Основные термины и понятия. Абиотическая - неживая

Абиотическая - неживая

Биокосная - сочетание живого с неживым

Бонитировка - оценка качества земли на основе почвенных исследований

Биота - совокупность видов растений, животных объединенных общностью территории

Денудация - совокупность процессов сноса и удаления с возвышенностей продуктов выветривания с последующим накоплением в пониженных элементах рельефа.

Эрозия - процесс смыва и размывания почвы и горных пород текущими водами

Морена - отложения, накопленные ледниками при их движении и выпахивании ложа. Суглинки - валуны.

Мониторинг - наблюдения, оценки и прогноз состояния окружающей среды

Методология - учение о структуре, организации, методах и средствах деятельности

Минерал— это природное химическое соединение элементов, или самородный элемент, образовавшийся в определенных физико-химических условиях среды. Своим внешним видом он отражает ту обстановку, в которой образовался.

Самый распространенный класс минералов — Алюмосиликаты. На его долю приходится 60% от массы литосферы, он включает 700 разных природных минералов.

Сведения о распространении минералов в природе

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 среди геологических наук для почвоведения.

Петрография(от греч. petros — камень, grdpho — пишу; букв.: описание камней) — 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.

Геохимия— наука о закономерностях распространения различных элементов в разных оболочках Земли (литосфере, гидросфере, атмосфере, мантии и ядре).

Cтроение и происхождение Земли

Первое научное представление о Земле — это то, что она имеет форму шара, однако измерение полярного и экваториального радиусов Земли показало, что они неодинаковы. Пришлось изменить название формы Земли на сфероид, близкий к эллипсоиду вращения. Дальнейшее изучение нашей планеты показало, что если мысленно опустить все горные территории в морские впадины, то «не хватит» материала, чтобы получился эллипсоид вращения. Форму Земли поэтому назвали геоидом. И наконец, вследствие работ полярных экспедиций установлено, что Северный полюс Земли находится как бы в небольшой глубине, а Южный — на немного вытянутой вершине, в результате получилось как бы сердечко. Эту последнюю форму Земли назвали кардиоидом.

Таким образом, форма Земли как планеты претерпела такую эволюцию: шар — сфероид — эллипсоид вращения — геоид — кардиоид.

Но по-прежнему, говоря о форме Земли, надо помнить, что она круглая, как шар, и характеризуется следующими физическими параметрами: полярный радиус — 6356, 777 км, экваториальный — 6378,160 км; длина по окружности — 40 000 км.

Площадь поверхности — 510,2 млн км²; площадь суши — 29,2%, а площадь Мирового океана — 70,8% поверхности; средняя плотность — 5518 кг/м³. Наибольшая глубина Мирового океана 11 022 м (Марианский желоб).

Земля имеет концентрическое строение. Различают внутренние и внешние оболочки Земли.

Внутренние: литосфера, мантия (или промежуточная оболочка) и ядро Земли; внешние — гидросфера, атмосфера и биосфера.

Литосфера,или каменная оболочка Земли, имеет мощность 50—20 км на суше и 4—9 км под океаном. Под литосферой находится мантия,простирающаяся до глубины 2900 км, и глубже них находится земное ядро.

В состав литосферы входят почти все элементы, известные в химии. Химический состав литосферы вычислил американский ученый Ф.У. Кларк, поэтому процентное содержание элемента в земной коре получило название кларка-элемента (табл. 1).

Почти половина массы литосферы представлена кислородом, а более чем четверть — кремнеземом. В сумме два этих элемента дают почти 75% массы литосферы;-99,79% от массы литосферы приходится всего на девять элементов таблицы Менделеева, а на долю всех остальных элементов — 0,21% от массы литосферы. В составе литосферы почти нет азота.

Среднее содержание химических элементов в литосфере и почвах, % по массе (А.П. Виноградов)

Гидросфера,или водная оболочка, относится к внешним оболочкам Земли. В ней есть все элементы, которые находятся в литосфере, так как с суши идет постоянный снос веществ водными потоками. Общее количество солей в морской воде — 3,5%, но состав этих солей не отличается разнообразием. Из катионов преобладают натрий, кальций, магний, калий, из анионов — хлор, сульфат-ион, фосфат и бикарбонат.

Строго говоря, гидросферой называется вся вода нашей планеты в жидком, твердом и газообразном состоянии, а не только вода морей, как иногда трактуют. Примерно 94% всей гидросферы составляют соленые воды Мирового океана, 4 — подземные соленые воды, 2 — ледники и снег, 0,4 — пресные поверхностные воды суши (озера, реки, болота, водохранилища, почвенные воды), 0,01% — атмосферные воды.

Мировой океан покрывает 70,8% поверхности нашей планеты и имеет среднюю глубину 3,88 км. В его водах растворено 5 • 10¹⁶ т солей. Больше всего в составе солей — хлоридов (88,64%), затем сульфатов (10,80%) и карбонатов (0,34%). В речных водах, заполняющих океан в течение 44 000 лет, эти соли представлены в обратном порядке: хлориды — 5,2%, сульфаты — 9,9, а карбонаты — 60,1%. Несмотря на огромные размеры, Мировой океан един по своему солевому составу. Морская вода имеет; слабощелочную реакцию (рН 7,5-8,5).

Атмосфера— газовая оболочка Земли, состоит из азота (78% объема), кислорода (20,95%), аргона (0,93%) и углекислого газа (0,03%). На долю остальных газов (гелий, водород и др.) приходится около 0,01% объема. Нижняя граница атмосферы — это поверхность суши и океана; верхней границы не существует. При отдалении от поверхности Земли плотность атмосферы постепенно уменьшается, и на высоте примерно 1000 км она сливается с космическим пространством.

Атмосфера делится на тропосферу (примерно 16 км), стратосферу (30-35 км) и ионосферу (80 км).

Следует обратить внимание, что первоначально, до появления жизни на Земле, весь азот находился в составе атмосферы, и только потом часть его перешла в осадочные породы и почвы под влиянием живых организмов.

Роль живых организмов в жизни Земли огромна, поэтому выделяется специфическая оболочка Земли — биосфера.Толщина ее около 30 км. Биосфера представлена атмосферой, гидросферой, частью литосферы.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ

По подсчетам академика О.Ю. Шмидта, возраст планеты Земля составляет 6—7 млрд лет. Это астрономический возраст планеты.

С момента появления жизни на Земле начинается отсчет ее геологического возраста. По последним данным науки, геологический возраст планеты Земля около 4 млрд лет.

Геологический возраст нашей планеты делится на два крупных отрезка:

докембрий и фанерозой.

Докембрий подразделяется на две эры:

архейскую и протерозойскую. Несмотря на то, что возраст, а стало быть, и продолжительность этих эр очень велики, их объединяет то, что жизнь была представлена только бактериями и водорослями, после отмирания которых не сохранилось ни отпечатков, ни окаменелостей.

Фанерозой делится на три эры:

палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую; каждая эра делится на периоды.

Основанием для выделения эр и периодов являются такие геологические документы, как руководящие окаменелости, т.е. раковины животных, отпечатки в глинах растений и животных, характерные для каждого отрезка времени и согласованные с эволюцией растительного и животного мира.

Естественно, что геологам помогают палеонтологи, изучающие древние формы жизни, причины и время их вымирания. Для каждого периода есть свои руководящие окаменелости.

Например, для кембрия — трилобиты, для силура — морские лилии, для юрского периода — белемниты и т.д.

Образование пластов осадочных пород шло в тот период, когда в морях и океанах жили эти животные; умирая, они откладывались в этих пластах. Напластование пород идет снизу вверх. Чем ниже залегает пласт, тем он древнее.

Завершает геохронологическую таблицу четвертичный период кайнозойской эры, который иначе называется антропогеном (от греч. anthropos — человек и genos — рождение), иначе — период, родивший человека.

Таким образом, человек появился на Земле всего 1,5 млн лет назад. Сейчас идет четвертичный период кайнозойской эры. Отложения четвертичного периода самые молодые, и, главное, они ничем не перекрыты, выходят на земную поверхность и, стало быть, являются почвообразующими породами. Вот почему знание четвертичных отложений так необходимо для познания процессов почвообразования. В пластах пород, находящихся под четвертичными отложениями, человек находит различные полезные ископаемые, в том числе агрономические руды.

СОДЕРЖАНИЕ

Лекция 1. Предмет и задачи почвоведения. История развития учения о почве 6

Лекция 2.Факторы почвообразования 19

Лекция 3.Свойства почв и ее структура 34

Лекция 4. Структура и сложение почв 53

Лекция 5. Коллоиды почвы и поглотительная способность 69

Лекция 6. Общие физические и физико-механические свойства почв 84

Лекция 7. Водно-физические свойства почв и их регулирование. Почвенный раствор и почвенный воздух 99

Лекция 8. Разнообразие почв в природе и их классификация 117

Лекция 9.Почвы пойм и дельт рек 136

Лекция 10.Охрана почв и земель, их рациональное использование 146

Курс лекций «Почвоведение»

Лекция 1. Предмет и задачи почвоведения. История развития учения о почве.

1. История почвоведения как науки 6

2. Почвоведение как отрасль естествознания. Предмет и задачи науки 8

2.1. Глобальные функции почвы 8

2.2. Структура почвоведения 10

3.Методы почвоведения 12

4.Методология почвоведения 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15

Краткий конспект Лекции 1 16

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ. ЛИТЕРАТУРА 18

1. История почвоведения как науки.

С появлением земледелия человек ввел в свой обиход представление о почве как об относительно рыхлом землистом слое, в котором укореняются наземные растения и который служит предметом земледельческой обработки; бытовавшее до этого понятие отождествляло почву с землей — участком поверхности, на которой обитает человек.

Накопление научных знаний о почве началось в глубокой древности, и многие тысячелетия практические знания о почве передавались из поколения в поколение. Отрывочные сведения имеются в трудах ученых Древней Греции, Рима, относительно обширными знаниями о них обладали в Древнем Египте, попытки классификации почв были сделаны 4 тыс. лет назад Китае.

Эмпирическая стадия развития почвоведения зародилась более 2—2,5 тыс. лет назад и его историю можно разделить на следующие этапы.