Предмет геологии, её задачи, методы. Связь геологии с сельским хозяйством

Предмет геологии, её задачи, методы. Связь геологии с сельским хозяйством

Геология–наука о составе, строении, истории развития земной коры и более глубоких недр Земли, а также о размещении в земной коре полезных ископаемых.

Геология изучает вещественный состав земли, строение, историю развития, а также процессы, происходящие на поверхности земли и в ее недрах.

В зависимости от того, что изучается из перечисленных факторов, выделяют несколько геологических дисциплин.

Минералогия – наука о минералах, т.е. о природных химических соединениях элементов, их образовании, свойствах и процессах разрушения (выветривания). Поскольку минералы являются источниками минеральных элементов питания для растений, очень важно знать, с какой скоростью идет процесс высвобождения элементов из сложных природных соединений и переход их в доступную для растений форму. Процессы превращения минералов происходят и в почве. Поэтому минералогия - очень важная дисциплина для почвоведения.

Петрография- наука о горных породах: как и где, образуются горные породы, какие формы залегания им присущи, каким процессам превращения они подвергаются, как скоро разрушаются и какие при этом новые породы образуются.Все это имеет непосредственное значение для подготовки почвообразовательного процесса, а также определяет свойства почв, на них образующихся.

Горные породы состоят из минералов (одного или нескольких). Поэтому петрография и минералогия - очень тесно связанные между собой дисциплины геологии. Многие породы являются документами, по которым восстанавливается история развития жизни на Земле, так как содержат в себе отпечатки растений и животных далеких эпох.

Динамическая геология - наука о процессах, идущих на поверхности Земли (деятельность поверхностных текучих вод, рек, ветра, озер, болот, морей, подземных вод, ледников, вечной мерзлоты).

Геотектоника - изучает главным образом процессы, источником энергии которых являются внутренние силы Земли (вулканизм, землетрясения, горообразовательные движения).

Геоморфология - наука о формах земной поверхности, причинах и законах ее развития.

Историческая геология восстанавливает по геологическим документам историю развития Земли как планеты в разные геологические эпохи, измеряемые сотнями миллионов и даже миллиардов лет (соотношение суши и моря, наличие горных систем, формы жизни, полезные ископаемые). Очень близко к исторической геологии стоят палеонтология - наука о существующих и вымерших в далекие эпохи формах жизни; устанавливает звенья эволюционного ряда. Историческая геология использует палеонтологический метод наряду со стратиграфическим. Эти две геологические дисциплины имеют непосредственное отношение к поискам агрономических руд.

Среди геологических дисциплин есть ряд наук, которые выделяются по производственному признаку:

Гидрогеология – наука о подземных водах (их образовании, залегании, движении, свойствах и условиях, определяющих использование подземных вод в народном хозяйстве, а также их влияние на устойчивость инженерных сооружений).

Инженерная геология – исследует динамику поверхностных слоев земной коры, рассматривает те геологические процессы, и явления которые определяют условия возведения инженерных сооружений и направления мероприятий, обеспечивающих устойчивость естественных земляных масс.

Геофизика – развивалась на границе геологии и физики и используется для изучения строения земной коры различные физические свойства горных пород (электрические, магнитные и др.)

Геология четвертичная – изучение отложений самого позднего, продолжающегося до настоящего времени, эта наука имеет важное значение для строительства, агротехники, и является основой сельскохозяйственной и инженерной деятельности человека.

Грунтоведение – является частью инженерной геологии и изучает состав, строение и свойства различных почв и горных пород, т.е. грунтов – поверхностных слоев земной коры.

Мерзлотоведение (геокриология) – изучает мерзлые породы, или так называемые многолетней мерзлоты.

Морская геология – занимается изучением дно океанов и морей.

Являясь фундаментальной наукой о Земле, геология имеет связь со многими науками с такими как география, физика, химия, биология и др.

Методы геологии. Основным методом геологии при изучении и познании строения земной коры является метод полевых геологических съемок. Суть его заключается в тщательных полевых наблюдениях, которые основаны на изучении естественных и искусственных обнажений. В процессе этих работ изучаются минеральный и химический состав горных пород, характер залегания, наличие в них остатков организмов, которые сохранились с момента их образования.

Однако геологический метод, основанный на непосредственном изучении минералов и горных пород, а также современных геологических процессов, применим лишь для самой верхней части земной коры до глубины не более 8 -10 километров.Изучение более глубоких слоев земной коры можно благодаря геофизическим методам:

Сейсмический метод основан на различии в скоростях распространения упругих колебаний, возникающих в недрах Земли, производимых от естественных так и от искусственных взрывов.

Гравиметрический метод заключается в изучении распределения на поверхности Земли силы тяжести.

В основу магнитометрического метода положены наблюдения над изменением магнитного поля Земли в различных его участках.

Для изучения глубинного строения Земли осуществляется бурение сверхглубоких скважин глубиной до 15 километров.

В наше время в геологию успешно внедряются экспериментальные методы исследований. Так искусственным путем получают некоторые минералы (кварц, рубин, слюды) и это позволяет исследовать минералообразовательный процесс.

Связь геологии с сельским хозяйством

Современное сельское хозяйство немыслимо без применений удобрений. Сырьем для их получения являются агрономические руды, поиском которых занимаются геологи. Геология ведет разведку запасов пресной воды, так необходимой в быту и сельском хозяйстве. Сохранить землю от разрушения водными потоками и ветром помогают геологические знания о процессах водной и ветровой эрозии. Состояние земной поверхности зависит от того, какие процессы происходят в глубине земли.

Знание основ геологии необходимо для изучения, рационального использования и сохранения самого большого богатства земли – почвы. Через почву геология влияет на развитие сельскохозяйственных наук, таких как земледелие, мелиорация, агрохимия, и др.

Кроме того многие сельскохозяйственные науки такие как почвоведение, земледелие, агрохимия, сельскохозяйственная и гидротехническая мелиорация и т.д. связаны с геологией и развиваются на ее базе.

Главнейшие минералы и их свойства.

Из 3 тыс. минералов около 20 имеют наибольшее распространение, участвуя в образовании горных пород и почв. Наиболее распространенными породообразующими минералами являются полевые шпаты (60г/о всех минералов), кварц (около 10%), пироксены, оливин, слюды. В почвах наиболее часто встречаются кварц, полевые шпаты, гидроокислы железа, кальцит, монтмориллонит, каолинит и др.

Склоновые процессы. Делювиальные отложения

Склоновые (или гравитационные) процессы - это процессы переноса и сноса материала со склонов под действием сил земного тяготения. Процессы преобразования склонов совместным действием денудации и аккумуляции. Рыхлые частицы или целые блоки горных пород смещаются вниз под действием различных сил и аккумулируются в нижних частях склонов и у подножия, или этот материал уносится рекой, волнами и др.

Характер склоновых процессов зависит от пород, которыми сложен склон, от его крутизны, от климатических условий и т.д. Если подножие склона не подмывается рекой или морем, то под действием склоновых процессов склон становится более пологим.

Суть склоновых процессов состоит в том, что под действием силы тяжести с помощью воды или без нее иногда при участии мерзлотных процессов породы, слагающие склон, сносятся его верхней части к подножию, где и отлагаются. При этом если склон предоставлен сам себе не подрезается рекой либо волнами моря или озера, не участвует в тектонических движениях, он постепенно выполаживается, то есть становится положе. Именно в склоновых процессах наиболее четко и непосредственно проявляется влияние силы тяжести.

Делю́ вий, делювиальные отложения- скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей. Выделяется также из коллювиальных отложений как коллювий смывания. Делювий распространён очень широко и образуется в результате переноса этих продуктов дождевыми потоками, талыми водами (плоскостного смыва). Немаловажную роль в этом играет сила тяжести, перемещающая частицы грунта. Таким образом, вследствие делювиальных процессов грунты в верхней части склона разрушаются, в нижней же, напротив, происходит аккумуляция материала. Структура делювия не слоиста и слабо отсортирована. В делювии часто можно обнаружить россыпи месторождений вольфрама, золота, олова и других металлов. Термин предложен русским геологом А. П. Павловым.

Делювиальные отложения (или делювий) - рыхлые отложения, образующиеся на пологих склонах в результате плоскостного смыва, дождевыми и талыми снеговыми водами. Как правило, делювий бывает разнообразного механического состава: песочного, супесочного, суглинистого и глинистого. Это зависит от состава исходных горных пород, подвергающихся смыву, и от степени сортировки их делювиальными потоками.

Делювиальные породы обычно отличаются определенной сортировочностью материала и слоистостью, они покрывают нижнюю треть склонов, днища балок, образуя в устьях так называемые конусы выноса.

Делювиальные отложения часто залегают в форме шлейфов у основания склона. Медленно разрастаясь в ширину, сливаясь с соседними шлейфами и постепенно поднимаясь вверх по склону, делювий нередко достигает водораздела и соединяется с близкими к нему по составу элювием. Так образуются смешанные элювиально-делювиальные отложения.

Делювиальные породы обычно формируют дерново-глеевые почвы.

5. Речные долины и террасы, их типы, строение. Аллювиальные отложения. Влияние рельефа речных долин на почвообразование и размещение сельскохозяйственных угодий.

РЕЧНЫЕ ТЕРРАСЫ- формы рельефа в пределах речной долины, образованные деятельностью реки; горизонтальные или слегка наклонные площадки на дне долины, возвышающиеся над поверхностью поймы, ограниченные сверху и снизу уступами. Речные террасы - в прошлом - поймы реки. Река, врезаясь, перестает заливать прежнюю пойму и формирует новую на более низком уровне.
Эти процессы могут быть обусловлены колебательными движениями земной коры, понижением уровня водоёма, в который впадает река, или увеличением расхода воды в ней под влиянием климатических изменений, а также другими местными причинами.
Таким образом в речных долинах образуется лестница террас, возвышающихся друг над другом; они называются надпойменными террасами. Самая высокая терраса — наиболее древняя, низкая — самая молодая.

Важнейшим элементом ландшафта во многих современных аллювиальных обстановках являются террасы. Их образование может быть вызвано понижением местного или главного базиса эрозии, прекращением осадконакопления или сложной ответной реакцией на изменения климата и тектоники.

ДОЛИНА- широкое углубление или промоина на земной поверхности, произведенная размывом ныне текущих или протекавших в другие геологические периоды рек. Не только рыхлые, но и твердые горные породы, вымываются водой: глубокие долины в горных странах, проложенны иногда в плотных, кристаллических породах.
У молодых долин выделяются коренные берега и узкое дно, нередко целиком занятое руслом. У древних долинах дно более широкое, в его пределах выработаны рекой пойма и террасы.
Глубина и ширина долины, количество террас в ней зависят от возраста и величины реки, геологического строения местности, тектонических движений. Многие крупные долины проходят по зонам разломов земной коры.

Схема геологического строения реки:

1- русловые фации (пески) в основании с пролювиальным горизонтом (галечники, щебень, валуны);
2- пойменные фации (супеси, суглинки, глины);
3- старичные фации (глины, илы, торф);
4- ледниковые отложения (супеси, валунные суглинки);
5- флювиогляциальные отложения (пески);
6- отложения верхней юры (глины);
7- известняки.

В основании аллювиальных отложений каждой террасы всегда располагается цоколь, сложенный коренными горными породами. В зависимости от высотного положения цоколя и мощности аллювия выделяются три типа террас (см.рис.).

Типы речных террас:

А- эрозионные или скульптурные;
Б- аккумулятивные;
В- цокольные.
Р- русло; П- пойма; I, II, III- надпойменные террасы; H1, H2, H3- эрозионные циклы.
Элементы террасы: а- тыловой шов; б- террасовидная площадка; в- бровка террасы; г- уступ террасы.
1-аллювий; 2-коренные породы.

Эрозионные террасы (размыва), в которых почти вся террасовидная площадка и уступ слагаются коренными породами, и лишь местами на поверхности сохраняется аллювий. Они образуются в молодых горных сооружениях в результате интенсивных тектонических движений.
Аккумулятивные террасы, в которых площадка и уступ полностью сложены аллювиальными отложениями, а цоколь из коренных пород всегда ниже уровня реки и никогда не обнажается. Они образуются в пределах низменных платформенных равнин, в межгорных и предгорных впадинах.
Цокольные или смешанные, эрозионно-аккумулятивные террасы характеризуются тем, что в нижней части уступа выходит на поверхность цоколь, а верхняя часть уступа и площадка сложены аллювием. Они образуются в переходных зонах от поднятий к погружениям, реже к равнинам.

Аллювий, аллювиальные отложения, речные отложения (лат. Alluvio — нанос, намыв) — отложения, формируемые, перемещаемые и откладываемые постоянными и временными водотоками в речных долинах

Аллювий слагает речное ложе, поймы и террасы речных долин. Аллювий играет важную роль в строении большинства континентальных осадочных формаций

Речные отложения образуются и перемещаются:

- во время половодья или паводков, когда река выходит из берегов, и глина, ил и мелкий песок осаждаются по всей поверхности поймы;

- при миграции речных меандров и образовании отложений вслед за перемещающейся прирусловой отмелью излучины по её внутреннему берегу.

Состав и строение аллювия существенно изменяются в зависимости от размера и водного режима водотока, рельефа водосбора и слагающих его горных пород.

В аллювии равнинных рек закономерно сочетаются:

- русловой аллювий, отлагающийся в смещающемся русле потока (косослоистые пески и гравий),

- пойменный аллювий, накапливающийся поверх руслового во время половодий (главным образом супеси и суглинки),

- старичный аллювий, осаждающийся в старицах (главным образом — богатые органическим веществом супеси и суглинки).

Аллювий горных рек представляет собой валуны и гальку.

Ручьи, текущие по оврагам и балкам, отлагают плохо сортированный аллювий, в котором трудно разграничить русловой, пойменный и другие виды аллювия.

Почвообразующие породы как основа минеральной части почв. Распространение, свойства, минералогический состав почвообразующих пород. Почвообразующие породы как фактор неоднородности почвенного покрова.

Почвообразующая порода - это геологическое минеральное образование, которое выступает основой формирования почвенного профиля.

Почвой называется самостоятельное природное тело, образовавшееся в результате изменения верхней части земной коры под длительным и совместным влиянием растительных и животных организмов, климата, рельефа, а также производственной деятельности человека.

Почвообразование представляет собой сложный процесс превращения материнской породы в почву, резко отличающуюся от исходной породы внешним видом и свойствами Необходимое условие почвообразования — поселение на породе живых организмов Для их развития, в свою очередь, требуется некоторое количество влаги и элементов питания в доступной форме То и другое появляется в породе в результате ее физического и химического выветривания Процесс превращения породы в почву непрерывен, он зависит от взаимодействия материнской породы с поселившимися на ней организмами и протекает следующим образом.

При разложении растительных остатков (корневых, напочвенных) происходит образование сложных органических соединений, называемых перегноем или гумусом. Гумус постепенно накапливается в верхней части породы, придавая ей темную окраску и новые свойства. Одновременно с образованием гумуса идет и процесс разложения (минерализации) его микроорганизмами.

Характерная черта почвообразования также синтез минеральных соединений — простых солей и глинистых минералов — под воздействием организмов, продуктов их распада и атмосферных факторов Одновременно с синтезом идет и разрушение минералов, поэтому минералогический состав почвы иной, чем минералогический состав материнской породы.

Почвообразующие породы служат источником образования минеральной части почвы, а также источником связанной с ними энергии (химической, поверхностной, тепловой), принимающей участие в почвообразовании. Почвообразующие породы представляют собой тот субстрат, на котором происходит формирование почвы. Характер и степень выраженности почвообразовательного процесса в тех или иных гидротермических условиях в известной мере предопределяется химическим и механическим составом горных пород. Материнские породы обуславливают следующие важнейшие свойства почв: 1)гранулометрический (механический) состав почв; 2) химический и минералогический составы почв; 3) физические и физико-химические свойства почв; 4) водно-воздушный, тепловой и пищевой режимы почв. В то же время почвообразующие породы, определяя строение почв, характер их эволюции, пестроту почвенного покрова, существенно влияют на многие факторы и процессы почвообразования:

1) на скорость почвообразовательного процесса, обуславливающую разную мощность почвенных профилей;

2) на уровень плодородия, прямо зависящий от исходного состава пород, богатых или бедных химическими элементами, разной степени устойчивости в зоне формирования почв – в зоне гипергенеза;

3) на характер орошаемого земледелия и осушительных мелиораций;

4) на структуру почвенного покрова, определяющую разную мозаичность, сложность и контрастность почвенного покрова.

Структура почвенного покрова (СПП) — закономерное пространственное размещение почв на небольших территориях, выявляемое при детальном картографировании их почвенного покрова и образованное многократным повторением одного или нескольких различных основных образующих её элементов — почвенных комбинаций (ПК), каждая из которых содержит все почвы, являющиеся компонентами СПП с характерными для них взаимосвязями.

В природе практически не бывает таких ситуаций, чтобы на много километров простиралась какая-нибудь одна почва с неизменными в пространстве свойствами. Очевидно что различия почв обусловлены различиями в факторах почвообразования. Из классических 5 факторов не участвуют в формировании СПП климат и время. Климат не меняется на характерных для СПП расстояниях и, следовательно, оказывая не дифференцирующее, а нивелирующее воздействие на почвы. Он, однако, в числе других факторов, задаёт набор возможных на данной территории составляющих СПП. Различия в длительности почвообразования на разных участках земной поверхности не оказывают непосредственного влияния на СПП, однако в ряде случаев они воздействуют на СПП через другие факторы. Таким образом, на формирование неоднородности почвенного покрова влияют различия положения почв в рельефе, воздействие живых организмов и неоднородность почвообразующих пород.

Фридланд произвёл следующую перегруппировку этих факторов применительно именно к СПП:

- Рельеф, как перераспределитель влаги, растворимого вещества и тепла,

- Процессы рельефообразования, идущие параллельно с почвообразованием (водная эрозия, дефляция, аллювиальные и пролювиальные процессы, карст, суффозия),

- Мерзлотные явления и неоднородность снежного покрова,

- Неоднородность почвообразующих пород,

- Воздействие грунтовых вод,

- Пестрота растительного покрова,

- Воздействие животного мира,

- Деятельность человека.

В образовании СПП большое значение играют случайные явления. Так, можно точно предсказать при известных значениях перечисленных факторов какими элементами будет представлен почвенный покров той или иной области, но где будут располагаться эти элементы — невозможно

Понятие о структурности и структуре почвы. Виды структуры почвы. Основные показатели структуры почвы. Агрономически ценные виды структуры почвы. Мероприятия по созданию и поддержанию агрономически ценной структуры почвы.

Структура почвы – совокупность почвенных агрегатов, различных размеров, формы и качества.

Структурность почвы – способность почвы распадаться на агрегаты.

Агрегаты – это группа элементов почвенных частиц, которые соединяются друг с другом прочнее чем с другими соседними почвенными частицами.

В природе крайне редко встречаются бесструктурные почвы, почвы песчаные по гранулометрическому составу. Бесструктурные, массивные – глины.

Классификация структуры- разделение агрегатов на группы по размерам и форме.

По форме: - клубовидная, - призмовидная, - плитовидная.

По размеру: - микроагрегаты (< 0, 25мм), - макроагрегаты (> 0, 25мм).

- Макроагрегаты: - глыбы (> 10 мм), - пыль (< 0, 25 мм), - агрономически ценные (0, 25 – 10 мм) – это агрегаты, которые обеспечивают оптимальное содержание в почве одновременно воздуха и воды.

По качеству: - по порозности, - мех.прочности, - водопрочности.

Виды структуры почвы

Структурой почвы называют отдельности более или менее четкой геометрической формы, на которые распадается почва, без применения какого-либо значительного механического воздействия. Форма структурных отдельностей зависит от свойств почвы, определяемых механическим составом и почвообразовательным процессом. Различают следующие главнейшие виды почвенной структуры.

Зернистая структура почвы. Структурные отдельности более или менее ясно ограниченной формы с шероховатой поверхностью диаметром 0, 5-5, 0 мм. Эта структура, присущая почвам со значительным содержанием перегноя, образуется при воздействии корневой системы травянистой растительности. Имеются указания на большую роль дождевых червей в ее образовании. Как переходная форма встречается зернистая структура с острореберной поверхностью. По виду она напоминает зерно гречихи (отсюда начтите «крупитчатая»).

Комковатая структура. Отличается от зернистой большим разбором и меньшей прочностью. Имеет неправильную округлую корму с относительно шероховатой поверхностью. Различают мелко-комковатую структуру с диаметром 0, 5-3, 0 см и крупно-комковатую с диаметром 3-5 см.

Глыбистая структура. Структурные отдельности неправильной формы размером в поперечнике от 5 до 10 см и больше.

Сложение почв

Слагающие почву механические элементы и структурные отдельности прилегают друг к другу различным образом, создавая пустоты, или поры, разного размера и формы. Различают пористое, ноздреватое, трещиноватое сложение. Важное значение имеет плотность сложения, которая обусловлена характером прилегания механических элементов и структурных отдельностей друг к другу. Различают следующие градации плотности сложения.

Рыхлое сложение. Механические элементы настолько мало сцеплены, что при рытье почвенного разреза его стенки осыпаются. Такое сложение имеют некоторые пески.

Рыхловатое сложение. Сцепление большее. При рытье почвенного разреза стенки не осыпаются. Нож в стенку разреза входит легко, но если его вынуть, то наблюдается осыпание почвы. Подобное сложение имеет место в песчаных почвах, а также в глинистых и суглинистых с мелкокомковатой (пороховидной) структурой.

Плотноватое сложение. Лопата сравнительно легко входит в почву. При выбрасывании почва рассыпается на составляющие ее структурные отдельности. Наблюдается в глинистых и суглинистых почвах с хорошо выраженной зернистой, пластинчатой или ореховатой структурой, а также в супесях и некоторых сцементированных песках.

Плотное сложение. Частицы настолько плотно прилегают друг к другу, что лопата с трудом входит в почву. Подобное сложение присуще нижним горизонтам почв с призматической структурой, а также солонцеватым почвам.

Очень плотное сложение. При копке почвенного разреза приходится прибегать к лому или кирке. Наблюдается в уплотненных горизонтах солонцов и сильносолонцеватых почв, а также в сливных почвах.

Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур. Для гумусовых горизонтов, например, характерна зернистая, комковато-зернистая, порошисто-комковатая структура; для элювиальных горизонтов — плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных — столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т. д.

Если структура неоднородна, то для ее характеристики пользуются двойными названиями (комковато-зернистая, ореховато-призматическая и т. д.), последним словом указывая преобладающий вид структуры.

При изменении характера распределения структурных элементов внутри горизонта в почвенном дневнике обязательно отмечается это различие.

Большое значение для агрономической характеристики почвы имеет водопрочность ее структуры, т. е. образование прочных, неразмываемых в воде отдельностей. Такая структура образуется в результате скрепления механических элементов органоминеральными коллоидами, скоагулированными необратимо. Почвы, обладающие водопрочной структурой, имеют благоприятный для развития растений водно-воздушный режим, хорошие механические свойства и т. д. Почвы, не имеющие водопрочной структуры, быстро заплывают, становятся непроницаемыми для воды и воздуха, а при высыхании растрескиваются на крупные глыбы. Водопрочность структуры (в почвах, насыщенных водой) должна отражаться в почвенном дневнике.

Баланс влаги в почве, типы водного режима и его регулирование. Понятие о почвенном растворе. Состав, концентрация и реакция почвенного раствора. Оптимальный состав почвенного раствора для роста и развития сельскохозяйственных культур. Регулирование состава почвенного раствора в различных почвах.

Во́ дный режи́ м почв — совокупность процессов поступления, передвижения и расхода влаги в почве.

Типы водного режима.

Основы учения о типах водного режима были разработаны Г. Н. Высоцким. Для выделения типов учитываются следующие факторы: наличие или отсутствие в почве вечной мерзлоты, глубина промачивания почвогрунта до уровня грунтовых вод или только в пределах профиля, преобладание в толще почвогрунта восходящих или нисходящих токов воды. Сообразно с этим, выделяются следующие типы:

- Мерзлотный — в почве имеется вечная мерзлота, в тёплый период оттаивающая на небольшую глубину в пределах мерзлотного слоя, но с сохранением его значительной части. За счёт этого и атмосферных осадков над остаточным мерзлотным слоем формируется верховодка.
Характерные почвы: арктические, тундровые, мерзлотные лугово-лесные.

- Сезонно-мерзлотный — распространён в регионах, где максимум осадков приходится на летний период и они промачивают почву до уровня грунтовых вод (Амурская область, юг Хабаровского края и др.). Зимой при этом почва промерзает на глубину более трёх метров, полностью оттаивая лишь в июле-августе. До этого времени водный режим местности носит все черты мерзлотного типа.

- Промывной — отмечается в почвах районов, где осадков выпадает больше, чем испаряется. Нисходящие токи воды преобладают над восходящими и почва промывается до уровня грунтовых вод. Грунтовые воды в данных условиях как правило залегают не глубже 2 м от поверхности.Характерные почвы: подзолистые.

- Периодически промывной — в почвах территорий, где количество выпадающих осадков примерно равно испарению, причём во влажные годы будет наблюдаться больше количество осадков и, соответственно, промывной режим, а в сухие преобладание испарения и непромывной водный режим.Характерные почвы: серые лесные.

- Эрозионно-промывной — на участках, подверженных водной эрозии.

- Непромывной — отмечается в почвенно-климатических зонах, где расходная статья водного баланса преобладает над приходной, влагооборотом охвачен лишь почвенный профиль, грунтовые воды залегают глубоко, нисходящие токи преобладают над восходящими (так как главный расход воды приходится не на физическое, а на транспирационное испарение).Характерные почвы: чернозёмы.

- Выпотной — при сумме осадков значительно меньше испарения. При этом испаряется не только влага, выпавшая в виде осадков, но часть высокостоящих грунтовых вод, в результате чего грунтовые воды поднимаются по капиллярам, достигая верхних горизонтов почвенного профиля. Так как в данных условиях грунтовые воды чаще всего минерализованы, то вместе с влагой по капиллярам переносятся растворённые соли.
Характерные почвы: солончаки, солонцы.

- Застойный — распространён на заболоченных участках. Все поры почвы оказываются заполненными водой, испарению препятствует специфическая растительность (сфагновые мхи и др.).Характерные почвы: болотные.

- Намывной — при ежегодном продолжительном затоплении территории во время разлива рек.Характерные почвы: аллювиальные (пойменные)

Почвенный раствор - жидкая фаза почвы, вода с растворёнными газами, минеральными и органическими веществами, попавшими в неё при прохождении через атмосферу и просачивании через почвенные горизонты. В зависимости от влажности почвы находится в плёночной, капиллярной и гравитационной формах. П. р. динамичен, участвует в почвообразовательном процессе, физико-химических, биохимических реакциях, круговороте веществ в почве и питании растений. Состав его определяется процессами почвообразования, растительностью, общими особенностями климата, а также временем года, погодой, деятельностью человека (внесение удобрений и др.). В почвенной влаге растворены: газы — кислород, углекислый газ, азот, аммиак; минеральные вещества — соли кальция, магния, натрия, калия и др., соединения алюминия, железа, марганца, кремнезём; органические вещества — органические кислоты жирного ряда и их соли, гумусовые кислоты, сахара, аминокислоты и др. В незаселенных почвах концентрация веществ в П. р. невелика (обычно не превышает 0, 1%), в солончаках и солонцах— резко увеличена (до целых и даже десятков процентов). Высокое содержание веществ в П. р. вредно для растений, т.к. затрудняет поступление в них воды и питательных веществ, вызывая физиологическую сухость. Реакция П. р. в почвах разных типов неодинакова: кислую реакцию имеют подзолистые, серые лесные, торфяные почвы, краснозёмы, желтозёмы; щелочную — содовые солонцы; нейтральную или слабощелочную — обыкновенные чернозёмы, луговые и коричневые почвы. Слишком кислый и слишком щелочной П. р. отрицательно влияет на рост и развитие растений

Из газов почвенного воздуха наиболее растворима углекислота, затем кислород и наименее растворим азот.Почвенные растворы в различных количествах содержат растворенные органические и минеральные соединения. Состав почвенного раствора зависит от свойств почвы и почвообразующей породы. Там, где имеется подток грунтовых вод или верховодки, их состав оказывает соответствующее влияние и на почвенный раствор.

В незаселенных почвах концентрация минеральных солей в почвенном растворе сравнительно невысокая. Преобладают бикарбонаты кальция; нитраты, сульфаты и фосфаты содержатся в небольших количествах. В засоленных почвах резко повышается содержание сульфатов, хлоридов, а в некоторых почвах и соды. Методы исследования почвенного раствора в неизменном виде еще недостаточно разработаны. Для суждения об общем содержании в почвах воднорастворимых соединений применяют водные вытяжки. Водные вытяжки дают представление о содержании в почве воднорастворимых солей, но не о концентрации их в почвенном растворе.

Воздушные свойства и воздушный режим почвы. Регулирование воздушного режима почв. Требования культур.

В почвах – пористых системах – в том или ином количестве присутствует почвенный воздух (газовая среда). Это важнейшая, наиболее динамичная составная часть почвы находится в тесном взаимодействии с твердой, жидкой и живой фазами почвы. Почвенный воздух является источником кислорода для дыхания корней растений, аэробных микроорганизмов и почвенной фауны.

Почвенный воздух – это смесь газов и летучих органических соединений, заполняющих поры почвы, свободные от воды.

Кислород почвенного воздуха активно участвует в химических реакциях минеральных и органических веществ.

Одни химические элементы, окисляясь, переходят в труднорастворимые формы (железо, марганец), другие приобретают большую растворимость (сера, хром, ванадий), замедляя или ускоряя миграцию химических элементов. Окисление органического вещества почвы обуславливает круговорот углерода, азота, фосфора, серы и других биологически важных химических элементов.

Почвенный воздух является источником диоксида углерода для растений, используемым в фотосинтезе. От всего количества CO₂, идущего на создание урожая, от 38 до 72% поступает растению из почвы.

Почвенный воздух находится в почве в трех состояниях: свободном, адсорбированном и растворимом.

Свободный почвенный воздух, находясь в крупных некапиллярных и капиллярных порах почвы, свободно перемещается в ней, обеспечивает аэрацию почв и газообмен между почвой и атмосферой.

Защемленный почвенный воздух – воздух, находящийся в порах, со всех сторон изолированный водными пробками. В глинистых почвах содержание защемленного воздуха может достигать 12% и более, в среднем же 6 – 8% общего объема почвы. Защемленный воздух неподвижен, практически не участвует в газообмене, препятствует фильтрации воды в почве. Вырываясь из пор при защемлении водой, защемленный воздух может вызывать разрушение почвенной структуры.

Адсорбированный почвенный воздух – газы и летучие органические соединения, адсорбированные на поверхности почвенных частиц. Чем более дисперсная почва, тем больше содержит она адсорбированных газов при данной температуре. Адсорбция газов сильнее проявляется в почвах тяжелого гранулометрического состава, богатых органическим веществом.

Растворенный почвенный воздух – газы, растворенные в почвенной воде. Растворимость газов в почвенной воде возрастает с повышением их концентрации в свободном почвенном воздухе, а также с понижением температуры почвы. Наиболее хорошо растворяются в воде аммиак, сероводород, диоксид углерода.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒