Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Направление (профиль) – технологический



УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

(КУРС ЛЕКЦИЙ)

и вопросы контрольной работы

«Ландшафтоведение и почвоведение»

Для профильной подготовки учащихся старших классов

Направление (профиль) – технологический

Специализация – Защита окружающей среды

 

Ижевск 2008


 

Составитель: к.б.н., доцент Ирьянова Е.М.

 

Рассмотрен и утвержден на заседании кафедры «Защиты окружающей среды»

 

Протокол № 2 от «26»_сентября 2008 г.

 

Зав. кафедрой _______________ _Северюхина Т.В.

(подпись) (Ф.И.О.)

 

 

Согласовано:

 

Начальник УМУ __________________Е. Ю. Соснина

 

Учебно-методическим советом НОУ ВПО «КИГИТ»

Протокол № ____ от «____»__________200__г.

 

© Ирьянова Е.М., 2008

© НОУ ВПО «Камский институт гуманитарных и инженерных технологий», 2008

Ландшафтоведение

И почвоведениЕ.

Подходы к изучению ландшафтов

Общие положения

Ландшафтоведение как раздел физической географии является методологической основой для усовершенствования и обустройства ландшафтов, разработки методов и способов использования нетронутых или антропогенно измененных ландшафтов, их восстановления. Ландшафтоведение изучает природное устройство территории по компонентам растительности, почв, вод, литогенной основы, воздушной среды.

Главная цель рационального природообустройства и природопользования заключается в конструировании культурных ландшафтов, т.е. в целенаправленном изменении природно-территориальных комплексов на научной основе в интересах общества. Для достижения этого в ландшафтоведении разработан ряд основополагающих принципов:

1) сотворчество с природой, т.е. максимальное использование естественных ресурсов ландшафта, структуры, динамики в настоящем и будущем с учетом интересов природы;

2) необходимость полифункциональности хозяйственной организации ландшафтов и их морфологической структуры;

3) учет естественных возможностей ландшафтов, как среды для проживания и пригодности к производственной деятельности;

4) пространственная физико-географическая дифференциация ландшафтов для рационального природопользования;

5) организация геосистемного мониторинга;

6) внимание к экологической экспертизе (анализ, прогноз-предупреждение).

Рациональное отношение к природе исключает нежелательные последствия. Ущерб самим ландшафтам, здоровью и безопасности людей способствует гармоничному развитию природы и общества.

Независимо от практических целей изучение ландшафтов и других геосистем как фрагментов объективной реальности важно для познания организации природы Земли и общей картины состояния мира. Человечество живет в среде, где успехи и неудачи любой науки воздействуют на сложно организованную систему (географическую оболочку) и ее части (ландшафты).

Сложность ландшафтов обусловлена многоэлементарностью и полиструктурностью, гетерогенностью входящих в состав элементов частей неживой и живой природы, человека, многообразием состояния внутренних и внешних связей, иерархичностью, типологическим разнообразием и неповторимостью каждого ландшафта.

 

Ландшафт как геосистема

Все объекты, изучаемые ландшафтоведением, объединены понятием «геосистема» или природно-территориальный комплекс (ПТК). Геосистема охватывает все природные географические единства, от географической оболочки Земли до самых простых, элементарных структур. Геосистема – это не простое сочетание компонентов, а сложное, целостное материальное образование с определенной организацией вещества Земли.

Геосистема – это пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое. Объект изучения ландшафтоведения – геосистемы разных уровней.

Вся природа – это системная организация, состоящая из систем разных типов и порядков. Системная концепция отражает всеобщую взаимосвязь и взаимодействие предметов и явлений природы, поэтому геосистему следует рассматривать как систему особого класса, высокого уровня организации, со сложной структурой и взаимной обусловленностью компонентов, подчиняющихся общим законам. Под ландшафтом понимают реальный, многообразный природный объект, а под системой – его структуризированный лаконичный образ. Соотношение между ландшафтом и геосистемой приблизительно такое же, как между природным процессом и его математическим описанием.

Любая геосистема имеет следующие особенности: 1) состоит из набора взаимосвязанных элементов;2) является частью другой более крупной системы;3) состоит из подсистем более низкого уровня.

В ландшафтоведении разработаны две классификационные модели: иерархическая и типологическая.

Иерархическая классификация состоит из глобальной, региональной, локальной:

1) на глобальном уровне всю планету Земля представляют как уникальную геосистему – эпигеосферу;

2) на региональном уровне сушу подразделяют на ландшафтные зоны, страны, области, провинции, округа и ландшафты;

3) на локальном уровне – на местности, урочища, подурочища и фации.

Типологическая классификация рассматривает разные таксономические геосистемы: фации, подурочища, урочища, местности, ландшафты.

Ландшафт – основная единица в иерархии природных территориальных комплексов. Эта категория геосистем имеет большое значение для упорядочения разнообразных факторов в ландшафтоведении в разработке его теоретических основ. Как единица размерности ландшафт занимает особое место, т.к. расположен на стыке региональных и локальных геосистем. В системе физико-географического районирования ландшафт является низшей ступенью региональной дифференциации эпигеосферы. Объединение ландшафтов в соответствии с региональными закономерностями образует региональные единства более высоких рангов: ландшафтный округ, ландшафтная провинция, ландшафтная область, ландшафтная страна, ландшафтная зона. Зональная или азональная однородность ландшафта проявляется в единстве типа геологического фундамента, рельефа и климата.

В соответствии с региональной трактовкой, ландшафт – это конкретный индивидуальный и неповторимый природно-территориальный комплекс, имеющий географическое название и точное положение на карте.

По теоретической концепции ландшафтоведения, ландшафт – территориальная единица, состоящая из нескольких элементарных географических единиц, являющаяся основной ступенью в иерархии локальных геосистем. Морфологическими частями ландшафта являются простые природные территориальные комплексы (мелкие геосистемы): фации, подурочища, урочища, местности. Набор их, расположенных в определенном порядке, закономерен и специфичен для каждого конкретного ландшафта.

Для обособления самостоятельного ландшафта необходимо рассматривать следующие диагностические признаки:

1.Однородность геологического фундамента на территории, на которой формируется ландшафт.

2.Однородность развития ландшафта в соответствии с составом горных пород.

3. Единство местного климата на всем пространстве ландшафта.

4. Единство генетического типа рельефа.

Всякий ландшафт в результате развития географической оболочки одновременно является элементом более сложных региональных единств высших структурных подразделений и представляет специфическое территориальное сочетание локальных особенностей природы.

Для изучения региональных и локальных геосистем требуется применение разнообразных методов.

Локальные геосистемы обязательно изучают в натуре путем полевых исследований, включая стационарные наблюдения и ландшафтную съемку.

Высшие физико-географические единства изучают с применением камеральных методов исследования, анализа и обобщения литературных источников, карт, аэрокосмических снимков.

Ландшафты изучают с применением комплекса методов, полевых и камеральных.

Методика ландшафтоведения

Методика ландшафтоведенияэто комплекс общенаучных подходов, приемов и способов получения эмпирического и теоретического обобщения в целях познания пространственно-временной организации ландшафтов и их связей с другими объектами. Методы и приемы, используемые ландшафтоведением, основаны на применении пространственно-сравнительного подхода, проявляющегося в словесных, блоковых, картографических, математических моделях. Постоянной основой такого подхода является картографирование ландшафтов. При этом сравнивают элементы, системы, факторы, состояния, организацию, выявляя общее и индивидуальное, групповые свойства и изоморфизм (аналогию).

Сравнительный подход объединяет комплекс методов, основанный на логическом приеме сравнения, и заключающийся в сопоставлении и выявлении сходства и различия организации, свойств, состояний, процессов двух и более ландшафтов. Они могут быть расположены рядом и существовать одновременно, а могут быть разделены в пространстве и во времени, находясь под влиянием одних и тех же или различных факторов. Этот подход является базовым на этапе эмпирического и теоретического обобщения при разработке классификаций и легенд карт районирования, их оценки и прогнозирования. Он привлекает системный подход и математические методы – построение эмпирических и теоретических моделей. Используя модели в процессе изучения ландшафтов, можно переносить полученные знания с моделей на натуру.

Исторический подход использует логические операции сравнения состояний, анализ изменения существенных характеристик самого комплекса или формирующих его факторов, применяет моделирование для воссоздания разномасштабных изменений и выявления сущности пространственно-временной организации ландшафтов.

Картографический подход применяется для фиксации на картах наблюдений и установления по ним морфологической структуры ландшафта (по полевым наблюдениям или дешифрованием аэрофотоматериалов). В результате получают ландшафтную карту, схему ландшафтного районирования. Карты – это знаковая пространственная модель геосистемы, полученная по определенным законам. В этом качестве она становится источником новой информации о свойствах ландшафта.

Создание и анализ карты состоят из комплекса циклов: 1) наблюдательный; 2) технический; 3) логический; 4) измерительный.

Географические информационные системы (ГИС) осуществляют сбор, хранение, обработку и отображение пространственно-распределенной информации. ГИС объединяют информацию, содержащуюся на географических картах, с кадастровыми, экологическими и другими данными в зависимости от ее назначения. Они включают в себя технологию для организации, хранения, представления и анализа пространственных данных с помощью компьютера. Применение ГИС разнообразно: картография, землеустройство, мелиорация, лесоводство, экология. Создание ГИС включает разработку цифровых баз пространственных данных, связывание баз данных, визуализация всех видов географически привязанной информации, выполнение пространственного анализа, составление цифровых карт и отчетов, построение приложений для конкретного пользователя, составление сопроводительного обзора функций и возможностей.

Изучая любой объект или любой процесс на Земле, важно знать, что он либо входит в одну ландшафтную систему, либо охватывает несколько таких систем. Объект природы или является проявлением ландшафта, или испытывает его влияние, или сам способен его изменить. Суть ландшафтного подхода: рассмотрение не только объекта изучения, но и его среды. Например, человеческая деятельность может так изменить свойства ландшафтов, что эти изменения будут отрицательно влиять на самого человека. Привлечение ландшафтного подхода к разработке и решению проблем взаимодействия общества и природы, проектированию и созданию природно-технических геосистем, природоохранной деятельности подтвердило его работоспособность в междисциплинарных научно-технических разработках.

Модели в ландшафтоведении

Модель замещает объект изучения на определенное время. Построение моделей основано на двух принципах:

1) редукционизма – разложения сложного объекта на элементы для упрощенного его изучения;

2) интегратизма – объединения этих элементов для синтеза.

Основное содержание моделей ландшафтов отражает состав элементов системы и их активность, характер изменений системы. Системный подход позволил разработать обобщенные модели ландшафта, как системы, состоящей из взаимосвязанных компонентов. В исследовании ландшафтов используют следующие классы моделей: вербальные, матричные, графические, математические.

Вербальные моделивключают модели-образы, дефиниции, законы науки, названия типов ландшафтов. Вербальными моделями можно замещать в исследовании изучаемый объект.

В моделях-образах создается достаточно простое подобие изучаемого ландшафта. Основная функция этих моделей – помочь нахождению аналогии (изоморфизма) между ландшафтом и другими хорошо изученными объектами для познания ландшафтов.

Дефиниции – понятия, определения, воспринятые в сознании исследователя. Они участвуют в формировании графических, картографических, математических моделей. Их сущность заключается в мысленной программе исследований, сопряженном анализе внешних факторов изменения ландшафта, оценке взаимосвязи его компонентов.

Законы науки – эмпирические (о связи явления А с явлением В) и теоретические – также выступают в роли моделей. Например, общий закон о связи компонентов ландшафта между собой позволил по растительности судить о почвах и о климате.

Географические названия типов ландшафта – горный, дюнный, моренный, пойменный. Основная их функция – заменить подробное описание моделью, т.е. представлением о типе ландшафта («портретная»).

Типовые названия ландшафтов включают в себя:

· характеристики свойств компонентов (типы рельефа, почв, растительности, основные параметры климата, литологический состав);

· характеристики процессов функционирования (сезонная продуктивность растительности, почв, климата, снежного покрова, режим увлажнения, паводки и т.д.);

· характеристики динамики и представления о неритмичных процессах (эрозия, сели, лавины, подтопление, затопление и т.д.);

· элементы прогноза будущих состояний ландшафтов.

Матричные модели являются промежуточным звеном между вербальными, блоковыми и картографическими моделями. Их применяют в качестве инструмента типологической группировки ландшафтов, где столбец и строка – две группы признаков типизации. Например, тепло- и влагообеспеченность. Матричные модели используют для изучения приграничных ландшафтов, объясняя размещение ландшафтов относительно друг друга, и для оценки связи: воздействие ↔ изменения → последствия.

Графические модели – это блоковые и картографические.

Блоковые модели графически отражают реальную связь между системой и ее элементами и частями, и системой и ее окружением. Они наглядно отражают идею и концепцию. Разрабатывают модели природных, природно-технических, антропоэкологических, рекреационных геосистем и процессов их исследования.

Язык модели – это не просто сочетание геометрических фигур и стрелок, а графическая запись знаний, идей, планов, содержание которой передается формой, размером и порядком значков. Под элементами природной или техногенной модели подразумевают характеристики компонентов. Связи между компонентами обозначают стрелкам характеризующими их направленность. Завершение связи происходит в трансформации моделей компонентов в модели круговоротов вещества, энергии и информации. Систему обозначают замыкающим контуром, охватывающим элементы и внутренние связи. Его замкнутость символизирует целостность системы, наличие контура, охватывающего элементы, выражает выделенность системы. Часть системы – совокупность элементов, обладающих некоторой общностью, чаще всего – функциональной (управляемая часть, биотическая часть и т.п.), выделяют замкнутым пунктирным контуром. Пунктир обозначает меньшую, чем в целом для системы, связность элементов, несамостоятельность частей.

Основное содержание моделей ландшафтов отражает состав элементов системы и их активность, характер изменений системы. В природно-технической модели основные подсистемы – природа и технические устройства. Эта модель является новым объектом проектирования – геотехнической системой. Природный комплекс здесь рассматривают как ресурсовоспроизводящую систему, которая может ограничивать или ставить под угрозу работу технического устройства. Концепция моделирования геотехнической системы направлена на проектирование целостной территориальной природно-технической системы, а не только на вписывание и согласование действий технических устройств с природными процессами. При этом проектируют и организуют не только технику, но и природу. Современные блоковые модели разрабатывают как для междисциплинарных, так и для отраслевых условий.

Блоковая модель социофункционального анализа ландшафта является моделью отношений общества к природе. Функциональный анализ модели включает два блока: первый характеризует предмет исследования (ландшафт) и суперсистему (общество) и их элементы, второй блок – действия аналитика. Основа анализа – отношения ландшафтов и суперсистемы. В модели учитывают элементы субъект-объектных отношений, которые могут быть идеальными, оптимальными, нормальными (допустимыми), критическими, катастрофическими. Они являются оценками выполнения ландшафтами функций при нагрузке или воздействии. В задачи социофункционального моделирования входят: учет полезных качеств, оценка, слежение за изменением состояния (мониторинг), проектирование, конструирование, прогнозирование, нормирование, экспертиза, регулирование.

Картографические модели и профили ландшафта, позволяющие изучить внутреннюю структуру комплексов, установить взаимосвязь между компонентами ландшафта и между ландшафтами, создают с ландшафтной карты на этапе полевых ландшафтных исследований. Картографическая модель ландшафта дополняется сопровождающей «легендой» - текстом, описывающим основные признаки природно-территориальных комплексов. Кроме того, выделяют инфраструктурные контуры, дороги, лесополосы и т.д. Для повышения информативности формируют модели, состоящие из двух карт: ландшафтной и современной антропогенной. Контуры ландшафтов рассматривают как операционные территориальные единицы, которые группируют и типизируют по свойствам или по отношению к человеческой деятельности.

Аэроснимки и космические снимки - это модели, являющиеся заместителями местности, полученные в результате различного вида съемок (фото, тепловой, лазерной, радарной). Мера замещения местности в этих моделях определяется разрешающей способностью приборов. Снимки являются начальной стадией при составлении карт.

Компоненты ландшафта

В различных зонах, т/га

Зона   Фитомасса   Прирост фитомассы  
Арктическая тундра      
Лесотундра      
Северная тайга      
Южная тайга      
Широколиственные леса:          
западно-европейские      
восточно-европейские      
Степи: луговые :      
типичные      
сухие      
Пустыни: умеренных широт         1,2  
тропические 1,5   0,5  
Влажные леса: субтропические    
экваториальные      

 

 

– это черноземные степи, где запасы гумуса достигают 600...1000 т/га, в почвах лесостепей и широколиствен­ных лесов – около 300, в таежных подзолистых почвах – около 100 т/га.

Продуцирование биомассы связано с другими природными процессами, показатели которых следующие: количество элемен­тов питания, поглощаемое живыми организмами, закрепляемое в органике, возвращаемое в другие компоненты природы. Ежегодно в процессе фотосинтеза образуется 140...160 млрд т биомассы, свя­зывается 250...300 млрд т СО2, выделяется 180...200 млрд т О2, в продуктах фотосинтеза аккумулируется энергия, эквивалентная 50...60 млрд т нефти при годовой ее добыче около 3 млрд т.

Живые организмы потребляют также значительное число дру­гих элементов – биогенов: N, К, Са, Si, P, Mg, S, Fe, A1. Вынос биогенов культурными растениями измеряется десятками кило­граммов в год с 1 га. Тяжелые металлы и микроэлементы (В, Си, Mn, Zn, Mo) они потреб­ляют в малых дозах, вынос их исчисляет­ся граммами и десятками граммов с гектара.

Живые организмы могут извлекать вещества из геологического круговорота, участвуя тем самым в процессах самоочищения при­родной среды.

Биологический круговорот характеризуется запасами биомассы на единице площади и ее ежегодным приростом. Запасы биомас­сы зависят от вида растительности, в лесах ее гораздо больше, чем в степях, а прирост биомассы в большей степени зависит от тепло-влагообеспеченности (табл. 2.1).

Человек сильно изменяет растительный покров, вмешивается в биологический круговорот. Особенно это заметно на землях сельскохозяйственного назначения, где практически полностью уничтожена естественная растительность.

При мелиорации земель, очистке загрязненных территорий необходимо оценивать продуктивность (урожайность) растений, т.к. создание благоприятных условий для продуцирования биомассы – одна из главных задач природообустройства. Для этого используют модели продуктивности, учитывающие изменения факторов и условий жизни растений.

Агрогеосистемы

Геосистемы с большой долей сельскохозяйственных земель называют агрогеосистемами.

Ландшафтная система земледелия определяется как система использования земли, обеспечивающая экономически обуслов­ленную продуктивность в соответствии с общественными потреб­ностями, природными и производственными ресурсами при опре­деленном способе производства, предполагающем наряду с полу­чением качественной продукции предотвращение деградации и загрязнения природной среды и воспроизводство почвенного пло­дородия. Такая система возможна в условиях природнотерриториального комплекса, характеризующегося близкими климатическими, геоморфологическими, почвенными, гидрологическими ус­ловиями и соответственно определенным направлением хозяй­ственного использования, т. е. применительно к тому или иному агроландшафту.

В соответствующем регионе можно выделить несколько агроландшафтов и отвечающих им систем земледелия. При этом нуж­но учитывать приуроченность системы земледелия к данной зоне, которая характеризуется общностью природных факторов, обус­ловливающих определенную структуру использования сельскохо­зяйственных угодий и технологии возделывания сельскохозяй­ственных культур.

По этому принципу, например, в Сибири были выделены системы земледелия (по названию зональные, по сути ландшафтные): 1) степная кормопарозерновая на равнинах степной зоны и южной лесостепи с черноземными и каштановыми почва­ми тяжелого гранулометрического состава («почвозащитная», по терминологии А. И. Бараева); 2) степная кормопарозерновая противодефляционная на равнинах степной зоны с каштановыми почвами легкого гранулометрического состава; 3) степная парозернокормовая на возвышенных равнинах степной зоны и южной лесо­степи Восточной Сибири; 4) кормопарозерновая на равнинах север­ной лесостепи; 5) противоэрозионная зернокормовая для сложных эрозионных ландшафтов северной лесостепи; 6) мелиоративная зер­нокормовая система земледелия на солонцовых землях низмен­ных равнин Западной Сибири и др.

Совокупность зонально-ландшафтных систем земледелия (со­ответствующим образом связанных между собой) в пределах при­родной зоны природно-экономического региона определяется как зональный агрокомплекс, а в пределах всего региона – региональ­ный агрокомплекс (например, Западно-Сибирский, Центрально-Черноземный и т. д.).

Понятие агрокомплекса как организованной совокупности ландшафтных систем земледелия применимо также к очень круп­ным хозяйствам, в которых можно практиковать несколько сис­тем земледелия в случае большого разнообразия природных усло­вий (хозяйственный агрокомплекс).

При всем значении пространственного дифференцирования систем земледелия по ландшафтным условиям не меньшее значе­ние имеет адаптация их применительно к различным уровням ин­тенсификации агропромышленного производства, формам орга­низации труда, в большой мере определяющим специализацию, структуру использования земли, технологии. Таким образом, на смену понятия зональной системы земледе­лия приходит понятие адаптивно-ландшафтной системы, которая учитывает природные условия и производственные факторы.

Уже сформулированы с географических позиций многие поло­жения концепции агроландшафта [работы В. А. Николаева (МГУ), В. И. Буракова, М. И. Лопырева и др.]. Агрогеосистемы формиру­ются в рамках фаций и их сообществ, или урочищ, они выступают непосредственным объектом при мелиорации сельскохозяйствен­ных земель.

Агрогеосистема это техноприродная ресурсовоспроизводящая и средообразующая гео(эко)система, которая служит объек­том сельскохозяйственной деятельности и одновременно средой обитания культурных растений, домашних животных и человека.

В ней эксплуатируется уникальный природный процесс, свой­ственный зеленым растениям, – фотосинтез, создающий живое вещество из неорганических веществ, энергетической основой ко­торого является солнечное излучение.

Агрогеосистема во многом отличается от природной, целинной геосистемы. Прежде всего – это коренная трансформация биогео­химического круговорота веществ. Если в природных геосистемах лишь около 10 % первичной биологической продукции, создавае­мой зелеными растениями, утилизируется в трофических (пита­тельных) цепях травоядными и всеядными животными, а остальная растительная масса после отмирания идет на расширенное воспроизводство плодородия почвы, то в пахотных агрогеосистемах отчуждение с убранным урожаем подавляющей части биомас­сы приводит к резкому дисбалансу биогеохимического круговоро­та. Как следствие, происходит обеднение почв гумусом, питатель­ными элементами, разрушается структура пахотного горизонта. Почва теряет свое плодородие, становится податливой к эрозион­ным процессам. Возникает необходимость восстановления плодо­родия почв за счет внесения органических и минеральных удобре­ний. К этому добавляется и другая химическая нагрузка: разнооб­разные ядохимикаты, химические мелиоранты (известь, гипс).

Как уже отмечалось, агрогеосистемы менее устойчивы из-за уменьшения разнообразия растительного покрова.

Создание культурных агрогеосистем предполагает адаптивное растениеводство; контурное земледелие; биологические (альтер­нативные) системы полеводства с отказом от ядохимикатов и со­кращением минеральных удобрений; минимизацию обработки почвы; переход от монокультурных посевов к поликультуре; раци­ональную организацию территории.

В концепции ландшафтного земледелия много внимания уде­ляется оптимальному насыщению агрогеосистем морфологичес­кими элементами экологического назначения. Они могут быть как природными, так и специально созданными. В составе культурной агрогеосистемы обязательно должна быть экологическая инфра­структура, которая поддерживает геосистему в динамически ус­тойчивом состоянии.

При оптимизации ландшафта необходимо сбережение или вос­становление естественных элементов экологической инфраструк­туры: колочные и байрачные леса, нагорные дубравы, «бордюр­ные» дубняки, леса крутых коренных склонов речных долин, лес­ные, кустарниково-степные, останцево-водораздельные массивы, сосновые боры на песчаных надпойменных террасах, приречные уремы и др. Придается большое значение созданию лесных по­лос – полезащитных, приовражных, прибалочных, водозащитных и др.

При мелиорации земель, очистке загрязненных территорий необходимо оценивать продуктивность (урожайность) растений, так как создание благоприятных условий для продуцирования биомассы – одна из главных задач природообустройства. Для это­го используют модели продуктивности, реагирующие на измене­ние факторов и условий жизни растений. Физиологи разрабатыва­ют модели продуктивности, в которых описываются процессы фо­тосинтеза, дыхания растения, роста биомассы и развития репро­дуктивных органов.

2.7. Почвообразование

В современном почвоведении принято следу­ющее определение понятия «почва»: почва это обладающая плодо­родием сложная полифункциональная и поликомпонентная откры­тая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Почвы возникают и развиваются в результате сложного взаи­модействия между почвообразующей породой, растительными и животными организмами в конкретных климатических, рельеф­ных условиях и в результате производственной деятельности чело­века.

Почва – природное образование, обладающее особым свой­ством – плодородием, т. е. способностью обеспечивать потребно­сти растений в факторах и условиях жизни и развития. Этим она принципиально отличается от других природных тел. Различают плодородие почв – потенциальное (естественное) и эффективное (приобретенное под влиянием обработки, удобрений, мелиорации). Глав­ная цель природообустройства и мелиорации сельскохозяйствен­ных земель – расширенное воспроизводство плодородия почв.

Почвы возникают и развиваются в результате почвообразова­тельного процесса. Почвообразование происходит в результате взаимодействия литосферы и биосферы при активном участии атмо­сферы и гидросферы. Основной источник энергии для почвообразовательных процессов – солнечная энергия. На почвообразова­нии сказываются географическое положение местности, условия рельефа, погодные условия, растительность, состав микрофлоры.

Процесс почвообразования – это обмен энергией и веществом между литосферой, биосферой и внешней средой. Он представля­ет собой сложный комплекс биологических, химических, физи­ческих процессов и включает элементарные почвообразователь­ные процессы, проявляющиеся в конкретных условиях (накопле­ние гумуса, оподзоливание, засоление, заболачивание и т. п.).

Почва образуется на горных породах, измененных физическим, химическим или биологическим выветриванием.

Образование почвы и ее плодородие во многом зависят от дея­тельности живых организмов: зеленых растений, беспозвоноч­ных и высших позвоночных животных, грибов, водорослей, актиномицетов, бактерий. В результате их деятельно­сти в почве аккумулируется органическое вещество и органо-минеральные соединения, дифференцируются генетические гори­зонты, повышается плодородие.

Органическое вещество почвы – это совокупность живой био­массы и органических остатков растений, животных и микроорга­низмов, продуктов их метаболизма и специфических новообразо­ванных органических веществ почвы – гумуса (высокомолекулярные темноокрашенные органи­ческие вещества почвы).

Гумус образуется в результате гумификации продуктов разложения органических остатков. Гумифика­ция – сложный биофизико-химический процесс трансформации промежуточных высокомолекулярных продуктов разложения органических остатков в особый класс органических соедине­ний – гумусовые кислоты. Они представлены гуминовыми кисло­тами, фульвокислотами и негидролизуемым остатком или гумином.

Гумус окрашивает почву в темный цвет на глубину массового распространения в ней корневых остатков растений. Почвы, бога­тые гумусом, плодородны.

Интенсивность гумусообразования зависит от тепло- и влагообеспеченности территории: 1) гумусное состояние тундровых почв характеризуется слабой степенью гумификации органического ве­щества, средними его запасами в почвенном профиле и низким содержанием азота; 2) дерново-подзолистые лесные почвы характе­ризуются низким содержанием гумуса, средней степенью гумифи­кации, средней обогащенностью азотом; 3) гумусное состояние черноземов типичных пахотных характеризуется высоким содер­жанием органического вещества и его большим запасом, очень высокой степенью гумификации, средней обогащенностью азо­том. Мощность гумусных горизонтов в черноземных почвах со­ставляет 1...1,5 м и более.

Совокупность явлений поступления влаги в почву, ее удержание, расход и передвижение в почве называется водным режимом. Типы водного режима формируются в зависимости от характера годового водного баланса. Отношение годовой суммы осадков к годовой испаряемости называют коэффициентом увлажнения (КУ). В разных природных зонах КУ колеблется от 3 до 0,1.

Для различных природных условий Г.Н. Высоцкий установил 4 типа водного режима: промывной, периодически промывной, непромывной и выпотной. Развивая учение Г.Н. Высоцкого, профессор А.А. Роде выделил 6 типов водного режима, разделив их на подтипы:

1. Мерзлотный – распространен в условиях многолетней мерзлоты; водонепроницаемый мерзлый слой грунта является водоупором, над которым проходит надмерзлотная верховодка, обусловливающая насыщенность водой верхней части оттаявшей почвы во время вегетационного периода.

2. Промывной (КУ>1) – характерен для местностей, где сумма годовых осадков больше испаряемости, т.е. весь профиль почвы подвергается сквозному промачиванию до грунтовых вод и интенсивному выщелачиванию продуктов почвообразования; под влиянием этого типа водного режима формируются почвы подзолистого ряда, красноземы и желтоземы, при близком к поверхности залегании грунтовых вод, слабой водопроницаемости почв и почвообразующих пород формируется болотный подтип водного режима и под его влиянием – болотные и подзолисто- болотные почвы.

3. Периодически промывной (КУ = 1, при колебаниях от 1,2 до 0,8) – для него характерно чередование ограниченного промачивания почв и пород в сухие годы и сквозное промачивание – во влажные; этот тип водного режима присущ серым лесным почвам, черноземам оподзоленным и выщелоченным, водообеспеченность которых неустойчива.

4. Непромывной (КУ<1) – характеризуется распределением влаги осадков преимущественно в верхних горизонтах, связь между атмосферной и грунтовой водой осуществляется через слой почвы с очень низкой влажностью, близкой к влажности завядания; такой тип водного режима характерен для степных почв – черноземов, каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных, в которых накопленные весной запасы влаги к осени становятся ничтожно малыми из-за интенсивного расхода воды на транспирацию и физическое испарение

5. Выпотной (КУ<1) – проявляется в степной, полупустынной и пустынной зонах при близком залегании грунтовых вод, преобладают восходящие по капиллярам от грунтовых вод потоки влаги, при высокой минерализации грунтовых вод в почву поступают легкорастворимые соли, происходит засоление.





Читайте также:

  1. III. КОНСТРУКТАРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ.
  2. Алейский технологический техникум
  3. ВЕЛИЧИНА ЗАЗОРОВ НА УЧАСТКАХ, НА КОТОРЫХ ГОРНАЯ ВЫРАБОТКА МЕНЯЕТ СВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ, И НА ПРИМЫКАЮЩИХ К НИМ ПРЯМЫХ УЧАСТКАХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
  4. Главным направлением конструирования является повышение качества машин, их надежности и экономического эффекта.
  5. Е направление – отношения с союзниками по социалистическому лагерю.
  6. Западное направление в русской внешней политике
  7. Какое направление воспитания было обосновано в эпоху Возрождения и вошло в сокровищницу педагогических знаний?
  8. Кемеровский технологический институт
  9. Консервативное, либеральное и радикальное направление общественной мысли в первой половине XIX в.
  10. Либеральное направление в исторической науке.
  11. Манера актерской игры — основной технологический вопрос режиссерского замысла
  12. МЕХАНИКО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 57; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.167 с.) Главная | Обратная связь