1. Понятие о почве как сложной природной системе. Сущность почвообразовательного процесса. Экологические функции почв.

1.Понятие о почве. П/о процесс. 1е научное опред-е почвы было дано в 1886 г. В. В. Докучаевым. Почва — это видоизмененный верхний рыхлый слой земной коры разной мощности, образовавшийся на выветрившейся рых­лой породе и беспрерывно изменяющийся под влиянием физико-хим-х и биол-х процессов, кот-й приобрел в про­цессе развития основной свой признак — плодородие (это спо­соб-ть почвы удовлетворять потребность раст-й во всех жиз­ненных факторах (в эл-х питания, воде и др.), необходимых для созд-я урожая). Образ-е почвы — сложный процесс взаимод-я гор­ной материнской породы с водой, воздухом и живыми орг-­ми — м-о, высшими растениями и жив-ми. Без сохр-я почв-го покрова планеты окажется невозможным и сохранение исторически сложившегося соотношения потоков в-в и энергии в верхней части литосферы, в гидросфере, атмосфере и биосфере в целом. Экол. функции почв: 1. Гидросферные ф-ции:1). Участие почвы в формир-и речного стока и водного баланса; В завис-ти от фильтрационной и водоудерживающей способ-ти почв изменяется соотношение поверхн-го и подземного стоков; В зависимости от генетич-го типа почв изменяется поверхностный сток (минимум на Ч, т. к. у них наибольшая водопрониц-ть); От почвы зависит, какая часть атмосферных осадков поступит с водоразделов реки в виде поверхн-го стока, а какая – в виде грунтового; Трансформация атмосф-х осадков в почвенно-грунтовые и ГВ-Изменение хим-го состава вод при прохожд-ии А.О. через почв-й профиль, Измен-е газового состава А.О.,3). Почва как фактор биопродуктивности водоемов- эвтрофирование. 4). Почвенный защитный барьер акваторий- Почва в состоянии поглощать многие вредные соед-я на пути их миграции в водные экосистемы. Атмосферные св-ва почв. Опосредованное влияние – функционир-е наземных биоценозов (кот. контролируют многие параметры атмосферы – содерж-е О₂, СО_2, микрогазов и др.) зависит от св-в почв. Прямое – газообмен между почвой и воздуш-й оболочкой. 2) Почва – регулятор газового состава атмосферы- Хотя почвенный воздух и отличается по составу от атмосферного; происходит высокоскоростной взаимообмен с ним. 3) Почва – источник и приемник твердого в-ва и м-о атмосферы. 4) Влияние почвы на энергетич-й обмен и влагооборот атмосферы- Возд-е почвы на тепловой режим- поглощением и отражением почвенной солнечной радиации; Почва способ-т увеличению общего кол-ва водяного пара, поступающего в атмосферу. 3. Литосферные ф-ции почв.Почва – защитный слой и фактор развития литосферы-Почвенно-растит-й чехол защищает поверх-ть литосферы от мощного фронтального эрозионного возд-я текучих вод. 2.Биохим-е преобраз-ие приповерхностной части литосферы- почва – поставщик орг-х кислот, которые разлагают первичные минералы; продукты жизнед-ти м/о мобилизуют хим-е эл-ты. законсервированные Почва – источник в-ва для формир-я пород и полезных ископаемых. 4)Почва участвует в передаче в-ва атмосферы в недра Земли (в процессе п-о происходит поглощение газов, кот. в составе почвенных соед-й поступают в осадочные породы). Общебиосферные ф-ции почв:Почва как среда обит-я для орг-в суши; Почв-я среда обитания – аккумулятор и источник в-ва и энергии для орг-в суши; Роль почв-го покрова в дифференциации географической оболочки и биосферы; 3) Почва – связующее звено биол. и геолог-го круговоротов. 4) Почва как фактор биол-й эволюции- Почва – промежуточная среда (м/д водной и воздушной) ч-з кот-ю возможен постеп-й переход от водного образа жизни к наземному. Ф-ции почвы в наземных экосистемах: Источник эл-в пит-я; Механич-я опора растений; жилище и убежище; Депо семян и др. зачатков; Ф-ция стимулятора и ингибитора биохим-х и др. процессов; Информац-е ф-ции почв: Память биогеоценоза; Ф-ция сигнала для сезонных и др. биол-их процессов, Санитарная ф-ция (переработка ежегодно попадающих отходов жизнед-ти орг-в, раст-го опада). Единый процесс п-о. П-о проц-м наз-ся совок-ть явлений превращения и передвижения в-в и энергии, протекающих в почв-й толще. это сложный прир-й процесс преобразов-я материнской горной породы в почву, ее становления и эволюции под возд-м комплекса факторов. Процесс п-о зависит от общих прир-х условий. Факторы вызывающие п-о:1. Материнская порода.2. Фауна и флора.3.Климат4.Рельеф5. Жизненные циклы. Почва есть производное жизни —Этот принцип отражает основную сущность учения о едином процессе п-о. 2й существенной стороной учения о едином п-о процессе является учение о малом, биологич. круговороте в-в. Биол. процесс синтеза органич. В-ва, а также биологич. процесс разрушения орг.в-ва взаимно связаны и составляют в совокупности малый, биол.круговорот зольной и азотной пищи раст-й. Этот биологич. круговорот развертывается на части траектории большого, геологич. круговорота в-в в природе.Следует подчеркнуть 2 важные особ-ти биол-го и биохим-го круговоротов.1:избирательность поглощения организмами необходимых эл-тов из почвы и 2я – цикличность,связанная с цикличностью поступл-я на поверхность Земли солнечной радиации. Преобраз-е горной породы в почву происходит в рез-те– выветривания и п-о. Общ.схема п-о сост-т из стадий: 1) привнесение хим-х эл-в и соед-й с атмосф-ми осадками, почвенными животными и раст-ми в п-о породу; 2) элементарные процессы содействуют преобраз-ю, перемещ-ю и аккумуляции хим-х эл-в по профилю почвы и формир-ю генетич-х гор-ов; 3) частичный вынос хим-х эл-в за пределы почв-го профиля с участием атмосферных осадков.

2, Почвообразующие породы. Происхождение, минералогический и химический состав почвообразующих пород.

.П/о породы- или материнские, явл-ся основным исходным материалом, из кот-го под возд-м растит-ти и др.факторов п-о формируется почва. Элювиальные породы (элювий) - продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте образования. Для них характерны слабая сортированность обломочного материала, щебневатость. В горных районах на склонах элю­вий предст-ет собой обломки горных пород, перемешанные с мелкоземом. В кач-ве п-о-щих чаще всего служат элювиальные образ-я коренных пород: известняков, мергелей, опок, глин, песчаников и др. Делювиальные пор. (делювий) - наносы, отложенные на склонах при действии временных водных потоков (дождевых и талых вод). Они отличаются сортированностью материала, слоистостью, мелко зернистостью по сравнению с исходными продуктами выветривания. По составу разнообразен. Пролювиальные пор.(пролювий) — наносы, плохо отсортированные с включением грубых обломков, принесенные к подножиям гор временными горными потоками талых и ливневых вод (селевые потоки). валунно-галечно-щебневатого материала. Аллювиальные отложения (аллювий) — наносы постоянных водных потоков (рек). Во время разливов рек весь материал, принесенный рекой во взвешенном состоянии в пойму, постепенно оседает. они слоисты, хорошо сортированы по механич-му составу (сверху обычно более мелкие, чем снизу), могут содержать включения торфа, различ-го состава: песчаные, суглинистые, глинистые и т. д. Ледниковые отложения представлены моренами. Моренами называются отложения рыхлого обломочного материала ледником. Они состоят из валунов, гравия, песка, глины и характер-ся слабой сортированностью материала: по механич-му составу они могут быть песчаными, суглинистыми, глинистыми. По химическому составу морену подраздел-т на бескарбонатную и карбонатную. Для бескарбонатной морены преоблад-я окраска крас.-бурая, для карбонатной - желто-бурая. Водно-ледниковые, или флювиогляциальные наносы отлагаются из талых ледниковых вод, кот.размывали морены и др.породы, встречающиеся на их пути. мощность их отложения различная. Эти отложения хорошо отсортированы, не содержат валунов,  бескарбонатные, преимущественно песчаные и песчано - галечниковые. Среди покровных суглинков встречаются желто-бурые, тяжелые и лёссовидные. Озерно-ледниковые отложения образовались в приледниковых озерах, представлены они ленточными глинами и супесями. Им свойственна горизонтальная слоистость с чередованием прослоек песка и глины. Очень часто это тонкие илистые слоистые отложения, нередко перемешанные с орг-ми остатками, образующие сапропелевый и орг-й ил и даже торф. Лёсс — осадочная порода, пористая, карбонатная, имеет суглинистый механич-й состав с преобладание частиц крупной пыли (0,05-0,01 мм). Для лёсса характерна желто-палевая и палевая окраска. Мощность лёссовых отложений достигает неск-х метров. Лёсс легко размывается водой и развевается ветром. Наиболее ве­роятное происхожд-е лессов — эоловое. Морские четвертичные отложения имеют слоистость, сильную засоленность. Сост-т, как правило, из грубообломочного материала, валунов, гальки, хорошо сортиро­ваны. В дельтах часто образ-ся песчано-илистые или илистые отложения, сформировавшиеся из морских и речных отложений, насыщенных орг-ми в-вами, железомарганцевыми и фосфоритными новообразов-ми. В мелководной части образ-ся отложения орг-го и хи­м-го происх-й: ракушечники, известняки, соли. На ма­териковом склоне образ-ся пестроцветные илы и глины, содер­ж-е значит-е кол-во соед-й железа, орг-х в-в и карбонатов. Эоловые отложения - песчаные наносы, кот.образуются при деят-ти ветра в засушливых и пустынных областях. Многие св-ва почва наследует от материнской породы, в т.ч. механич-й, хим-й и минералог-й составы. Это — пески дюн и барханов, бугристые и кучевые пески, рассортиро­ванные по механическому составу с неправильной косой слои­стостью. Лессовидные суглинки распространены очень широко. Как правило, они палевые, буровато-палевые, пылеватые, карбонат­ные, хорошо сортированы, от лесса и покровных суглинков отли­чаются более тонким механическим составом (в покровных су­глинках содержание пылеватых частиц составляет более 60— 70 %). Механический состав — от легких суглинков до глин.

3,Гранулометрический состав почв и пород. Агроэкологическое значение гранулометрического состава почв.

.ГМС- (механич-й состав, почв-ая текстура) — относит-е содерж-е в почве, горной породе или искусственной смеси частиц различных размеров независимо от их хим-го или минералог-го состава. ГМС является важным физич-м параметром, от кот-го зависят многие аспекты существ-я и функционир-я почвы, в т.ч. плодородие. Класс-ция  Качинского: до 0,001мм-ил; 0,001—0,005-мелк.пыль; 0,005—0,01-ср.пыль; 0,01—0,05-круп.пыль; 0,05—0,25-тонкий песок; 0,25—0,5-ср.песок; 0,5—1-круп.песок. в класс-ции выдел-ся фракции физич-го песка и физ-й глины, соответственно, крупнее и мельче 0,01 мм. 1—3 мм — фракция гравия, крупнее 3 мм — каменистая часть почвы.  Опред-ся по кол-ву частичек физич-й глины, кот.имеют диаметр менее 0,01 мм. Если физ.глины содерж-ся в почве до 5%, такую почву назыв-т рыхлопесчаной, 5–10% – связнопесчаной, 10–15% – рыхлосупесчаной, 15–20% – связносупесчаной, 20–30% – легкосуглинистой, 30–40% – среднесуглинистой, 40–50% – тежелосуглинистой, 50–65% – легкоглинистой, более 65% – тяжелоглинистой. Частички почвы, которые имеют диаметр менее 0,001 мм, называют глеем, а менее 0,0001 мм – коллоидными частичками. Они включаются в физическую глину. ГМС опред-т многие физич-е св-ва и водно-воздушный режим почв, а также химич-е, физико-химич-е и биол-е св-ва. Меньший диаметр частиц означает большую удельную поверх-ть, а это, в свою очередь — большие величины ЕКО, водоудерживающей способ-ти, лучшую агрегированность, но меньшую порозность. Тяжёлые почвы могут иметь проблемы с воздухосодержанием, лёгкие — с водным режимом. По фракциям различ-ся способ-ть образ-ть с гумусом органоминер-е соед-я. Методы опред-я (гранулометрия)- К прямым относ-ся методы, основанные на непосредственном (микрометрическом) измерении частиц в поле зрения оптических и электронных микроскопов или с помощью др.электронных устройств. В практике эти методы не получили широкого распростр-я. К косвенным относ-ся методы, которые базируются на исп-и различ-х зависимостей между размерами частиц, скоростью осаждения их в жидкой и воздушной средах и свойствами суспензии: Ареометрический метод основан на последовательном опред-и плотности суспензии грунта через определенные промежутки времени с помощью ареометра. По результатам определений рассчитывают диаметр и количество определяемых частиц по формуле или с помощью номограммы. Этим методом опред-т содерж-е в грунте частиц диаметром менее 0,1 мм. Содержание фракций крупнее 0,1 мм определяют ситовым методом (исп-ся для оп­ре-я ГМС крупнообломочных и песчаных грунтов, а также крупнозернистой части пылевато-глинистых грунтов. Сущность- в рассеве пробы грунта с помощью набора сит). Пипеточный метод исп-ся для опред-ия ГМС глинистых грунтов в комбинации с си­товым. Этот метод основан на разделении частиц грунта по скорости их падения в спокойной воде. К косвенным методам также относ-ся и полевой метод Рутковского, который дает приб­лиженное представление о ГМС грунтов. В основу метода положены: 1) различная скорость падения частиц в воде в зависимости от их размера; 2) способность глинистых частиц набухать в воде. С помощью метода Рутковского выдел-т 3 основные фракции: глинистую, песчаную и пылеватую. Для оценки ГМС почвы разработаны двучленные и трехчленные систематизации. Двучленные систематизации опираются на количе-ные соотношения фракций материального песка (>0,01 мм) и физич-й глины (<0,01 мм). В Рф утвердилась двучленная систематизация, предложенная Н. М. Сибирцевым учитывающая генетические особенности почв (содержание гумуса, состав обменных катионов, минералогический состав и др.) и связанную с ними неодинаковую способность глинистой фракции к агрегированию. Посему в систематизации отдельно рассмотрены три основные группы почв: с подзолистым типом почвообразования, со степным типом почвообразования, а также солонцы и сильносолонцеватые почвы.

Знач-е: важные св-ва почв, как фильтрационная и водоудерживающая способ-ть, опред-ся ГМС и он играет существ-ю роль при регул-и водного режима почв, теплового, оказ-т значит-е влияние на скорость просыхания почв, определяет различное сопротивление почв возд-ю почвообрабат-х орудий