Для многих животных она является средой обитания. Все знают, что в почве живут и дождевые черви, и личинки насекомых, и сами насекомые. Почва служит местом гнездования и строительства жилищ для многих птиц и других животных. Расчеты ученых показывают, что масса живого в почве составляет? массы живых обитателей лесов и более? массы живого степной растительности.
Установлено, что чем меньше размеры организмов, тем больше их число в почве. Так, в 1 м 3 почве находится несколько десятков миллионов червей и насекомых. А в 1 грамме почвы содержится более миллиона простейших микроорганизмов. В целом количество почвенных микроорганизмов на Земле ученые оценивают приблизительно в один миллиард тонн! Однако значение живых организмов в почвенных процессах определяется не их массой, а той огромное работой, которую они совершают. Видео 40.
Мы не замечает работу почвенных бактерий, которые непрерывно перерабатывают отмирающие части растений и других организмов. Но если бы она прекратилась, поверхность Земли была бы завалена этими остатками. Трудно представить, что было бы с нашей прекрасной Планетой через какие-нибудь сто лет! А дождевые черви, как известно, питаясь, заглатывают почву. Если в одном гектаре почвы обитает около 140 тысяч дождевых червей, то их масса составляет 500 кг! А это значит, что за один год они пропускают через свой организм около десяти тонн почвенной массы!
В чем заключается биосферная функция почвы?
Важно понимать, что для характеристики почвы недостаточно знать ее состав. Научное знание о почве связано с пониманием того, что она представляет собой сложное природное тело, имеющее определенное строение(структуру). Будем помнить: Почва - это не механическая смесь различных веществ. Почва - это сложнейшая система взаимодействия минеральных, органических веществ и живых организмов.
Благодаря их взаимодействию почва выполняет свои биосферные функции. Но, повторим, оно обеспечивается не только составом, но и строением почвы.
Почва состоит из очень мелких частиц. В пленке воды, обволакивающей почвенные частицы, живут микроскопические организмы. Более крупные поселяются между частицами почвы, как в пещерах. И те, и другие составляют с почвой единое образование. Тем, что живут на поверхности частиц, необходим воздух, а те, что находятся внутри частиц, способны жить без воздуха.
Питание, дыхание и все другие процессы жизнедеятельности живых организмов приводят к множеству изменений в составе почвы. При этом они вовлекают в эти процессы вещества, содержащиеся в воздухе и растворенные в воде, а сами выделяют образовавшиеся в процессе их жизнедеятельности новые вещества.
Таким образом, почва выполняет свою биосферную функцию как конечного звена, обеспечивающего создание всей биомассы Планеты.
Разрушение почвы может происходить как в результате природных процессов, так и под влиянием нерациональных действий человека.
Разрушение почвенного покрова на месте рубки леса
Такие природные процессы, как наступление ледников, извержение вулканов, образование гор, землетрясения, ураганы, смерчи или наводнения, не могут не влиять на состояние земной коры и на процессы почвообразования. Но естественная эрозия почвы(разрушение и снос верхних наиболее плодородных слоев в результате действия воды и ветра) - это медленный непрерывный процесс, одновременно с которым формируется новый почвенный слой. В отличие от естественной,антропогенная эрозия почвы вызвана вмешательством человека в природную среду в хозяйственных целях. Нерациональное использование полей и пастбищ, вырубка леса, осушение водоемов и тому подобное - все это может уничтожить плодородие почвы за очень короткий срок.
Например, первые поселенцы в Америке так нещадно эксплуатировали землю, что за 100 лет погубили 20% пахотных земель. Почва также разрушается вследствие заболачивания, опустынивания.
Горькое свидетельство безоглядной эксплуатации человеком природы - это и пустыни Северной Африки, и Прибалтийские дюны, и эродированные пространства в Австралии, Пакистане, в Индии и Канаде. Только в европейской части нашей страны насчитывается до 2 миллионов оврагов, которые образовались в основном вследствие распашки земли. Ежегодно земельные угодья теряют слой плодородной почвы, на создание которого природа затратила тысячи лет. Почвоведы называют эрозию настоящей трагедией.
Ученые считают, что для сохранения экологической устойчивости территории в каждой природной зоне должно соблюдаться определенное соотношение пашен, пастбищ и лесов. Так, например, в лесостепи, по исследованиям В.В. Докучаева, лесов должно быть 10-18%. Сейчас из-за чрезмерной распашки их осталось значительно меньше.
По современным данным человечество уже утратило за исторический период около 2 млрд. га некогда плодородных земель, превратив их в антропогенные пустыни. Это больше, чем площадь всей современной пашни в мире, составляющей 1,5 млрд. га.В конце ХХ века стало очевидным, что деградация почв приобрела угрожающие размеры и является одной из основных угроз глобального экологического кризиса. Это особенно тревожно, если учесть, что, последним оценкам, в мире насчитывается более одного миллиарда голодающих, то есть каждый шестой житель планеты. А это значит, что сейчас страдают от голода и истощения больше людей, чем когда бы то ни было в истории человечества, в то время как плодородие почв и площадь пригодных для сельского хозяйства земель сокращаются.
Мы когда-нибудь задумываемся над тем, что в нашей жизни значит почва? Пожалуй, очень редко. Нам кажется, что, поскольку почва - это не цветок, не насекомое, не зверь, что с ней может случиться? Так и будет всегда лежать под ногами. А вместе с тем всемирно известный эколог Жан Пьер Дорста сказал: "Почва - наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов, естественных и искусственных, зависит, в конечном счете, от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли".
Недооценивая роль этого величайшего природного богатства, человечество ставит под угрозу само свое существование.
Охрана почвы от ее разрушения, борьба с уменьшением ее плодородия - важнейшая экологическая проблема, требующая безотлагательного пристального внимания мирового сообщества.
Для садовода и огородника важнейшим фактором является качество земли на его участке.
Различные виды отличаются такими характеристиками:
- структура;
- способность пропускать воздух;
- гигроскопичность;
- теплоемкость;
- плотность;
- кислотность;
- насыщенность микро- и макроэлементами, органикой.
Глинистые
Это земля с высокой плотностью, слабо выраженной структурой, содержит до 80% глины, слабо прогревается и отдает воду. Плохо пропускает воздух, что замедляет разложение в ней В мокром виде скользкая, липкая, пластичная. Из нее можно скатать брусок длиной 15-18 см, который затем легко, без трещин свернуть в кольцо. Обычно глинистые грунты закислены. Улучшить агротехнические показатели глинистого грунта можно поэтапно, за несколько сезонов.
Важно! Для лучшего прогрева грядок на глинистых участках их формируют достаточно высокими, семена меньше заглубляют в землю. Осенью до наступления заморозков землю перекапывают, комки не разбивают.
Оптимизируют такие грунты, внося:- известь для снижения кислотности и улучшения аэрации - 0,3-0,4 кг на кв. м, вносится в осенний период;
- песок для лучшего влагообмена, не более 40 кг/метр квадратный;
- для уменьшения плотности, увеличения рыхлости;
- для насыщения минералами;
- для пополнения запасов органики, 1,5-2 ведра на кв. м в год.
Данный тип почв необходимо тщательно рыхлить и мульчировать. и с развитой корневой системой достаточно хорошо растут на глинистых землях.
Знаете ли вы? Красный виноград технического сорта «Мерло » прекрасно растет на глинисто-галечных грунтах Помероля, самого маленького винодельческого региона Франции, провинция Бордо.
Суглинистые
Внешне похожа на глинистую, но с лучшими для сельского хозяйства характеристиками. Суглинок, если требуется наглядно представить, что это такое, - это грунт, который также можно скатать во влажном состоянии в колбаску и загнуть в кольцо. Образец суглинистого грунта держит форму, но потрескается. Цвет суглинка зависит от примесей и может быть черным, серым, бурым, красным и желтым.
Благодаря нейтральной кислотности, сбалансированному составу (глина - 10-30%, песок и другие примеси - 60-90%) суглинок достаточно плодороден и универсален, подходит для выращивания практически всех культур. Строение почвы отличается тонкозернистой структурой, что позволяет ей оставаться рыхлой, хорошо пропускать воздух. Благодаря примесям глины суглинок долго удерживает воду.
Для поддержания плодородия суглинков выполняют:
- подкормку культур удобрениями;
- внесение навоза под осеннюю перекопку.
Песчаные
Легкая, рыхлая, сыпучая песчаная почва содержит высокий процент песка, не удерживает влагу и питательные вещества.
К положительным свойствам песчаников можно отнести высокую воздухопроницаемость и быстрое прогревание. На таком грунте хорошо растут:
- и ягодные деревья;
- растения семейства тыквенных.
Окультурить песчаник можно внесением добавок, повышающих вязкость:
Сидерация улучшает механическую структуру и насыщает его органическими и минеральными веществами.
Для экономии ресурсов есть еще один метод организации грядок - глиняный замок.
На месте грядок насыпают слой глины 5-6 см, поверх которого наносят слой плодородной земли - суглинка, чернозема, супесчаной почвы, в которую сеют растения. Слой глины задержит влагу и питательные вещества. Если нет плодородной земли для насыпания грядок, ее можно заменить улучшенным песчаником, смешанным с добавками для вязкости и плодородия.
Супесчаные
Для определения этого вида грунта также пробуем слепить из влажной земли бублик. Супесчаная почва скатается в шар, но её не получится раскатать в брусок. Содержание в ней песка - до 90%, глины до 20%. Еще один пример того, какие бывают почвы, не требующие затратного и долгого окультуривания. Субстрат легкий, быстро прогревается, хорошо удерживает тепло, влагу и органику, достаточно легко обрабатывается.
Необходимо выбирать для посадки районированные сорта растений и поддерживать плодородие:
- дозированным внесением минеральных и органических удобрений;
- мульчированием и сидерацией.
Известковые
Почвы этого вида могут быть легкими и тяжелыми, их недостатками являются:
- бедность - низкий уровень питательных веществ;
- низкая кислотность;
- каменистость;
- быстрое пересыхание.
- внесением
- обогащением сульфатом аммония и для повышения кислотности;
- мульчированием;
- сидерацией;
- внесением органических удобрений.
Торфяные
Данные почвы обладают повышенной кислотностью, слабо прогреваются, могут заболачиваться.
При этом они достаточно легко поддаются окультуриванию.
Почва представляет из себя верхний слой поверхности суши, который содержит плодородные вещества и от которого получают питание наземные растения.
Отличия почвы от горных пород
Образование почвы происходило в течении миллионов лет, по ходу разложения твердых горных пород. Резкие перепады температуры, текучая вода, ледники и ветры превращали камни и скалы в мелкий песок. Первые растения, которые стали приспосабливаться к сухопутному образу жизни, произрастали на побережьях и крепились к этому песку. Постепенно, в течение сотни поколений, когда растения погибали, их мертвые части гнили, смешивались с песком, насыщая его питательными веществами. Со временем растения эволюционировали, появились новые виды, которые уже могли выживать в глубине материка, и, таким образом, почвообразование произошло во всех частях планеты. Точно таким же образом удобряли и обогащали почву мертвые животные и их выделения.
Из этого можно сделать вывод, что почва отличается от материнской горной породы тем, что по составу неоднородна, а появилась в результате смешивания мертвых органических остатков и разложенных вулканических пород.
Образование разных типов почвы
Стоит отметить, что почвообразование - процесс, который не прекращается, и почвы в разных частях планеты сильно отличаются друг от друга по плодородности и химическому составу. Выделяются следующие категории почвы:
- Черноземные;
- Бурые;
- Латеритные
- Арктические;
- Подзолистые.
На образование различных типов почв влияют, в первую очередь, растительность и климатические характеристики, а также тип материнской горной породы, количество осадков, рельеф и т.д. Например, чернозем формируется в местах, где климат и количество осадков умеренные, также там растут широколиственные леса, а на нижнем ярусе - травы. Это один из самых плодородных типов почвы. В хвойных лесах, где климат холоднее и осадков меньше, а растения не листопадные, почвы подзолистые и гораздо менее плодородные. В тропиках, особенно на древних литосферных плитах (как в Африке и Юго-Восточной Азии), в результате смешения лэсса и органических пород, образуются латеритные почвы, богатые железом и бедные органикой.