Шпоры. 1. Биосфера и человек структура биосферы, экосистемы, взаимоотношения организма и среды, экология и здоровье человека глобальные проблемы окружающей среды. Биосфера
 Скачать 1.49 Mb.
|
|
11.Физико-механические и химические свойства почвы. Поглотительная способность почвы, обменно-поглощенные катионы, почвенная кислотность.К физ-хим св-ам относят пластичность, липкость, связность, набухание, усадка, удельное сопротивление, спелость почв.Пластичность – спос-ть почвы изменять свою форму под влиянием внешней силы и сохранять ее. Обусл-ся сод-ем иловатой фракции и зависит от вл-ти почвы. Увеличение сод-я в почве обменного натрия повышает ее пластичность, а насыщение почвы катионами кальция и магния, увеличение количества гумуса – снижает. Наиб пластичностью хар-ся глины (для глины > 17; суглинка 7 – 17; супеси < 7; песка – 0).Спос-ть влажной почвы прилипать к другим телам называют липкостью. Наибольшую липкость имеет глина, песок не прилипает.Связность – спос-ть почвы противостоять внешним усилиям разъединить почвенные частички. Обусловлена силами сцепления между частичками. Наибольшей связностью обладают глинистые почвы, наименьшей – песчаные. Связность почвы также зависит и от таких факторов, как структурное состояние, гумусированость, влажность. Содействует увеличению связности насыщение почвы одновалентными катионами. Связность определяет твердость почвы.Почвы с высокой связностью трудно обрабатывать.Набухание – увеличение объема почвы при увлажнении. Обусловливается сорбцией воды почвенными частичками и гидротацией обменных катионов. Высоким набуханием отличаются глинистые минералы, значительным – органические коллоиды. Повышению набухаемости содействует значительное содержание в почве натрия.Явление, противоположное набуханию и которое проявляется при высушивании почвы и характеризуется уменьшением объема почвы, называется усадкой. Известно, что почва образуется в результате длительных процессов изменения материнской породы и содержит продукты выветривания этих пород, а также продукты разложения растительных и животных организмов. Такое сочетание продуктов выветривания и продуктов разложения образует сложный хим состав и большое многообразие сод-ся в почве химэлементов.В составе почвы обнаружены почти все известные химические элементы, но практический интерес представляют лишь немногие из них, необходимые для питания растений.В основном в состав почв входят следующие элементы: кислород; кремний; углерод; водород; азот; фосфор; сера; железо ; кальций; магний; калий; натрий.Они либо закреплены в кристаллической решетке минералов, либо находятся в виде нерастворимых или слаборастворимых окислов и солей. Практически растениям доступны только те элементы, которые находятся в форме водорастворимых соединений или в форме соединений, растворимых в слабых кислотах, а также в поглощенном почвенными коллоидами состоянии.К труднорастворимым минералам и солям относятся различные соединения кремния, алюминия, фосфорнокислое железо, фосфорит, углекислый кальций и магний и др. Одним из главнейших свойств почвы является ее поглотительная способность(пс). Почва способна поглощать газы, пары воды и ряд веществ, растворенных в воде. пс — это спос-ть почвы задерживать соединения или части их, находящиеся в растворенном состоянии, а также коллоидально распыленные частички минерального и органического вещества, живые микроорганизмы и грубые суспензии.пс обусловлена наличием почвенного поглощающего комплекса (ППК), основную часть которого составляет совокупность минеральных, органических и органо-минеральных соед-ий высокой степени дисперсности, нерастворимых в воде и способных поглощать и обменивать поглощенные ионы. В зависимости от характера поглощения К.К. Гедройц выделил пять видов поглотительной способности: механ, физ, физ-хим, хим и биол.Механя пс — это св-во почвы задерживать из растворов взмученные частицы твердого вещества. При фильтрации суспензии через почву частицы взвесей задерживаются в тонких и извилистых порах почвы.Механ поглощение зависит от гранулометрического состава почв и от их сложения. Песчаные почвы, обладающие рыхлым сложением и крупной пористостью, слабее поглощают частицы взвесей, чем глинистые. Механ поглощение — важное свойство почв. Потоки весенних талых вод обычно несут большое количество взмученных почвенных частиц; но, фильтруясь через почвы, они очищаются, и мелкозем, задержанный почвой, предохраняется от выноса в реки и моря. При этом происходит уменьшение размеров почвенных пор, что приводит к снижению скорости фильтрации суспензий и усилению проявления механического поглощения. Биол пс почв обусловлена жизнедеят растений и почвенных микроорг. Растения в процессе своего развития избирательно поглощают из почвенного раствора необходимые им хим эл-ты, переводят их в органические соединения и в таком виде закрепляют в почве. В рез-те этого поверхностные горизонты почв, где максимально концентрируется корневая система, систематически обогащаются не только органическим веществом, но и зольными элементами питания и азотом.Биол пс может быть как положительной, так и отрицательной. Положит является связывание нитратов, не усвоенных растениями. На примере нитратов обнаруживается и отрицательное проявление биологического поглощения. Если внести в почву солому, то проявится азотное голодание растений, так как солома вызывает сильное размножение микробов, разлагающих клетчатку и отнимающих нитраты у высших растений. Вообще биологическая поглотительная способность характеризуется высокой избирательной способностью почвенной биоты и корневой системы растений к элементам питания.Хим псв почвах связана с образованием в результате хим реакций нерастворимых или труднорастворимых соед-ий, выпадающих из раствора в осадок и их закрепление в почве. Физ пс-спос-ть почвы поглощать из раствора целые молекулы растворенных минеральных и органических веществ и молекул воды.Физ пс почвы зависит от гранулометрического, минералогического состава, а также гумусности почв. Песчаные и малогумусные почвы обладают пониженной адсорбционной спос-ю в сравнении с глинистыми и высокогумусными. Физ-хим пс обусловлена наличием на поверхности коллоида электрического заряда. Т.к в почве преобладают отрицательно заряженные коллоиды, то сильнее выражена способность почвы к обменному поглощению катионов, нежели анионов 12.Биологические факторы почвообразования. Биологический круговорот химических элементов. Органическая часть почвы, гумус, гумусовые кислоты. Основная роль в структурообр-ии принадлежит биол факторам, т. е. растительности и организмам, населяющим почву. Наиб сильное оструктуривающее влияние на почву оказывает многолетняя травянистая растительность. Она обладает сильноразветвленной корневой системой, которая образует при разложении большое кол-во связанного с кальцием гумуса, и там, где создаются благоприятные условия для развития травянистой растительности, формируются хорошо оструктуренные почвы (луговые, лугово-черноземные, черноземы и др.).Деятельность червей в оструктуривании почв давно известна. Частички почвы, проходя через кишечный тракт дождевых червей, уплотняются и выбрасываются в виде небольших комочков — капролитов. Эти комочки обладают высокой водопрочностью.Коллоидные продукты жизнедеятельности и автолиза микроорганизмов являются цементирующими веществами в почве и способствуют структурообр-ю.С воздействием биол факторов связана и определенная сезонная возобновляемость структуры в почвах. Совокупное действие факторов структурообразования неразрывно связано с природными условиями почвообразования.Наибольшей водопрочностью обладают почвы черноземной зоны, где оптимально выражены природные факторы структурообразования (мощное развитие травянистой растительности, большое содержание гумуса с преобладанием в нем гуматов кальция, высокая микробиологическая активность почв и др.).К северу и югу от указанной зоны наблюдается меньшая водопрочность структуры почвы, что связано с ухудшением условий для развития травянистой растительности, уменьшением содержания гумуса и гуминовых кислот, появлением в поглощающем комплексе каштановых и бурых почв ионов натрия и рядом других причин. Органическая часть почвы состоит из органических остатков (корешков и наземного опада) и гумуса. Источником гумуса являются органические остатки высших растений, микроорганизмов и животных, обитающих в почве.Гумусом называют сложный динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении и гумификации органических остатков. Содержание гумуса в почвах определяется условиями и характером почвообразовательного процесса; оно колеблется в верхних горизонтах от 1—2 до 12—15%, резко или постепенно уменьшаясь с глубиной. Гумус является универсальной системой, определяющей и регулирующей практически все факторы, влияющие на формирование почвенного профиля и рост плодородия,1. Взаимодействуя с минеральной частью почвы, гумусовые вещества и их производные участвуют в трансформации минералов. Разрушение их фульвокислотами сопровождается миграцией растворимых продуктов, что приводит к образованию элювиальных и иллювиальных горизонтов. При преобладании гуминовых кислот в почвах формируется хорошо выраженный гумусовый горизонт, обладающий высоким уровнем плодородия. Одновременно в пределах каждого конкретного горизонта формируются такие свойства, как структура, влагоемкость, емкость поглощения, буферная способность и др.2. Гумус — основной источник энергии в самых разнообразных почвенных процессах.3. Гумус является аккумулятором азота, в нем содержится 80-95% почвенного азота. 4. Гумус — источник СО2, который выделяется при его разложении и обогащает приземный слой воздуха, что повышает продуктивность фотосинтеза. Является источником элементов питания растений, Р, К, Са, Mg, S, микроэлементов, которые накапливаются в составе гумуса в результате взаимодействия гумусовых кислот с минеральной частью почвы и освобождаются при его минерализации. Аккумуляция погребенных форм гумуса (торфа, углей) приводит к концентрации Си, Ni, Co, Мо и других элементов.5. Высокогумусовые почвы характеризуются высокой биологической активностью и оптимальным, экологически сбалансированным составом микробных ассоциаций.6. Гумус — физиологически активное вещество. Продукты гумификации играют большую роль в регулировании состава природных вод, почвенного раствора, атмосферы, являются регуляторами и стимуляторами роста и развития растений.7. Гумус выполняет санитарно-защитные функции. Благодаря высокой биологической активности он разрушает остатки пестицидов, других токсикантов и загрязнителей, снимает негативное влияние избыточных доз минеральных удобрений. Гуминовые кислоты —высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты циклического строения. Они хорошо растворяются в слабых растворах едк-их и углекислых щелочей, пирофосфата натрия, щавелевокислого натрия, фтористого натрия и аммиака с образованием растворимых солей, называемых гуматами. В зависимости от концентрации и типа почвы растворы гуматов имеют вишнево-коричневую или черную окраску.Гуминовые кислоты растворяются также в некоторых органических растворителях — диметилформамиде, натриевой соли этилендиамин-тетрауксусной кислоты, пиридине, диметилсульфоксиде, образуя ряд растворимых производных.Из растворов гуминовые кислоты легко осаждаются водородом минеральных кислот, а с катионами двух- и трехвалентных металлов образуют нерастворимые в воде соли. Препараты гуминовых кислот, выделенные из почвы, окрашены в коричневый или черный цвет. Гуминовые кислоты очень слабо растворяются в воде и не растворяются в минеральных кислотах.Гуминовые кислоты состоят из углерода, водорода, кислорода и азота. Их элементный состав колеблется в некоторых относительно узких пределах: С от 52 до 62%, Н от 2,8 до 5,8, О от 31 до 39, N от 1,7 до 5%. 13.Морфология почв, почвенный профиль и генетические горизонты. Общие черты почвообразования. Морфологические признаки почвы – система показателей, позволяющей отличать морфологические элементы один от другого.К внешним морфологическим признакам относятся: строение, мощность профиля и отдельных горизонтов,окраска, гранулометрический состав, структура, сложение, новообразования, включения.Всякая почва представляет собой систему последовательно сменяющих друг друга по вертикали генетических горизонтов — слоев, на которые дифференцируется исходная материнская горная порода в процессе почвообразования. Эта вертикальная последовательность горизонтов получила название почвенного профиля.Почвенные горизонтыГенетические почвенные горизонты — это формирующиеся в процессе почвообразования однородные, обычно параллельные земной поверхности слои почвы, составляющие почвенный профиль и различающиеся между собой по морфологическим признакам, составу и свойствам.Строение почвы — общий облик почвенного профиля. Характер и последовательность генетических горизонтов специфичны для каждой почвы, что является основной диагностической характеристикой. Каждый горизонт имеет название и буквенное обозначение (индекс). В качестве индексов примеяют буквы латинского алфавита:A – это верхний слой, В – следующий за ним, и так далее.Обычно выделяют: Ао— лесная подстилкаА — гумусово-аккумулятивный горизонт формируется в верхней части профиля в результате накопления гумуса и элементов питания.Ап—пахотный горизонт, поверхностный гумусовый горизонт, преобразованный периодической обработкой.Ad — дернина — густо пронизанный корнями растений верхний слой почвы, формируется под луговой растительностью.A1 — гумусово-элювиальный; наряду с накоплением гумуса происходят разрушение минералов и частичный вынос органических и минеральных веществ.А2 —- элювиальный всегда окрашен в светлые тона в результате интенсивного разрушения и выноса продуктов разрушения в нижележащие горизонты или за пределы почвенного профиля. В подзолистых и дерново-подзолистых почвах он называется подзолистым горизонтом.В — иллювиальный горизонт, переходный от гумусового к материнской породе; горизонт вмывания, в результате чего он может обогащаться гумусом (Bh), илом (Вi), карбонатами (Вк или Вса), соединениями железа (BFe) глиной (Вт). G — Глеевый горизонт формируется в гидроморфных почвах вследствие длительного или постоянного избыточного увлажнения.С — Материнская порода представляет собой незатронутую почвообразованием породу, в верхнюю часть которой могут вмываться соли. Их присутствие обозначается дополнительными буквами: карбонатов — Ск гипса — Сг, сульфатов — Cs.Д — подстилающая породавыделяется тогда, когда почвенные горизонты образовались на породе, ниже которой расположена другая порода.Для переходных горизонтов применяются двойные обозначения: А2В — горизонт с признаками подзолистого (А2) и иллювиального (В); A1A2 — прокрашенный гумусом, с признаками оподзоливания; B1Ba — отсутствует резкая граница между слоями в иллювиальном горизонте и т.д.Для торфяных почв применяется индекс Т.Профили пойменных почв подразделяются как на горизонты, так и на отдельные слои аллювия и обозначаются A1, А2 и т.д. Обозначение аллювия ставится на первое место: Ао — Al1A1 – Al1Bo – Al1 - Al... Мощность почвенного профиля — общая протяженность всех горизонтов до материнской породы. У различных почв она колеблется от 40-50 до 100-150 см.Мощность почвенного горизонта — протяженность от верхней до нижней границы. Сочетание горизонтов позволяет записать строение почвенного профиля в виде своеобразной формулы, например: Ао — A1 — А2 — B1 — В2 — ВС — С — подзолистая почва; Под факторами почвообразования понимаются внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых формируется почвенный покров земной поверхности.Основатель генетического почвоведения В. В. Докучаев положил начало учению о факторах почвообразования. Функциональную взаимосвязь между почвенным покровом и главнейшими факторами почвообразования В. В. Докучаев выразил формулой П =f:(К, О, Г, Р)Т, где П — почва, К — климат; О — организм; Г — горные породы; Р — рельеф; Т — время.Факторы почвообразования климат, растительность, почвообразующие породы, рельеф местности, возраст страны (времени).Почва как особое природное тело формируется в результате тесного взаимодействия следующих факторов — климата, растительности, почвообразующих пород, рельефа местности и возраста страны (времени). 14.География распространенных типов почв. Основные закономерности географии почв. Почвы полярных и тундровых ландшафтов, зон таежных, смешанных и лиственных лесов, лугово-разнотравных и сухих степей, пустынь.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||