Контрольная работа по почвам.
Состоит из 3 вопросов:
1.Почвенные коллоиды.
2.Желтозёмы
3.Почвенный покров Арктической области
Полная характеристика ответа на данные вопросы:
1.(1.Почвенные коллоиды.)
Теоритический-учебник
Краткий конспект,схемы.
2.(2.Желтозёмы)
По плану:
-Территория распространения
-Характеристика фактор. Почвообразования.
-Генетиз
-Классификация почв,именно этого типа ( Желтозёмы)
подтип-уровень....примерно..
( Желтозёмы) Морфологическое строение-схемы
состояние почв,как используються
-Характеристику свойствам
Химический состав : кислотность ,гуммуса,изменению по профелю.
3.(3.Почвенный покров Арктической области)
-Характеристика почвенного покрова
-Какие почвы распространяются на данной территории
-Структура
-распространение
Почвенные коллоиды.
Почву, как уже отмечалось, необходимо рассматривать как систему, состоящую из трех фаз (или частей) — твердой, жидкой и газообразной. Все три фазы почвы находятся в постоянном взаимодействии, между ними непрерывно протекают реакции обмена и поглощения. Наибольшей подвижностью и изменчивостью обладают газообразная и жидкая фазы, по сравнению с ними твердая фаза инертна, но и она содержит активную часть — почвенные коллоиды.
К коллоидам принято относить все измельченные вещества, размер частиц которых колеблется от 10 до 10 см. Тонкодисперсные частицы коллоидов обладают большой удельной поверхностью, достигающей 10—50 м2 и более на 1 г вещества, и свободной поверхностной энергией. Большой запас свободной поверхностной энергии обусловливает такие важные свойства коллоидов, как высокую адсорбционную способность (поглощение), стремление к агрегации частиц, и другие.
В процессах обмена и поглощения в почве решающую роль играют коллоиды. Совокупность почвенных частиц, обладающих свойствами коллоидов, принято называть коллоидным комплексом почвы или, по предложению академика К. К. Гейдройца, почвенным поглощающим комплексом (ППК).
Почвенный поглощающий комплекс — высокодисперсная минеральная и органическая часть почвы, обусловливающая ее поглотительную и обменную способность.
По составу коллоиды почвы подразделяются на три группы: минеральные, органические и органоминеральные. В почве преобладают минеральные коллоиды, преимущественно из групп глинистых минералов, гидроокислов и окислов.
Органические коллоиды состоят из гумусовых веществ, поэтому верхние слои почвы содержат больше органических коллоидов, чем нижние. Органоминеральные коллоиды представлены комплексными соединениями гумусовых веществ с минеральными.
Содержание коллоидов зависит от механического состава почвы и содержания гумуса. Наиболее богаты коллоидами глинистые и суглинистые почвы с высоким содержанием гумуса. Почвы песчаные, супесчаные, обедненные илистой фракцией и гумусом, содержат незначительное количество коллоидов.
Коллоиды могут находиться в двух состояниях: коллоидного раствора — золя и коллоидного хлопьевидного осадка — геля. В том случае, когда твердые коллоидные частицы почвы распределены в большом объеме воды и отделены одна от другой, они находятся в состоянии золя. Подобное состояние объясняется двумя причинами: наличием электрического заряда у коллоидных частиц и водной оболочки вокруг них.
Образованию геля способствует обезвоживание коллоидных частиц при высушивании и промораживании почвы и нейтрализация заряда при добавлении в почву электролитов. Процесс соединения (слипания) коллоидных частиц называется коагуляцией.
Процесс, противоположный коагуляции, называется пептизацией (переход геля в золь). Пептизируются коллоиды, хорошо набухающие в воде (гидрофильные).
В почве наблюдается переход части коллоидов из одного состояния в другое, но состояние коллоидов в виде геля — наиболее постоянное. Лишь во влажной почве небольшая часть коллоидов находится в состоянии золя.
В состав почвенной массы входят различные минеральные и органические вещества, состоящие из частиц разного размера: крупных (скелет почвы), средних (физический песок), малого размера (мелкозем).
Последние образуют наиболее тонкодисперсионную (дисперсия лат. – распылленность, раздробленность) часть почвы слагающиеся частицами размером менее 0,001 мм. Они могут иметь минеральную и органическую природу. Это, во-первых, частицы новообразованных и почвообразующих (глинистых) минералов. Во-вторых, специфические органические вещества –гумусовые вещества.
Дисперсионные вещества образуют дисперсионные системы. В дисперсионных системах различают дисперсионную фазу и дисперсионную среду. Среди дисперсионных систем выделяются:
Грубодисперсионные системы с размерами частиц дисперсионной фазы более 0,1 мк (10-6м);
Коллоидно-дисперсионные системы (дисперсиоды) с размерами частиц 0,1 мк до 1 ммк (10-9м.);
Молекулярно-дисперсионные системы – состоят из крупных молекул.
Т.о. дисперсионное состояние характеризуется определенными размерами частиц.
Для процессов почвообразования особое значение имеют коллоидно-дисперсионные системы, дисперсионной средой которых является вода, а дисперсионной фазой – почвенные коллоиды. Эти системы носят название золей или коллоидных растворов.
Почвенные коллоиды могут образовываться путем диспергирования (разрушения) и конденсации (соединения молекул).
В растворе коллоидные частицы в результате взаимодействия с ионами водного раствора приобретают определенное строение и электрический заряд.
Коллоидная система почвы состоит из дисперсной фазы (масса коллоидных частичек) и дисперсионной среды (почвенного раствора), они взаимодействуют, в результате этого вокруг коллоидной частички создается двойной ионогенный слой. Коллоидную частичку с двойным ионогенным слоем называют мицеллой. Общая схема ее строения дана на рисунке 1.
Рис. 1. Схема строения коллоидной мицеллы (по Н.И. Горбунову)
Внутри мицеллы находится ядро – масса недисоциированных молекул коллоидообразующего вещества. К ядру примыкает потенциал-определяющий (внутренний) слой ионов определенного электрического заряда. Он неподвижный, прочно связан с ядром. Ядро вместе с потен-циалопределяюшим слоем образует гранулу. Вокруг нее формируется слой компенсирующих ионов, имеющих противоположный заряд по сравнению с ионами внутреннего слоя. Часть его ионов образует неподвижный слой компенсирующих ионов, другая часть отходит от внутреннего слоя на значительное расстояние, теряет с ним прочную связь и образует диффузный слой. Ионы диффузионного слоя способны к различным обменным реакциям с почвенным раствором. При потере диффузным слоем части ионов между зарядами слоя потенциалопределяющих ионов и слоем компенсирующих ионов возникает определенная разность потенциалов, называемая дзета-потенциалом. Величина его колеблется от 0 до 40–60 мВ.
Основная масса мицеллы принадлежит грануле, поэтому заряд последней рассматривается как заряд всего коллоида. Коллоиды, имеющие во внутреннем слое отрицательно заряженные ионы и диссоциирующие в раствор Н-ионы, называются ацидоидами. Они способны к поглощению и обмену катионов. Положительным зарядом характеризуются базоиды – их потенциалопределяющий слой состоит из катионов, а диффузный – из ОН-ионов (анионов). Базоиды способны поглощать и обменивать анионы. Некоторые коллоиды (гидроксиды железа, алюминия) при изменении реакции среды меняют и знак заряда: в кислой среде они заряжены положительно, а в щелочной – отрицательно. Такие коллоиды называют амфолитоидами. Большинство почвенных коллоидов являются ацидоидами – это коллоиды гумусовых веществ, глинистых минералов и кремнекислоты. К базидам можно отнести гидрооксиды алюминия, железа.
Взаимодействию и соединению коллоидных частиц препятствуют водные пленки, образующиеся на их поверхности. По количеству воды, которую удерживают коллоиды, они подразделяются на гидрофильные и гидрофобные. Первые сильно гидротируются, набухают в воде. К ним относятся коллоиды гумуса, глинистых минералов. Гидрофобные коллоиды удерживают небольшое количество воды – это минералы каолинитовой группы и др.
Почвенные коллоиды могут находиться в двух состояниях: золя или коллоидного раствора, и геля или студенистого, комковатого или аморфного осадка. Под влиянием тех или других факторов коллоиды из состояния раствора могут переходить в осадок и наоборот. Процесс соединения отдельных коллоидных частичек и выпадения осадка называется коагуляцией. Осадок, образующийся при коагуляции, называется гелем. Переход геля в золь – пептизация.
При снижении дзета-потенциала и гидротированности частичек состояние золя делается неустойчивым, и как только коллоид теряет заряд или он уменьшается настолько, что силы притяжения превышают силы отталкивания, коллоидные частички начинают сцепляться, образовывать комочки и выпадать в осадок. Коагуляция коллоидов происходит главным образом при взаимодействии с электролитами (растворами солей, кислот, щелочей). При этом ацидоиды коагулируются под влиянием катионов электролита, базоиды – под влиянием анионов. Коагулирующая способность двух-трехвалентных катионов более сильная, чем одновалентных катионов, за исключением Н-.
Коагуляцию почвенных коллоидов могут вызывать и такие явления, как старение коллоидов, обезвоживание и замораживание почв. Скоагулированные коллоиды могут переходить от состояния геля в золь. Обычно это происходит с гидрофильными коллоидами, насыщенными одновалентными катионами – Н-, NH4+,Na+, и др. В этих условиях не может образоваться водопрочная структура почвы. Коллоиды передаются вниз по профилю, что может ухудшить физико-химические свойства почвы.
Переход геля в золь затруднен или вообще невозможен для гидрофобных коллоидов, насыщенных двух- и трехвалентными катионами – Са2+, Mg2+, A13+, Fe3+. В таких условиях пептизации коллоидов почти не наблюдается, образуются водопрочные структурные агрегаты, в почве закрепляются гумусовые вещества.
Почвенные коллоиды являются носителями сорбционных свойств почвы. Они способны поглощать и обменивать ионы диффузного слоя мицеллы на ионы почвенного раствора.
Адсорбционные свойства коллоидов обусловлены большой удельной поверхностью, благодаря которой коллоидные частички приобретают силы электростатического притяжения – вокруг их могут концентрироваться молекулы воды, газов и др.
Желтоземы.
Желтозём — тип почв, образовавшихся в условиях влажного субтропического климата под широколиственными лесами на глинистых сланцах и продуктах выветривания плотных пород.
Характеризуется промывным типом водного режима, преобладанием в органо-минеральных соединениях ненасыщенных форм гумуса (запасы его в слое почвы 0—100 см под лесом 130—240 т/га, в старопахотных почвах ок. 120 т/га) и глинистых продуктов выветривания, значительным содержанием гидратов оксида железа, повышенной глинистостью, низкой и средней обменной способностью (от 4 — 5 до 20—30 мг • экв на 100 г почвы), кислой реакцией — РНВОДН 5,5. Мощность почвенного профиля редко превышает 80—100 см. Горизонт А0 (лесная подстилка) — маломощный; А (гумусовый горизонт) — 10—15 см, комковатой структуры, тяжелосуглинистый или глинистый, содержит 5—10 % гумуса; В (иллювиально-метаморфический) — 30—40 см, плотный, мелкоглыбистый, обогащённый илом; С (материнская порода) — бесструктурный, щебенчатый. во многих городах он появляется снова и снова т.к. с переливание рек происходит выветривание их основания.
А) Территория распространения.
Желтозёмы занимают обширные площади в Китае, на юге США, на юго-востоке Австралии и в Новой Зеландии, на западе Грузии и в Ленкорани (Азербайджан)
Желтоземы занимают прибрежную полосу Черного моря, от Туапсе до границы России с Турцией, а в Восточном Закавказье распространены в районе г. Ленкорань. Развиваются они в условиях влажного субтропического климата под лесами с большим участием вечнозеленых растений и располагаются обычно на древних морских террасах и примыкающих к ним предгорьях. Формируются на отложениях террас, главным образом глинистых, а в предгорных холмистых районах — на продуктах выветривания плотных пород, в первую очередь сланцев, относящихся к группе кислых и средних горных пород, которые образуют желтоземную кору выветривания. Желтоземная кора выветривания содержит больше кремнезема (55-65%) и меньше полуторных окислов (25-30%) в отличие от красноцветной коры выветривания, чем и объясняется окраска почвенного профиля.
Желтоземы, тип почв, образовавшихся в условиях влажного субтро-пич. климата под широколиств. лесами на глинистых сланцах и продуктах выветривания плотных пород. Характеризуются промывным типом водного режима, преобладанием в органо-минеральных соединениях ненасыщенных форм гумуса (запасы его в слое почвы 0—100 см под лесом 130—240 т/га, в старопахотных почвах ок. 120 т/га) и глинистых продуктов выветривания, значит, содержанием гидратов оксида железа, повышенной глинистостью, низкой и ср. обменной способностью (от 4 — 5 до 20—30 мг • экв на 100 г почвы), кислой реакцией — РНВОДН 5,5. Мощность почвенного профиля редко превышает 80—100 см. Горизонт А0 (лесная подстилка) — маломощный; А (гумусовый горизонт) — 10—15 см, комковатой структуры, тяжелосуглинистый или глинистый, содержит 5—10% гумуса; В (иллювиально-метаморфич.) — 30—40 см, плотный, мелкоглыбистый, обогащённый илом; С (материнская порода) — бесструктурный, щебенчатый.
Желтоземы подразделяют на подтипы — типичные, оподзоленные и красно-зёмовидные (переходные к краснозёмам). Распространены в Китае, Новой Зеландии, Австралии, на юге США и др. странах; в России — в Зап. и Вост. Закавказье. По лесорастит. свойствам Ж. схожи с краснозёмами. Обилие тепла, влаги и света способствует развитию на них весьма мощной, часто вечнозелёной растительности, активному проявлению в почве биол., биохимич. и химич. процессов. На горных склонах подвержены эрозии, для предупреждения которой применяют террасирование и защитные лесные насаждения.