Почвы
Почва — тонкий поверхностный слой земной коры, обладающий естественным плодородием. К главным почвообразующим факторам относятся:
а) Климат. Он влияет на ход выветривания горных пород, с которого и начинается процесс формирования почв.Влажный и теплый климат способствует выветриванию,а сухой и холодный его ослабляет.
б) Рельеф. Он может благоприятствовать или препятствовать образованию почв. Продукты выветривания на крутых склонах не удерживаются и смещаются вниз. На равнинах же они, наоборот, накапливаются.
в) Растительный покров и животный мир. Они влияют на состав почвы, на ее структуру.
г) Материнская порода. От ее состава и структуры зависят физические свойства почв и первоначальное содержание химических элементов.
Выветривание начинает образование почв. Благодаря ему происходит разрушение и измельчение горных пород, и эти массы слагают нижние слои почв. Рыхлая масса горных пород прогревается и увлажняется. Это создает благоприятные условия для поселения здесь и размножения различных микроорганизмов — водорослей, грибов, бактерий. В результате их жизнедеятельности на поверхности обломков горных пород образуется тончайшая пленка органического вещества, на которой затем поселяются низшие растения — мхи и лишайники. Эти растения и существовавшие ранее микроорганизмы в процессе жизнедеятельности выделяют кислоту, которая способна растворить самые твердые породы. Благодаря жизнедеятельности мхов и лишайников слой органического вещества увеличиваются. Им в этом процессе помогают микроорганизмы. Они перерабатывают поступающие в почву органические остатки растений и животных. Благодаря этому постепенно образуется слой гумуса — перегноя черного цвета. Гумус играет большую роль в плодородии почв, так как содержит основные элементы, необходимые для питания растений.
Почва состоит из горизонтов — слоев, формирующихся в результате расчленения почв в процессе их образования. Каждый почвенный горизонт примерно однороден по структуре, окраске, механическому, минералогическому и химическому составу, физическим свойствам. Мощность почвенных горизонтов может быть от нескольких см до десятков см. При описании они обозначаются буквами латинского алфавита. Сверху вниз выделяют следующие горизонты:
A1 — горизонт перегноя (гумусовый), образуется при накоплении остатков растений и животных и преобразовании их в гумус. Окраска горизонта темная.
А2 — горизонт вымывания. Имеет светлую окраску. Он беден питательными веществами, поэтому почвы, в которых этот горизонт развит, характеризуются низким плодородием.
В — горизонт вмывания; плотный, содержит глинистые частицы. Окраска его зависит от примесей: коричневато-черная — от примеси гумуса; бурая — от содержаний железа и алюминия; мучнисто-белая — от соединений кальция.
С — переход к материнской горной породе.
На обрабатываемых для сельскохозяйственного производства землях может возникать еще один почвенный горизонт — А— пахотный горизонт.
Совокупность почвенных горизонтов называется почвенным профилем. Почвенный профиль — вертикальный разрез почвы от ее поверхности до материнской породы, где ясно прослеживаются сформировавшиеся в почвообразовательном процессе взаимосвязанные почвенные горизонты. Слоистая структура почвенного профиля возникает в результате перемещений продуктов органического и неорганического происхождения. Мощность почвенного профиля — от нескольких сантиметров в горах, десятков сантиметров в полярных и пустынных областях и до 2-3 м во влажных лесах и тропических зонах.
Соотношение твердых минеральных частиц различного размера, составляющих почву, называется механическим составом почвы. Основную массу почвы составляет мелкозем — почвенные частицы меньше 1 мм. По сочетанию песчаных и глинистых частиц почвы делятся на глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные. Важную роль играют минеральные соли, содержащие азот, фосфор, серу, хлор, кальций, калий, магний и т.д. Особая роль в почве у гумуса — органической его части. Чем его больше, тем почвы темнее и плодороднее (например, чернозем). Кроме минеральных и органических веществ в почве есть почвенная вода или раствор, содержащий газы, минеральные и органические вещества. Есть в почве и газовая часть — почвенный воздух, заполняющий не занятые водой поры и пустоты; много углекислого и других газов, образующихся при разложении органического вещества. В результате происходит газообмен: углекислый газ выделяется из почвы, а на его место проникает кислород из атмосферы. Самым важным компонентом почвы являются ее микроорганизмы.
Структура почвы — это ее способность распадаться на комочки различных размеров и форм. Хорошо разрыхленные корнями растений и различными животными-земле-роями почвы имеют комковатую или зернистую структуру. Такие почвы называются структурными. Верхний перегнойный слой их состоит из комочков диаметром до 10 мм. Они склеены гумусом и поэтому прочны. Структурные почвы очень плодородны. В порах их содержатся в достатке вода и воздух, которые необходимы для жизнедеятельности корней растений и почвенных бактерий. Почвы, состоящие из очень мелких, пылеватых частиц, относятся к бесструктурным. Впитывая воду, такие почвы превращаются в сплошную вязкую, липкую массу. Это препятствует проникновению воздуха и влаги и задерживает рост растений. Такие почвы неплодородны.
Почвы имеют самые тесные связи с остальными компонентами природного комплекса. Наиболее тесное взаимодействие устанавливается между почвами и растениями, которое проявляется в биологическом круговороте веществ между почвами и растениями. Однако человек в какой-то степени нарушает его: он собирает и увозит с полей урожай. Процесс «дыхания» почв свидетельствует об активном взаимодействии почв и атмосферы. Благодаря ему происходит постоянный обмен кислородом и углекислым газом. Тесно связаны почвы и с водами суши. Впитывая атмосферные осадки, почвы накапливают их и преобразовывают в почвенные и грунтовые воды.
Почвенный покров влияет на климат: пахотные черноземы, например, отражают всего 5-7% солнечной радиации. Остальное тепло накапливается в почве и оказывает отепляющее действие на климат.
Более 100 лет назад В.В.Докучаев установил, что размещение основных типов почв по поверхности Земли подчинено закону зональности. Это объясняется тем, что почва зависит от климата, рельефа, растительного и животного мира, внутренних вод, а все эти компоненты имеют широтную зональность. Это значит, что и почвы подчиняются этой закономерности. Смена типов почв происходит и в горах при подъеме по их склонам. Эту закономерность называют высотной поясностью. У нас принята система типов почв, разработанная основоположником почвоведения В.В.Докучаевым, в основе которой лежат не только признаки и свойства почв, но и особенности их происхождения. Главными типами почв являются:
| № | Почвы | Количество от общей площади почв Земли |
|---|---|---|
| 1. | тундрово-глеевые | 4% |
| 2. | буроземы | 7% |
| 3. | подзолистые — таежные | 9% |
| 4. | дерново-подзолистые серые лесные — смешанных и широколиственных лесов | |
| 5. | черноземные — степные | 6% |
| 6. | каштановые — степей и полупустынь | 7% |
| 7. | серо-бурые — полупустынные | 17% |
| 8. | сероземы — пустынные | |
| 9. | красноземы субтропиков | 19% |
| 10. | почвы пойм | 4% |
| 11. | почвы гор | 16% |
| 12. | другие | 11% |
В связи с ростом химизации (внесения удобрений, стимуляторов роста, химических средств защиты от вредителей, известкования и гипсования почв) применяется и комплекс мер по охране почв от загрязнения. Усилен санитарный контроль. Наряду с химическими средствами борьбы с вредителями полей все чаще используются биологические — разведение позвоночных и беспозвоночных, поедающих этих вредителей.
Охрана почв включает в себя и борьбу с их разрушением, с водной и ветровой эрозией, с засолением и заболачиванием, а также рекультивацию — восстановление земель, нарушенных хозяйственной деятельностью. При этом происходит засыпка карьеров, ликвидируются отвалы и восстанавливаются почвы.
Самый главный враг почвы — ветровая и водная эрозия. Она разрушает самый плодородный ее слой. Возникает эрозия почв в результате бессистемной эксплуатации земельных ресурсов. Эрозия почв бывает естественной и антропогенной (обусловленной деятельностью человека). Естественная эрозия почв протекает повсеместно, проявляется очень сильно и восстанавливается почвообразованием. Антропогенная эрозия возникает вследствие неправильной распашки почв, когда уничтожается дернина и обнажается легкоразмываемый горизонт перегноя. Он размывается весной талыми водами, когда почва еще не защищена всходами растений. В результате антропогенной эрозии почв образуются овраги и балки, которые наносят ущерб сельскому хозяйству не только потому, что уменьшаются пахотные земли, но и потому, что снижают уровень грунтовых вод. Происходит и оскудение поверхностных вод, а это неизбежно скажется на растительном покрове. Обеднение вод и растительности окажут иссушающее воздействие на климат, а это в свою очередь опять повлияет на почвы.
Наиболее эффективной борьбой с эрозией почв являются лесонасаждения, которые будут препятствовать расширению оврагов, поднимут грунтовые воды, будут способствовать снегозадержанию, задержанию дождевых и талых вод.