Дыхание типов почв

Неоднородность почвы  приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как  разная среда.

Для мелких почвенных животных, которых объединяют под названием  нанофауна (простейшие, коловратки, тихоходки, нематоды и др.), почва — это  система микроводоемов.

Для дышащих воздухом несколько  более крупных животных почва  предстает как система мелких пещер. Таких животных объединяют под  названием микрофауна. Размеры представителей микрофауны почв — от десятых долей  до 2-3 мм. К этой группе относятся  в основном членистоногие: многочисленные группы клещей, первичнобескрылые насекомые (коллемболы, протуры, двухвостки), мелкие виды крылатых насекомых, многоножки симфилы  и др. У них нет специальных  приспособлений к рытью. Они ползают по стенкам почвенных полостей при помощи конечностей или червеобразно извиваясь. Насыщенный водяными парами почвенный воздух позволяет дышать через покровы. Многие виды не имеют трахейной системы. Такие животные очень чувствительны к высыханию.

Более крупных почвенных  животных, с размерами тела от 2 до 20 мм, называют представителями мезофауны. Это личинки насекомых, многоножки, энхитреиды, дождевые черви и др. Для них почва — плотная  среда, оказывающая значительное механическое сопротивление при движении. Эти  относительно крупные формы передвигаются  в почве либо расширяя естественные скважины путём раздвигания почвенных  частиц, либо роя новые ходы.

Мегафауна или макрофауна почв — это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь (слепыши, слепушонки, цокоры, кроты Евразии, златокроты Африки, сумчатые кроты Австралии и др.). Они прокладывают в почве целые системы ходов и нор. Внешний облик и анатомические особенности этих животных отражают их приспособленность к роющему подземному образу жизни.

Кроме постоянных обитателей почвы, среди крупных животных можно  выделить большую экологическую  группу обитателей нор (суслики, сурки, тушканчики, кролики, барсуки и т. п.). Они кормятся на поверхности, но размножаются, зимуют, отдыхают, спасаются от опасности в почве. Целый ряд других животных использует их норы, находя в них благоприятный микроклимат и укрытие от врагов. Норники обладают чертами строения, характерными для наземных животных, но имеют ряд приспособлений, связанных с роющим образом жизни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Почвообразование

1.6.1 Первичное почвообразование

В российском почвоведении приведена концепция, что любая субстратная система, обеспечивающая рост и развитие растений «от семени до семени», есть почва. Идея эта дискуссионная, поскольку отрицает докучаевский принцип историчности, подразумевающий определённую зрелость почв и разделение профиля на генетические горизонты, но полезна в познании общей концепции развития почв.

Зачаточное состояние  профиля почв до появления первых признаков горизонтов можно определять термином «инициальные почвы». Соответственно выделяется «инициальная стадия почвообразования» — от почвы «по Вески» до того времени, когда появится заметная дифференциация профиля на горизонты, и можно будет прогнозировать классификационный статус почвы. За термином «молодые почвы» предложено закрепить стадию «молодого почвообразования» — от появления первых признаков горизонтов до того времени, когда генетический (точнее, морфолого-аналитический) облик будет достаточно выраженным для диагностики и классификации с общих позиций почвоведения.

Генетические характеристики можно давать и до достижения зрелости профиля, с понятной долей прогностического риска, например, — «инициальные дерновые почвы»; «молодые проподзолистые почвы», «молодые карбонатные почвы». При  таком подходе номенклатурные трудности  разрешаются естественно, на базе общих  принципов почвенно-экологического прогнозирования в соответствии с формулой Докучаева-Йенни.

1.6.2 Антропогенное почвообразование

В научной литературе для  земель после горных работ и других нарушений почвенного покрова закрепилось  обобщённое название «техногенные ландшафты», а изучение почвообразования в этих ландшафтах оформилось в «рекультивационное почвоведение». Был предложен также термин «технозёмы», по сути представляющий попытку объединить Докучаевскую традицию «зёмов» с техногенными ландшафтами.

Отмечается, что логичнее применять термин «технозём» к тем  почвам, которые специально создаются  в процессе технологии горных работ  путём разравнивания поверхности  и насыпания специально снятых гумусовых  горизонтов или потенциально плодородных  грунтов (лёсса). Использование этого  термина для генетического почвоведения вряд ли оправданно, так как итоговым, климаксным продуктом почвообразования будет не новый «зём», а зональная почва, например, дерново-подзолистая, или дерново-глеевая.

Для техногенно-нарушенных почв предлагалось использовать термины  «инициальные почвы» (от «нуль —  момента» до появления горизонтов) и «молодые почвы» (от появления  до оформления диагностических признаков зрелых почв), указывающие на главную особенность таких почвенных образований — временные этапы их эволюции из недифференцированных пород в зональные почвы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Классификация  почв

Единой общепринятой классификации  почв не существует. Наряду с международной во многих странах мира действуют национальные системы классификации почв, часто основанные на принципиально разных подходах.

В России к 2004 году специальной  комиссией Почвенного института  им. В. В. Докучаева, руководимой Л. Л. Шишовым, подготовлена новая классификация  почв, являющаяся развитием классификации 1997 года. Однако российским почвоведами  продолжает активно использоваться и классификация почв СССР 1977 года.

Из отличительных особенностей новой классификации можно назвать  отказ от привлечения для диагностики  факторно-экологических и режимных параметров, трудно диагностируемых  и часто определяемых исследователем чисто субъективно, фокусирование  внимания на почвенном профиле и  его морфологических особенностях. В этом ряд исследователей видят  отход от генетического почвоведения, делающего основной упор на происхождении  почв и процессах почвообразования. В классификации 2004 года вводятся формальные критерии отнесения почвы к определённому таксону, привлекается понятие диагностического горизонта, принятое в международной и американской классификациях. В отличие от WRB и американской Soil Taxonomy, в российской классификации горизонты и признаки не равноценны, а строго ранжированы по таксономической значимости. Бесспорно важным нововведением классификации 2004 года стало включение в неё антропогенно-преобразованных почв.

В американской школе почвоведов используется классификация Soil Taxonomy, имеющая  распространение также в других странах. Характерной её особенностью является глубокая проработка формальных критериев отнесения почв к тому или иному таксону. Используются названия почв, сконструированные из латинских и греческих корней. В классификационную схему традиционно  включаются почвенные серии —  группы почв, отличных лишь по гранулометрическому  составу, и имеющие индивидуальное название — описание которых началось ещё при картировании Почвенным  бюро территории США в начале XX века.

Классификация почв — система  разделения почв по происхождению и свойствам.

Тип почвы — основная классификационная единица, характеризуемая  общностью свойств, обусловленных  режимами и процессами почвообразования, и единой системой основных генетических горизонтов.

Подтип почвы — классификационная  единица в пределах типа, характеризуемая  качественными отличиями в системе  генетических горизонтов и по проявлению налагающихся процессов, характеризующих  переход к другому типу.

Род почвы — классификационная  единица в пределах подтипа, определяемая особенностями состава почвенно-поглощающего комплекса, характером солевого профиля, основными формами новообразований.

Вид почвы — классификационная  единица в пределах рода, количественно  отличающаяся по степени выраженности почвообразовательных процессов, определяющих тип, подтип и род почв.

Разновидность почвы —  классификационная единица, учитывающая  разделение почв по гранулометрическому  составу всего почвенного профиля.

Разряд почвы — классификационная  единица, группирующая почвы по характеру  почвообразующих и подстилающих пород.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8 Закономерности  распространения

1.8.1 Климат как фактор географического распространения почв

Климат — один из важнейших  факторов почвообразования и географического  распространения почв — в значительной степени определяется космическими причинами (количеством энергии, получаемой земной поверхностью от Солнца). С климатом связано проявление самых общих  законов географии почв. Он влияет на почвообразование как непосредственно, определяя энергетический уровень  и гидротермический режим почв, так  и косвенно, воздействуя на другие факторы почвообразования (растительность, жизнедеятельность организмов, почвообразующие  породы и т. д.).

Непосредственное влияние  климата на географию почв проявляется  в разных типах гидротермических условий почвообразования. Тепловой и водный режимы почв оказывают влияние на характер и интенсивность всех физических, химических и биологических процессов, протекающих в почве. Ими регулируются процессы физического выветривания горных пород, интенсивность химических реакций, концентрация почвенного раствора, соотношение твёрдой и жидкой фазы, растворимость газов. Гидротермические условия влияют на интенсивность биохимической деятельности бактерий, скорость разложения органических остатков, жизнедеятельность организмов и другие факторы, поэтому в разных районах страны с неодинаковым тепловым режимом скорость выветривания и почвообразования, мощность почвенного профиля и продуктов выветривания существенно различны.

Климат определяет наиболее общие закономерности распространения  почв — горизонтальную зональность  и вертикальную поясность.

Климат является результатом  взаимодействия климатообразующих  процессов, протекающих в атмосфере  и деятельном слое (океанах, криосфере, поверхности суши и биомассе) —  так называемой климатической системе, все компоненты которой непрерывно взаимодействуют друг с другом, обмениваясь  веществом и энергией. Климатообразующие  процессы можно разделить на три  комплекса: процессы теплооборота, влагооборота и атмосферной циркуляции.

Почва по определению Докучаева - наружный слой горных пород измененный под влиянием воды, воздуха и различных организмов. По определению Хлопина, почва - это верхний слой коры, на котором гнездится органическая жизнь.

 

 

 

 

 

1.9 Значение почв в природе

1.9.1 Почва как среда  обитания живых организмов

Почва обладает плодородием  — является наиболее благоприятным  субстратом или средой обитания для  подавляющего большинства живых  существ — микроорганизмов, животных и растений. Показательно также, что  по их биомассе почва (суша Земли) почти  в 700 раз превосходит океан, хотя на долю суши приходится менее 1/3 земной поверхности.

1.9.2 Геохимические функции

Свойство различных почв по-разному аккумулировать разнообразные  химические элементы и соединения, одни из которых необходимы для живых  существ (биофильные элементы и микроэлементы, различные физиологически-активные вещества), а другие являются вредными или токсичными (тяжёлые металлы, галогены, токсины и пр.), проявляется  на всех живущих на них растениях и животных, включая и человека. В агрономии, ветеринарии и медицине такая взаимосвязь известна в виде так называемых эндемических болезней, причины которых были раскрыты только после работ почвоведов.

Почва оказывает существенное влияние на состав и свойства поверхностных, подземных вод и всю гидросферу Земли. Фильтруясь через почвенные  слои вода извлекает из них особый набор химических элементов, характерный для почв водосборных территорий. А поскольку основные хозяйственные показатели воды (её технологическая и гигиеническая ценность) определяются содержанием и соотношением этих элементов, то нарушение почвенного покрова проявляется также в изменении качества воды.

1.9.3 Регуляция состава  атмосферы

Почва является главным регулятором  состава атмосферы Земли. Обусловлено  это деятельностью почвенных  микроорганизмов, в огромных масштабах  продуцирующих разнообразные газы — азот и его оксиды, кислород, диоксид и оксид углерода, метан  и другие углеводороды, сероводород, ряд прочих летучих соединений. Большинство  из этих газов вызывают «парниковый  эффект» и разрушают озоновый слой, вследствие чего изменение свойств  почв может привести к изменению  климата на Земле. Не случайно происходящий в настоящее время сдвиг в  климатическом равновесии нашей  планеты специалисты связывают  в первую очередь с нарушениями  почвенного покрова.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Объекты  и методы исследования