Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
2. Строение Солнечной системы. Солнечная система представляет собой большую семью, состоящую из Солнца, планет и их спутников, комет, астероидов, большого количества пыли, газа и мелких частиц. Солнце - это звезда, огромный газовый шар, в центре которого идут ядерные реакции. Основная доля массы Солнечной системы сосредоточена в Солнце - 99,8%. Меркурий, Венера, Земля и Марс. Эти планеты называются планетами земной группы. Между планетами земной группы и планетами-гигантами расположен пояс астероидов. Чуть дальше расположены четыре больших планеты, состоящие, в основном, из водорода и гелия. У планет-гигантов нет твердой поверхности, зато они имеют исключительно мощную атмосферу. Юпитер - самая большая из них. Далее следуют Сатурн, Уран и Нептун. Все планеты-гиганты имеют большое количество спутников, а также кольца. Самой последней планетой Солнечной системы является Плутон, который по своим физическим свойствам ближе к спутникам планет-гигантов. За орбитой Плутона открыт так называемый пояс Койпера, второй пояс астероидов. Кометы проводят за орбитой Нептуна большую часть времени. Различие планет по физическим свойствам, вероятно, обусловлено тем, что планеты земной группы формировались из протопланетного облака рядом с Солнцем. Именно поэтому в них много более тяжелых элементов, металлов, например железа. Планеты-гиганты формировались на более далеких расстояниях от Солнца, поэтому, в основном, состоят из легких элементов. Все планеты, астероиды, кометы вращаются вокруг Солнца в одном направлении (против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира). Орбиты планет практически круговые, их плоскости мало наклонены к плоскости орбиты Земли. Только две планеты - Меркурий и Плутон - имеют орбиты с большим наклоном к эклиптике. Орбиты же комет вытянутые, имеют большой эксцентриситет. Большинство объектов Солнечной системы вращаются вокруг своей оси в одном направлении, которое называется прямым. Однако Венера вращается в обратном направлении, а Уран вращается, как говорят, «лежа на боку». Почти все спутники обращаются вокруг планеты в том же направлении, что и планеты вокруг Солнца. Исключение составляют спутники Юпитера, чьи названия заканчиваются на «е» - Карме, Синопе, Ананке, Пасифе, и спутник Нептуна Тритон. Все планеты вращаются вокруг Солнца с разными скоростями. Самая большая скорость у Меркурия, медленнее всего вокруг Солнца вращается планета Плутон со своим спутником Хароном. Самые длинные сутки на Венере, они продолжаются 243 земных суток. Планеты-гиганты вращаются вокруг своей оси очень быстро. Продолжительность суток на Юпитере всего 9,92 часа. |
1. Геоло́гия (от др.-греч. γῆ — «земля» и от λόγος — «слово») — комплекс наук о составе, строении земной коры и размещённых в ней полезных ископаемых, не включающий историю как отрезки\Единицы измерения времени. Она изучает: состав, строение, историю развития земной коры и более глубоких недр земли; внутренние и внешние процессы; образование, состав и размещение горных пород и полезных ископаемых; изменение физико-географических условий земной поверхности; развитие органического мира. Земля – небольшая часть космоса. Геология очень тесно связана с другими науками которые изучают землю. При своем развитии геология опирается на математику, физику, химию. Минералогия — раздел геологии, изучающий минералы, вопросы их генезиса, квалификации. Изучением пород, образованных в процессах, связанных с атмосферой, биосферой и гидросферой Земли, занимается литология. Эти породы не совсем точно называются ещё осадочными горными породами. Многолетнемёрзлые горные породы приобретают ряд характерных свойств и особенностей, изучением которых занимается геокриология. Кристаллогра́фия — наука о кристаллах, их структуре, возникновении и свойствах. Она тесно связана с минералогией, физикой твёрдых тел и химией. Исторически кристаллография возникла в рамках минералогии, как наука описывающая идеальные кристаллы. Геохимия — наука о химическом составе Земли и планет (космохимия), законах распределения элементов и изотопов, процессах формирования горных пород, почв и природных вод. Литоло́гия (от лито- камень… и …логия- слово) — наука об осадочных породах и современных геологических осадках, их вещественном составе, строении, закономерностях и условиях образования и изменении. Геотектоника (от гео… и тектоника), раздел геологии, изучающий структуру, движения, деформации и развитие верхних твёрдых оболочек Земли — земной коры и верхней мантии (тектоносферы) в связи с развитием Земли в целом. Строение Земли. Возраст – 4,6 млд. Лет Площадь – 510 млн. км2 Скорость вокруг Солнца – 29,76 км/ч Особенностью является не однородность. В центре Земли ядро, вокруг концентрические облачки или сферы. Они бывают внешние и внутренние. Внутренние – земная кора(литосфера), мантия земного ядра, ядро. Внешние – атмосфера, гидросфера, биосфера. |
3. Гипотезы о происхождении Земли.Многочисленным гипотезам о происхождении Земли посвящена обширная литература, содержащая бурную полемику, доводы за и против, остроумные доказательства, строгую критику. Но у астрономов, геологов и физиков еще не сложилось единого мнения О причинах образования нашей планеты, и ни одна из предложенных гипотез не может в полной мере объяснить строения Солнечной системы. Можно с уверенностью сказать, что вопрос о том, как произошла Земля, еще ждет своего решения. Для того чтобы найти верный ответ на этот вопрос, предстоит разрешить еще немало загадок, заданных природой, и видное место в их числе занимает проблема времени. Сколько миллионов или миллиардов лет длилось формирование земных слоев? Можно ли оценить во времени процесс образования Земли как планеты? Какими часами измерить продолжительность жизни Солнечной системы? Сколько лет Земле? Попытки ответить на эти, а также более частные вопросы начались давно. Рассмотрим некоторые из них. С давних пор в каменоломнях и шахтах, реже просто на поверхности Земли, люди находили странные образования, напоминавшие то листья растений, то животных, то раковины моллюсков. Одни ученые считали, что ископаемые остатки, так поразительно напоминающие растения и животных, представляют собой окаменевшие «соки земли»; другие полагали, что это результат «игры природы», третьи выдвигали предположение об их самопроизвольном зарождении. Но примерно в середине XVIII в. все эти взгляды уступили место так называемой делювиальной теории, или теории потопа. Согласно этой теории все окаменелости рассматривались как останки животных и растений, погибших во время всемирного потопа. |
||
|
4. Геосферы Земли. Земля - третья планета Солнечной системы (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Кроме них в Солнечной системе свыше 1000 малых планет и около 100 периодических комет. Солнце - газовый шар диаметром Д=1,4 млн. км, что в 109 раз больше диаметра Земли. От Земли до Солнца 150 млн. км. Земля движется вокруг Солнца со скоростью 30 тыс. км/сек. Земля имеет шарообразную форму, точнее эллипсоид вращения (геоид), средний радиус которого Rсредн=6371 км. Площадь Земли - 510 млн. км2, объем - 1, 083х1012 км3. Длина окружности - 40 тыс. км. Средняя плотность вещества Земли =5,5 т/м3, для поверхностных пород =2,7 т/м3, внутри планеты =11- 12 т/м3. Наибольшая глубина океанического дна - Мариинская впадина (Н=11 км). Самая высокая горная вершина Эверест имеет высоту Н=8882 м над уровнем моря. Атмосфера - газовая оболочка состоит из 3-х оболочек: 1) Тропосфера распространена до высоты Н=18 км, содержит ¾ массы воздуха: азот N=76%, кислород О=23%, аргон Аr =1,3%. СО2=0,04%, другие газы составляют 0,01% (Н, Не) и водяной пар. Выше увеличивается содержание водорода Н. Вес 1м3 воздуха над у.м. - 1,3 кг. Выше по барометрическому закону происходит быстрое уменьшение плотности воздуха. 2) Стратосфера достигает высоты Н = 80 км, в ней много озона О3, который сильно поглощает солнечную радиацию, ультрафиолетовые лучи и защищает жизнь (3О2 2О3). Озоновые дыры. 3) Ионосфера - слой весьма разреженных ионизированных газов, распространена до высоты 1000-1300 км. С ионизацией связаны полярные сияния, распространение радиоволн и другие атмосферные |
5. Земная кора В земной коре по геофизич. данным можно выдел 3 основн. слоя: 1. Осадочн. – сосот. из мягких слоистых пород. 2. Гранитный – плотнее осадочного. 3. Базальтовый – очень плотный. Осадочн. слой слагают продукты разрушен различн кристалличечких – магматич. и метаморфич. – пород, снесённые в море. К ним причисляют и вылкано-осадочн. породы. Породы этого слоя облад. чётко выраженной слоистостью и содержат окаменелости. Мощность этого слоя на щитах древних платформ – 5-20 м; в центральн. частях платформ, в шельфовых зонах океана – 50-100. Граничный слой сост. из светлых плотных пород кристаллического строен с кварцем, полевым шпатом, роговой обманкой. Мощность – 35000 м. базальтов слой слагают чёрные, тёмные, наиболее плотные породы без кварца – базальты. Осадочн. и граничн. слои имеют прерывист залегание. Граница между осадочн. и граничн. слоями прослежив. чётко, а между гранитн. и базельтов. плохо. Биосфе́ра (от др.-греч. βιος — жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли. Биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная ими. Биосфера сформировалась 500 млн. лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экосферу. Биосфера представляет собой совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3 000 000 видов растений, животных, грибов и бактерий. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит многие природные процессы и, как сказал В. И. Вернадский: «Человек становится могучей геологической силой». Термин «биосфера» был введён в биологии Жаном-Батистом Ламарком в начале XIX в., а в геологии предложен австрийским геологом Эдуардом Зюссом в 1875 году[1]. Целостное учение о биосфере создал биогеохимик и философ В. И. Вернадский. Он впервые отвёл живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля, учитывая их деятельность не только в настоящее время, но и в прошлом. Состав биосферы Биосферу слагают следующие типы веществ: Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4…3,6×1012 т (в сухом весе) и составляет менее одной миллионной всей биосферы (ок. 3×1018 т), которая, в свою очередь, представляет собой менее одной тысячной массы Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты», поскольку живое вещество не просто населяет биосферу, а преобразует облик Земли. Живое вещество распределено в пределах биосферы очень неравномерно. Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д. Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов. Биокосное вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль. |
6. Эндогенные процессы Эндогенные процессы, геологические процессы, связанные с энергией, возникающей в недрах твёрдой Земли. К Э. п. относятся магматизм, метаморфизм, землетрясения, вулканизм, движ. Земной коры, горообразования. Эти п-сы приводят к образованию больших неровностей рельефа, обр-нию руды, слюды, драг. Камней. Магматизм – учение о магме, которое связано с п-сом обр-ния горных пород и застывшей магмы. I. Интрузивный магматизм - процесс внедрения магмы в вышележащие толщи и ее кристаллизация в земной коре не достигая поверхности на разных глубинах. Для этого процесса характерно медленное снижение температуры и давления, кристаллизация в замкнутом пространстве. Магматические породы состоят из полностью раскристаллизованных зернистых агрегатов породообразующих минералов. Такие магматические породы называются интрузивными . II. Эффузивный магматизм или вулканизм - процесс проникновения магмы в земную кору и выход ее в жидком расплавленном состоянии на поверхность Земли. При этом , происходит резкое снижение t и P в расплаве и от него отделяются растворенные газы. И уже такой расплав называют лавой. При резком снижении t и Р происходит быстрое остывание лавы и переход ее в твердое состояние. При этом кристаллизоваться успевают немногие минералы и образуются породы неполнокристаллически е- эффузивные . Метаморфизм – п-с преобразования любых магматических или осадочных пород в земной коре куда они могут попасть в результ. Тектонических п-сов. Вулканизм – п-с выброса магмы, газов, тв. Материалов. Землетрясение – движ. Земной коры. Движ. Земной коры – перемещение в-в земли которых обусловлено деятельностью внутренних сил и частично силами тяготения, что приводит к изменению залегания горных пород. Горообразование – протекает очень бурно, очень часто катострофично прискладчатых движениях земной коры. |
||
|
7. Вулканы — геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки. Слово «Вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана. Наука, изучающая вулканы, — вулканология, геоморфология. Вулканы классифицируются по форме (щитовидные, стратовулканы, шлаковые конусы, купольные), активности (действующие, спящие, потухшие), местонахождению (наземные, подводные, подледниковые) и др. Распределение вулканов по поверхности земного шара лучше всего объясняется теорией тектоники плит, согласно которой поверхность Земли состоит из мозаики подвижных литосферных плит. При их встречном движении происходит столкновение, и одна из плит погружается (поддвигается) под другую в т.н. зоне субдукции, к которой приурочены эпицентры землетрясений. Если плиты раздвигаются, между ними образуется рифтовая зона. Проявления вулканизма связаны с этими двумя ситуациями. Вулканы зоны субдукции располагаются по границе поддвигающихся плит. Известно, что океанские плиты, образующие дно Тихого океана, погружаются под материки и островные дуги. Вулканы рифтовых зон существуют в осевой части Срединно-Атлантического хребта и вдоль Восточно-Африканской системы разломов. Есть вулканы, связанные с «горячими точками», располагающимися внутри плит в местах подъема к поверхности мантийных струй (богатой газами раскаленной магмы), например, вулканы Гавайских о-вов. Тектоника плит определяет не только местоположение вулканов, но и тип вулканической деятельности. Продукты вулканических извержений В последствие извержения вулкана выделяются продукты вулканической деятельности, которые бывают трех видов – жидкие, газообразные и твердые. Жидкие. Это именно лава, температура этих извержений в пределах 600-1200 с. Вязкость лавы объясняется ее химическим составом и зависит от количества кремнезема или диоксида кремния. Газообразные – фумарол и софион. У них очень важная роль: во время кристаллизации магмы именно выделяющиеся газы вызывают взрывы и выбрасывают лаву на поверхность. При извержении происходит выделение газовых струй – именно они образуют в атмосфере грибовидное облако, состоящее из капелек расплавленного пепла и газа. Твердые – вулканические бомбы, лапилли, пепел, вулканический песок. Когда извергается вулкан, они вылетают со скоростью 500-600 м/с. Вулканические бомбы – это куски затвердевшей лавы. Размеры у них разные. Бывают двух видов: те, которые возникли из вязкой, но менее насыщенной газами лавы и те, которые формируются в движении из жидкой лавы. Лапилли – это мелкие обломки шлака. Вулканический песок – обломки лавы еще меньше, чем лапиллии. Вулканический пепел – самый мелкий вид обломков лавы, оседая, образует вулканический туф. |
8. Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях. Вулканические землетрясения — разновидность землетрясений, при которых землетрясение возникает в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений — лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно — недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей этого вида землетрясение не представляет. Техногенные землетрясения В последнее время появились сведения, что землетрясения могут вызываться деятельностью человека. Так, например, в районах затопления при строительстве крупных водохранилищ, усиливается тектоническая активность — увеличивается частота землетрясений и их магнитуда. Это связано с тем, что масса воды, накопленная в водохранилищах, своим весом увеличивает давление в горных породах, а просачивающаяся вода понижает предел прочности горных пород. Аналогичные явления происходят при добыче нефти и газа (произошла серия землетрясений с магнитудой до 5 на Ромашкинском месторождении нефти в Татарстане) и выемке больших количеств породы из шахт, карьеров, при строительстве крупных городов из привозных материалов. Обвальные землетрясения Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу. Землетрясения искусственного характера Землетрясение может быть вызвано и искусственно: например, взрывом большого количества взрывчатых веществ или же при подземном ядерном взрыве (тектоническое оружие). Такие землетрясения зависят от количества взорванного вещества. К примеру, при испытании КНДР ядерной бомбы в 2006 году произошло землетрясение умеренной силы, которое было зафиксировано во многих странах. 11. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ВЕТРА Под геологической работой ветра понимается изменение поверхности земли под влиянием движущихся воздушных струн. Ветер может разрушать горные породы, переносить мелкий обломочный материал, сгружнвать его в определенных местах или отлагать на поверхности земли ровным слоем. Чем больше скорость ветра, тем сильнее производимая им работа. Эоловые отложения Перенос частиц ветром совершается во взвешенном состоянии или путём перекатывания, в зависимости от скорости ветра и размера частиц. Во взвешенном состоянии переносятся глинистые, пылеватые и тонкопесчаные частицы. Песчаные частицы переносятся в основном перекатыванием по земле, иногда перемещаются на небольшой высоте. Для строительства большое значение имеет закреплённость песков. По этому признаку песчаные накопления делят на подвижные (дюны, барханы) и закреплённые (грядовые, бугристые) пески. Подвижные пески не закреплены корневой системой растений и под действием ветра легко перемещаются. Дюны образуются по берегам рек, морей в результате навевания песка ветром вокруг какого-нибудь препятствия (кустарников, неровностей рельефа, зданий и т. д.). Это холмовидные накопления песка высотой до 20-40 м и более. Характерной особенностью дюн является движение за счёт перекатывания песчинок ветром с одной стороны холма на другую. Дюны обычно образуют цепь холмов. Барханы возникают в пустынях, где постоянно дуют сильные ветры преимущественного одного направления. Это песчаные холмы серповидной формы, поперечный профиль барханов асимметричен. Высота барханов в среднем достигает 60-70 м. В пустынях образуются целые барханные цепи. Барханы сложены весьма подвижными песком. Скорость их перемещения зависит от силы ветра, длительности его действия и величины бархана. 12. Геологическая деятельность проточных поверхностных вод . Под проточными поверхностными водами понимают всю воду, стекающую по поверхности суши, начиная от мелких струек, возникающих во время дождей и таяния снега, до самых крупных рек, подобных Волге, Амуру или Амазонке. Хорошо известно, что поверхностная текучая вода - один из важнейших факторов денудации суши и преобразования лика Земли. Все воды, стекающие по поверхности Земли, производят различного вида работу. Разрушая горные породы и перенося продукты их разрушения в виде гальки, песка, глины и растворенных веществ, текучие воды способны в течение миллионов лет сравнять с землей самые высокие горные хребты. В то же время вынесенные ими в моря и океаны продукты разрушения горных пород служат главным материалом, из которого возникают мощные толщи новых осадочных пород. Реки производят эрозионную, переносную и аккумулятивную работу. В большинстве речных долин развиты поймы и надпойменные речные террасы: эрозионные; эрозионно-аккумулятивные, или цокольные; аккумулятивные. В устьевых частях одних рек формируются дельты, в других - эстуарии. Геологическая деятельность подземных вод . К подземным водам относятся все природные воды, находящиеся под поверхностью Земли в подвижном состоянии. Вопросы происхождения, движения, развития и распространения подземных вод являются предметом изучения специальной отрасли геологической науки - гидрогеологии (греч. "гидро" - вода). Подземные воды тесно связаны с водой атмосферы и наземной гидросферы - океанами, морями, озерами, реками. В природных условиях происходит непрерывное взаимодействие этих вод, так называемый гидрологический круговорот. Скорость движения подземных вод зависит от водопроницаемости пород. С подземными водами связан карстовый процесс, выраженный в виде различных форм: карр, понор, карстовых воронок, котловин и пещер. В пещерах формируются сталактиты и сталагмиты. С подземными водами связаны оползни, суффозии и грязевой вулканизм. |
9. ДВИЖЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ. Тектоническими нарушениями называются перемещения вещества земной коры под влиянием процессов, происходящих в более глубоких недрах Земли. Эти движения вызывают тектонические нарушения, т. е. изменения первичного залегания горных пород. Тектонические движения можно разделить на два типа: радиальные – колебательные, или эпейрогенические движения, и тангенциальные, орогенические. В результате этих типов движений создаются три вида тектонических деформаций :1) деформации крупных прогибов и поднятий; 2) складчатые; 3) разрывные. Первый тип тектонических деформаций, вызванный радиальными движениями в чистом виде, выражается в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса. Колебания, вызывающие образование подобных форм, в отличие от сейсмических колебаний совершаются относительно медленно, ощутимых разрушений не приносят и непосредственным наблюдениям человека не поддаются. Складчатые деформации вызываются тангенциальными движениями и выражаются в виде складок, образующих длинные или широкие пучки, иногда короткие, быстро затухающие моршины. Третий тип тектонических деформаций характеризуется образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков ее вдоль трещин этих разрывов. Поэтому нарушения в земной коре классифицируют не по типу вызвавших их движении, а по форме или каким-либо другим особенностям самих нарушений. Горообразование (орогенез) — процесс формирования горных сооружений под влиянием интенсивных восходящих тектонических движений, скорость которых превышает скорость процессов, ведущих к выравниванию поверхности Земли. Процессы горообразования неоднократно происходили на протяжении геологической истории в заключительной фазе развития геосинклиналей (молодые горы), нередко распространяясь и на платформы (возрождённые горы). Главное проявление — складкообразование. В геологической терминологии орогенез является синонимом процесса складкообразования в результате вертикальных тектонических движений. Го́рные поро́ды — природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Три группы горных пород По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические (эффузивные и интрузивные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако, на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности. Магматические горные породы по своему происхождению делятся на эффузивные и интрузивные. Эффузивные (вулканические) горные породы образуются при изливании магмы на поверхность земли. Интрузивные горные породы, напротив, возникают при изливании магмы в толще земной коры. Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков. По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы— грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород; глинистые породы —дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли). 10. Выветривание – это совокупность процессов качественного и количественного изменения состава и свойств горных пород и слагающих их минералов под воздействием агентов атмосферы, гидросферы и биосферы, ведущих к трансформации и транслокации вещественного состава поверхностных слоев литосферы и превращению ее в кору выветривания, которая может быть элювиальной (оста-точной), транзитной (элювиально-аккумулятивной) и аккумулятивной, а также современной, древней и ископаемой. Различают три типа выветривания: физическое, химическое и биологическое. Физическое (механическое) выветривание. Под физическим выветриванием горной породы понимается совокупность явлений, в результате которых горная порода утрачивает присущую ей массивность и дробится на обломки разной величины. Этот процесс протекает под влиянием изменений температуры (тепловое расширение и сжатие минералов), замерзания (расширение) и таяния (сжатие) попадающей в трещины породы, механической деятельности ветра, воды, льда, истирания в гравитационном или водном потоке, разрыхляющей деятельности корней растений. Химическое выветривание – совокупность таких процессов, в результате которых минералы, слагающие те или иные горные породы, подвергаются химическому распаду и изменяют химический состав и строение, причем в результате этих явлений возникают новые минералы. Минералы, слагающие изверженные, т.е. первичные, горные породы, называются первичными минералами; первоначальные, наиболее простые по составу продукты химического распада первичных минералов – первичными продуктами выветривания, а новые минералы, образующиеся из первичных продуктов выветривания - вторичными минералами. Биологическое выветривание – механическое разрушение и химическое изменение породы, осуществляемое под воздействием живых организмов и их выделений. Поселяющиеся на горной породе растения оказывают на нее, прежде всего, механическое действие. Их корни проникают по небольшим трещинам вглубь и, развивая давление до 60-100 атм., способны разрушать даже прочные породы. |
||
|
13. Геологическая деятельность озер и болот. Озерные впадины могут быть экзогенного и эндогенного происхождения, которые делятся на плотинные и континентальные. Широко развиты платинные впадины экзогенного происхождения. Котловинные впадины экзогенного происхождения разнообразны по своему происхождению (из них наиболее распространены котловины связанные с ледниковой деятельностью). Озерные отложения образуются за счет сноса с континента механически разрушенного материала (терегеные осадки), химически преобразованного (в солевых озерах – накопление галоидных соединений, скопление известняков и мергелей; в пресных озерах – доломит; в озерах тропического климата – образуются, залежи алюминиевых руд) или за счет жизнедеятельности живых организмов (известняк ракушечник, диатонические водоросли – диатомит, сапропель). Большое значение, как горючие полезные ископаемые, имеют органические отложения, образующиеся в болотах. Низинные болота часто образуются на месте открытых озерных впадин в результате заполнения их осадками или донной растительностью. Верховные болота располагаются на возвышенностях и образуются путем заболачивания лугов, лесов. Их питание происходит за счет атмосферных осадков. Приморские болота расположены на низменных морских побережьях с влажным климатом. В тропиках и субтропиках такие болота покрыты мангровой растительностью. Органические осадки в болотах постепенно превращаются в торф, бурый уголь, каменный уголь и наконец, в антрацит. Главным источником накопления торфа и угля служит растительная клетчатка. Возникающая за счет крахмала, который синтезируется растениями. Экспозиция представлена коллекцией образцов озерных отложений (илы, соль, сода, сапропель и др.). Графический материал экспозиции знакомит посетителей с различными по происхождению типами озер и процессами образования болот. Геологическая деятельность вод морей и океанов. Мировой океан занимает 71,8% поверхности Земли. К планетарным формам рельефа относятся: подводная окраина материков - шельф, материковый склон с подножьем, ложе океана, глубоководные желоба, срединно-океанские хребты, подводные вулканы. Абразионная работа моря вызывает образование волноприбойных ниш и отступание берега. При наличии прибрежных течений образуются пляжи, косы, пересыпи (томболо), примкнувшие намывные террасы. Средняя соленость морской воды 3,5%. Среди органического мира выделяются бентос, планктон и нектон. В океанах и морях распространены различные типы осадков: терригенные; органогенные; вулканогенные; хемогенные; полигенные. Все генетические типы осадков в своем распространении подчиняются климатической, вертикальной и циркум-континентальной зональностям. В экспозиции представлены образцы пород из прибрежных и более глубоководных зон (песок, галька, ракушняк, глубоководные илы, железо-марганцевые конкреции и др.). |
14. Геологическая деятельность ледников, льда, снега. Ледники - это естественные массы кристаллического льда (вверху - фирна), находящиеся на поверхности Земли в результате накопления и последующего преобразования твердых атмосферных осадков (снега). Площадь современных ледников 16 млн. км2 или около 11% суши. Среди них развиты материковые и горные ледники. Предгорные ледники представляют собой слившиеся горные ледники, выходящие в предгорья. Движение ледников связано с пластическим или вязкопластическим течением льда. При движении ледников происходит интенсивная экзарация (разрушение) горных пород подледного ложа. Одновременно с экзарацией происходит перенос и аккумуляция. К ледниковым отложениям относятся морены, среди которых различают донные, абляционные, конечные. К водно-ледниковым отложениям относятся озы, камы, камовые террасы, а в приледниковых областях - зандры, лимногляциальные (озерные) отложения и лёссы. Большую роль как геологический фактор играет лед. Б природе лед выступает в трех формах: в виде грунтового льда, плавучего—морского, озерного и речного льда и, наконец, в виде горных и материковых льдов. Особенно большую работу по разрушению горных пород, переносу обломочного материала и образованию новых сложений осуществляют ледники. Снег является геологическим фактором большой важности. В зимнее время он покрывает большую часть нашей страны. Роль снега: 1- питает влагой почву, 2 – питает реки, 3 – питает грунтовые воды, 4 – является хорошим термоизолятором, уменьшает глубину промерзания, 5 – влияет на климат, растительный и животный мир. На склонах гор таяние снега вызывает снос продуктов выветривания и образует делювий. |
15. Осадочные горные породы, их условия образования, классификация. Осадочные породы занимают верхнюю часть литосферы. Это прерывистый чехол переменной мощности, состоящий из разнообразных пород, которые покрывают поверхность континентов, дно океанов и морей. Осадочные породы в земной коре составляют около 5 %, но они покрывают более 75 % поверхности Земли. Поэтому строителям часто приходится иметь дело с осадочными породами (разнообразными грунтами). Мощность толщ осадочных пород изменяется от нескольких метров до нескольких километров. В Прикаспийской низменности мощность осадочного покрова составляет 15-20 км. Образование, или литогенез, осадочных пород происходит по определенной схеме. Для осадочных пород сначала необходимо образование исходных продуктов за счет разрушения (выветривания) магматических, метаморфических и осадочных пород. При выветривании первичных пород образуются новые минералы, обломки пород, коллоидные и истинные растворы. Затем происходит их перенос одним из трех геологических агентов – водой, ветром или ледником. Отложение (накопление) переносимых осадков называется седиментогенезом. Накопление осадочных пород обычно происходит в виде слоев или линз. Тонкие слои называют прослоями. Слоистость пород обусловлена сменой крупности или вещественного состава материала, а также изменением цвета осадка при его накоплении. Превращение осадков в осадочные породы называется их диагенезом. Формирование пород происходит в различных физико-химических условиях, которые определяют все особенности пород как грунтов. Такими особенности, отличающие осадочные породы от магматических и метаморфических, являются: 1. Минералогический и химический состав, в котором различают, кроме первичных магматических минералов, новые вторичные минералы - соли (кальцит, гипс, галит) и глинистые минералы (каолинит, монтмориллонит, гидрослюды). В осадочных породах минералов больше, чем в магматических, и изучать их труднее (малый размер частиц, коллоидное и аморфное состояние вещества). 2. Структуры осадочных пород разнообразны и определяются размером их частиц (зерен минералов, обломков пород, агрегатов частиц) и характером их структурных связей. 3. Пористость - характерная особенность большинства осадочных пород (кроме химических осадков). Объем пор может быть очень большим: в глинах, суглинках, супесях, лессах пористость Vn=40-60%, ил имеет пористость до 70-80%, ракушечник – 30-40%, песчаник – 10-15%. 4. Роль климата (климатическая обусловленность осадконакопления) выражается в формировании определенных типов осадочных пород в разных климатических зонах (пример –моренные суглинки, лессовые породы, соли, латериты). 5. Присутствие органических остатков (растений и скелетных частей организмов) во многих осадочных породах позволяет определить условия их образования. Классификация осадочных пород. Осадочные породы принято разделять на три группы: 1) обломочные и глинистые, 2) химические (хемогенные) осадки и 3) органогенные, возникшие в результате жизнедеятельности организмов. Такое деление условно, т.к. многие осадочные породы имеют смешанное происхождение (пример, известняки, песчаники, мергели, угли). Классификация обломочных и глинистых пород (табл. 3.2) основана на размере и форме их частиц и обломков, с учетом их плотности и состояния (рыхлости и сцементрованности). |
||
|
16. Историческая геология – это наука изучающая историю земли. Для установления истории земли необходимы документы, которые позволят рассуждать об изменении земной коры(такими документами явл. Горные породы) магматические, метаморфилеские, осодочные. Абсолютный возвраст горных пород можно уточнить с помощью радиоактивного метода. Существует несколько радиоактивных методов: свинцовый, гелиевый, аргоновый, рубидиево-стронцивый, углеродный. Относительный возраст определяется след. Методами: страдеграфическим, литологопетраграфическим(сравнительным), палеоктологическим. |
17. Гео хранологическая шкала развития жизни на земле разработана на основе результатов изучения земной коры.. Архейская эра. Самая древняя эра 1,8 млд. Лет которая охватывает наиболее ранние периоды развития земли. В это время произошло: формирование земной коры, образование морей, образование и накопление осадочных пород, горообразование с частыми землетрясениями и выбросами магмы на поверхность земли. Пратерозойская эра. 2 млд. Лет. В протерозое произошло: развитие жизни приимущественно в море, формирование больших геологческих структур(русская и сибирская платформы), горообразование которое протекало очень быстро. Палеозойская эра. 355 млн. лет – продолжительность. В эту эру произошло: дальнейшее развитие в море и на суше, больше тектонических движений земной коры, интенсивные горообразовательные процессы(урал, цянь-шань), образовались мощные толщи осадочных горных пород. Выделяют следующие периоды: кембрийский 70-80 млн. лет, ордовигский 70 млн. лет, сивурийский 35 млн. лет, девонский 55 – 60 млн. лет, каменно – угольный 70 млн. лет, пермский 45 млн. лет Мезозойская эра. 230 млн. лет назад. 175 млн. лет продолжительность. Для этой эры хар-но обр-ние нового орг. Мира: птицы, млекопитающие. Произошло обр-ние современной суши. Быстрое развитие получили млекопитающие и косные рыбы. Выделяют 3 периода: триасовый 45 млн. лет, юрский 58 млн. лет, меловой около 70 млн. лет. Кайнозойская эра. 67 млн. лет. Продолжается по настоящее время. Делится на 3 периода: палеогеновый 40 млн. лет. – появилась обезьяна, получили распространение покрытосеменные особенно двудомные. Неогеновый 25 млн. лет – сформировался современный рельеф земли, отложение палеогена и неогена. Четвертичный 1,5-2 млн. лет(антропогенный) – появился человек, произошла большая геологическая деятельность леднико, сформировались отложения на которых образовались современные почвы, уровень воды в океане понизился на 130-150 м, т.к появились ледники. |
18. Геоморфоло́гия— наука о рельефе, его внешнем облике, происхождении, истории развития, современной динамике и закономерностях географического распространения. Основополагающий вопрос: «Как выглядит процесс, формирующий рельеф?» Геоморфологи пытаются понять историю и динамику изменения рельефа, и предсказывают будущие изменения, проводя полевые измерения, физические эксперименты и математическое моделирование. На практике дисциплина непосредственно связана с географией, геологией, геодезией, археологией, почвоведением, планетологией, а также со строительством. Формы рельефа выделяют согласно их генезису и размеру. Рельеф формируется под влиянием эндогенных (тектонических движений , вулканизма и кристаллохимического разуплотнения вещества недр), экзогенных (Денудация) и космогенных процессов. Практическое применение геоморфологии состоит в инженерной оценке рельефа при строительстве, измерении влияния изменения климата, прогнозе и смягчении последствий катастрофических явлений (оползней, обвалов и др.), контроль за водообеспеченностью территорий, береговая защита. Основные формы рельефа Несмотря на большое разнообразие неровностей земной поверхности, можно выделить основные формы рельефа: гора, котловина, хребет, лощина, седловина. Гора (или холм) — это возвышенность конусообразной формы. Она имеет характерную точку — вершину, боковые скаты (или склоны) и характерную линию — линию подошвы. Линия подошвы — это линия слияния боковых скатов с окружающей местностью . На скатах горы иногда бывают горизонтальные площадки, называемые уступами. Вершина — это наивысшая точка высоты. Котловина — это углубление конусообразной формы. Котловина имеет характерную точку — дно, боковые скаты (или склоны) и характерную линию — линию бровки. Линия бровки — это линия слияния боковых скатов с окружающей местностью. Хребет — это вытянутая и постепенно понижающаяся в одном направлении возвышенность. Он имеет характерные линии: одну линию водораздела, образуемую боковыми скатами при их слиянии вверху, и две линии подошвы. Лощина — это вытянутое и открытое с одного конца постепенно понижающееся углубление. Лощина имеет характерные линии: одну линию водослива (или линию тальвега), образуемую боковыми скатами при их слиянии внизу, и две линии бровки. Седловина — это небольшое понижение между двумя соседними горами; как правило, седловина является началом двух лощин, понижающихся в противоположных направлениях. Седловина имеет одну характерную точку — точку седловины, располагающуюся в самом низком месте седловины Существуют разновидности перечисленных основных форм, например, разновидности лощины: долина, овраг, каньон, промоина, балка и т. д. Иногда разновидности основных форм характеризуют особенности рельефа конкретного участка местности, например, в горах бывают пики — остроконечные вершины гор, ущелья, теснины, щеки, плато, перевалы и т. д. Вершина горы, дно котловины, точка седловины являются характерными точками рельефа; линия водораздела хребта, линия водослива лощины, линия подошвы горы или хребта, линия бровки котловины или лощины являются характерными линиями рельефа. |
||
|
19. Почвоведение: предмет, задачи и методы изучения. Почвоведение на совр. Этапе играет роль как фундоментальная естественная историческая наука обеспечивающая нужды с/х, коммунального и др. отрослей экономики. Почвоведение занимает важнейшее место в решении вопросов устойчивости биосферы в эпоху прогресивного роста антропогенной нагрузки на природные экосистемы, по скольку стабильное развитие планеты непосредственно связано с устойчивостью ее почвенного покрова. Основные задачи лесоводства это: 1 –выращивание продуктивных и устойчивых лесов. Этого можно добиться если древесная порода входящая в состав насаждений будет соответствовать в свою очередь от почвы. Почва предопределяет состав, устойчивость, продуктивность и возобновление лесов, т.к они распологают различным плодородием, физ-хим с-вами, содержат различное кол-во воды и пит. в-в. В составе лесов РБ насчитывают десятки различных древесных и кустарниковых пород, каждая из которых нуждается в определенных лесорастительных условиях. Некоторые виды: сосна, береза, лиственница хорошо растут на легких песчаных сравнительно бедных почвах, др. предпочитают суглинистые почвы. Не соответствии почвенных условий экологическим требованиям древесных пород ведет к ухудшению их роста, разному снижению продуктивности насаждений, по этому все работы в лесу начиная с выбора породы для каждого конкретного участка и кончая рубками ухода необходимо проводить с учетом почвенных условий. 20. Лесное почвоведение предстовляет собой раздел единой науки о почве связывающей почвоведение с лесоводством. Главная задача лесного почвоведения это изучение и оценка лесных почв как среды леса и условий его лесопроизростания. В задачу лесного почвоведения входит всестороннее изучение процессов почвообразования под пологом леса в зависимости свойства и продуктивности лесонасождений от свойств почв и характера лесной растительности. 22. Основные этапы развития почвоведения. Интерес к почве, ее составу, свойствам и признакам возник с того момента когда человек стал заниматься земледелием. Накопление научных знаний о почве началось в глубокой древности. В трудах ученых античного мира имеются сведения о почве. Первая классификация почв 4 тыс. лет в Китае. Эмпирическая стадия развития почвоведения зародилась более 2 тыс. лет тому назад и в ее истории выделяют следующие этапы: накопление отдельных разрозненных фактов о свойствах почв и их способах обработки. Неолит. Бронзовый век. Особенности первичной системы использование почв для орошения, появление способов борьбы с засолением почв, почвенный кадастр земель. Первичная систематизация. Сведения о почве, попытка их классификации, первые примеры удобрения почв. Описание почв как земель, как угодий для установления феодальных повинностей и привелегий, китайские кадастры, землеоценочные акты в Германии, так наз-мые песцовые книги в России, оценка почв в Литве, Беларуси 4-16 век. Знание о почве в эпоху Возраждения. Агрономические тракты Альберта Винникова. Зарождение современных возрений на плодородие почв и их связь с горными породами, т.е теория гумусового питания растений. Закон убывающего плодородия. |
23. Общая схема почвообразования Почвообразующих процесс, или почвообразования – это сложный природный процесс образования почв из горных пород, их развитие, функционирование и эволюция под действием комплекса факторов почвообразования. Почвообразования начинается с момента поселения живых организмов на скальных породах или продуктах их выветривания. Первичный почвообразующий процесс, по сути, совпадает с выветриванием, в этот период почва физически совмещен с корой выветривания. В дальнейшем выветривания и почвообразования разделяются в пространстве и времени: почва формируется в верхней части коры выветривания горных пород. В абиотический период развития земной поверхности выветривания происходило без почвообразования. Существовала кора выветривания, но почвы не было. Факторы и агенты выветривания и почвообразования одни и те же. Почвообразования – один из частных процессов трансформации земного вещества в зоне гипергенеза, в специальных условиях педосферы. Почвообразования в своем развитии проходит ряд стадий. Характер прохождения отдельных стадий почвообразования обусловлен комплексом факторов в различных природно-климатических зонах земного шара. Стадия начального (или первичного) почвообразования на скальных горных породах, называется первичного почвообразования. Она достаточно длинная, поскольку свойства почвенного тела, характерные для зрелой почвы, еще не сформировались, характеризуется малой мощностью субстрата, охватываемой почвообразования, медленной аккумуляцией элементов почвенного плодородия. Профиль очень слабо дифференцируется на генетические горизонты. Начальное почвообразование сменяется стадией развития почвы, которая протекает с нарастающей интенсивностью, вплоть до формирования зрелого почвы с характерным профилем и комплексом свойств. Стадия равновесия – состояние климакса, в течение которого поддерживается динамическое равновесие почвы со средой, т.е. с существующим комплексом факторов почвообразования. На определенном этапе стадия равновесия меняется эволюцией почвы. Эволюция почвы может идти в разных направлениях: путем наращивания мощности почвы или путем ее уменьшения; путем засоления почвы или ее расселения; путем деградации почвенного плодородия или ее наращивания. Развитие и эволюция почв и почвенного покрова в целом на земной поверхности протекает не случайно, а в соответствии с общей историей ландшафта. Она определяется глобальными геологическими процессами (т.е. климатическими, тектоническими и морфоструктурными процессами). |
24. Почвообразовательный процесс, или почвообразование – это сложный природный процесс образования почв из слагающих земную поверхность горных пород, их развития, функционирования и эволюции под воздействием комплекса факторов почвообразования в природных или антропогенных экосистемах Земли. Биохимические аспекты почвообразования определяются законом Вернандского, согласно которому миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция) или же она протекает в среде, геохимические, особенности которой (кислород, углекислый газ, сероводород и т.д.) преимущественно обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время населяет данную биокосную систему, как и тем, которое действовало на Земле в течение всей геологической истории. Начало почвообразования на поверхности нашей планеты (скальных породах или продуктах их выветривания и переотложения) относится к тому отдаленному времени, когда на поверхности суши появились первые живые организмы. Самыми древними являются тропические почвы, исчисление которых по одним данным идет с третичного периода – около 300 млн. лет, по другим-20-30 млн. лет, самыми молодыми - почвы тундры и болотно-торфяные со сфагновым мхом –7-8 тыс.лет. На первых стадиях процесса на скальных горных породах, магматических или осадочных, первичный почвообразовательный процесс по существу совпадает с выветриванием и формирующаяся на плотной скальной породе почва физически совпадает с корой выветривания. Разрушительная сила ветра, воды и разные температуры превращали массивную горную породу в рыхлую, которая приобретала порозность, влагоемкость, водо-и воздухопроницаемость, в ней появились вторичные минералы, и она уже содержала некоторое количество питательных веществ в доступной для живых организмов формах. В дальнейшем на более зрелых стадиях развития земной поверхности выветривание и почвообразование разделяются в пространстве и времени, а почва формируется лишь в самой верхней зоне выветривания горных пород, часто после ее образования или переотложения. По представлению А.А. Роде почвообразовательный процесс имеет биофизико-химический характер и представляет собой совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще. Основными составляющими почвообразовательного процесса являются превращение минералов горной породы; накопление в почве органических остатков и их трансформация; взаимодействие органических и минеральных веществ и образование органоминеральных соединений; накопление в верхней части элементов питания; передвижение продуктов почвообразования с водой и формирование почвенного профиля. В общем, живое вещество в почве создается, разрушается и вновь возобновляется, в ней протекают «вихри жизни» (академик Вернандский). Движущей силой почвообразовательного процесса является взаимодействие малого биологического и большого геологического круговоротов веществ |
||
|
25. Факторы почвообразования Факторы почвообразования - внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых образуется почва. Основатель генетического почвоведения В.В. Докучаев положил начало учению о факторах почвообразования, выразив функциональную зависимость почвы от климата, горной породы, организмов, рельефа и времени формулой П= f(К.Г.О.Р).Т. Причем все эти факторы он считал равнозначными и незаменимыми, что и подтвердилось впоследствии. В настоящее время к пяти докучаевским факторам добавлен шестой – антропогенный, т. е. производственная деятельность человека, которая может существенно изменить и изменяет направление почвообразовательного процесса. С поселением микроорганизмов на горной породе начинается первичный почвообразовательный процесс. Они еще не создают почву, но подготавливают породу для поселения высших растений – основных продуцентов органического вещества. Пионерами являются водоросли, лишайники и автотрофные бактерии. Зеленые растения. Очень важной формой участия в процессе почвообразования является усвоение корнями зеленых растений зольных элементов и азота из почвы и синтез в процессе фотосинтеза органического вещества, которое через опад и отпад попадает на почву и в почву и под воздействием живых организмов, населяющих почву (огромное количество видов беспозвоночных животных и микроорганизмов) подвергается процессам трансформации и либо минерализуется до некоторых простых соединений - углекислоты, воды, газов и простых солей или преобразуется в новые сложные соединения - почвенный гумус. Микроорганизмы. Исключительно важную и специфическую роль в почвообразовании играют микроорганизмы, которым принадлежит главная роль в процессах гумификации и минерализации растительных остатков, в новообразовании и разрушении почвенных минералов. Актиномицеты (лучистые грибы) разлагают клетчатку, лигнин, гумусовые вещества, углерод которых они используют в процессе образования гумуса. Грибы, водоросли, лишайники также активно участвуют в первичном почвообразовательном процессе, оказывая при этом глубокое разрушающее воздействие на первичные и вторичные минералы, слагающие почву и материнскую породу. Почвенные животные. Наряду с высшей растительностью большое влияние на процессы почвообразования оказывают многочисленные представители почвенной фауны – беспозвоночные и позвоночные, населяющие различные горизонты почвы и живущие на ее поверхности. Почвенных животных можно разделить на четыре группы: - микрофауна – организмы размером < 0,2 мм: нематоды, протозоа, эхинококки и другие, живущие во влажной почве; - мезофауна – организмы размером 0,2-4,0 мм: мельчайшие насекомые, специфические черви и другие, для которых достаточно влажного воздуха; - макрофауна – животные размером 4-80 мм: термиты, дождевые черви, муравьи и др.; - мегафауна – животные размером более 80 мм: кроты, грызуны, лисы, змеи, жуки и др. Все они используют органические остатки в виде пищи, ускоряя таким образом биологический круговорот, в процессе метаболизма способствуют полной или частичной минерализации потребленного корма. Климат – количественный статистический режим погоды для той или иной территории, характеризуемый средними и крайними показателями температуры, осадков, влажности воздуха и других метеорологических показателей. С климатическими условиями связана энергетика почвообразования. Климат – важный фактор, определяющий интенсивность и цикличность биологического круговорота веществ. Его составляющие обусловливают многие особенности в свойствах почв в связи с его влиянием на тепловой, воздушный, водный, окислительно-восстановительный и питательный режимы. Климат влияет также на процессы водной и ветровой эрозии. Почвообразующие породы. Почвообразующая, или материнская, порода определяет гранулометрический, химический, минералогический состав почв, их химические, физические, физико-механические и другие свойства и режимы, формирование почвенного профиля. От нее зависят интенсивность и направленность почвообразования. Главными почвообразующими породами являются рыхлые осадочные. Именно на них почти повсеместно развиваются почвы. Рельеф – один из важнейших факторов почвообразования, оказывающих большое влияние на генезис почв, структуру напочвенного покрова, его контрастность и пространственную неоднородность. Уже в первой генетической классификации В.В.Докучаев разделил почвы на нормальные, зональные и интразональные в связи с положением на рельефе. Различают три группы форм рельефа. Макрорельеф – равнины, плато, горные системы, определяющие общий облик обширной территории. Его возникновение обусловлено тектоническими явлениями в земной коре. Мезорельеф – средние формы рельефа на элементах макрорельефа: долины, лощины, холмы, овраги, балки, склоны разной крутизны. Именно под воздействием элементов мезорельефа формируется местный климат и происходит перераспределение тепла и влаги, он определяет структуру почвенного покрова в пределах конкретного ландшафта. Микрорельеф – формы рельефа от нескольких квадратных дециметров до нескольких сотен квадратных метров с колебаниями высот в пределах 1 м; бугорки, западины, блюдца, возникающие из-за просадочных явлений, склоновые формы рельефа. Он определяет пятнистость и комплексность почвенного покрова, и характер микрокомбинаций. Производственная деятельность человека. В современную эпоху становится решающим фактором почвообразования и повышения плодородия почвы на значительных пространствах земного шара. Человек воздействует как непосредственно на почву (обработка, удобрения, мелиорация), так и на весь комплекс окружающих условий развития почвообразовательного процесса (растительность и др.). При этом характер и значимость изменений почвы зависят от социально-экономических производственных отношений, уровня развития науки и техники. |
26. Почвообразующие породы, их происхождение Почва состоит из минеральных, органических и органоминеральных веществ. Источником минеральных соединений почвы являются горные породы, из которых слагается твердая оболочка земной коры – литосфера. Почвообразующими или материнскими породами называются поверхностные горизонты горных пород, из которых возникают почвы. Горные породы, из которых слагается земная кора, по происхождению подразделяются на магматические, метаморфические и осадочные. Магматические породы образовались при остывании расплавленной жидкой массы (магмы) внутри земной коры (глубинные – интрузивные) или вытекавшей в виде лавы при извержениях на земную поверхность (излившиеся или эффузивные). Пример: граниты, базальты, порфиры. Магматические породы составляют около 95% литосферы. Но в качестве почвообразующих пород встречаются редко, главным образом в горных областях (Кавказ, Урал). Метаморфические породы образовались из осадочных и магматических пород в средних слоях земной коры под воздействием высокой температуры и большого давления. К ним относятся гнейсы, мраморы (образовавшиеся из известняков), кварциты (сформировавшиеся из песчаников), различные сланцы (кремнистые, глинистые, слюдяные). Продукты выветривания метаморфических пород редко служат материнскими породами для почв; также как и магматические встречаются в горных местностях. Осадочные породы – это породы, которые образовались на поверхности Земли путем выветривания и переотложения продуктов выветривания магматических и метаморфических пород или из отложений остатков различных организмов (пески, супески, суглинки, глины, мел, известняк). Равнины Беларуси покрыты слоем осадочных пород, на которых почти повсеместно сформировались и формируются почвы. Все горные породы по их возрасту можно условно разделить на две большие группы: 1) древние, или коренные, дочетвертичные, преимущественно плотные породы; 2) четвертичные, или современные, главным образом рыхлые осадочные породы континентального и морского происхождения. |
|||
|
27. Общее понятие о морфологии почв Почва представляет собой иерархически построенную природную систему, состоящую из морфологических элементов разного уровня, под которыми понимаются любые естественные внутрипочвенные тела, образования либо включения, с четкими или диффузными границами, отличающиеся от соседних по своей форме и внешним свойствам – морфологическим признакам. Изучение морфологических признаков – начало и основа исследования почвы. Они определяют генетический тип почвы, на их основе составляются почвенные карты, которые после камеральной обработки используются в хозяйственной деятельности человека. К внешним морфологическим признакам почвы относятся строение, мощность профиля и отдельных генетических горизонтов, окраска механический (гранулометрический) состав, структура, сложение, новообразования, включения. Почвенный профиль Почвенным профилем называется определенная вертикальная последовательность генетических горизонтов в пределах почвенного индивидуума, специфическая для каждого типа почвообразования. Профиль почвы характеризует изменение ее свойств по вертикали, связанное с воздействием почвообразовательного процесса на материнскую горную породу. Наблюдается закономерное, зависящее от типа почвообразования изменение гранулометрического, минералогического, химического состава, физических, химических и биологических свойств почвенного тела от поверхности почвы вглубь до незатронутой почвообразованием материнской породы. Строение почвенного профиля, т.е. характер и последовательность составляющих его генетических горизонтов, специфично для каждого типа почвы и служит его основной диагностической характеристикой. При этом имеется в виду, что все горизонты в профиле взаимосвязаны. Типы строения почвенного профиля В соответствии с характером соотношения различных горизонтов в большом разнообразии строения почвенного профиля можно выделить несколько типов, которые связаны с определенными типами почвообразования, возрастом почв и их нарушенностью природными или техногенными факторами По строению почвенный профиль может быть простым и сложным, отличаться набором дифференцированных и недифференцированных генетических горизонтов. Простое строение профиля включает в себя 5 типов: 1) примитивный профиль с маломощным горизонтом А либо АС, располагающимся на материнской породе; 2) неполноразвитый профиль, имеющий полный набор всех генетических горизонтов для каждого типа почвы, но укороченных, с малой мощностью каждого горизонта; 3) нормальный профиль, имеющий полный набор всех генетических горизонтов, характерных для данного типа почвы, с мощностью, типичной для неэродированных (ненарушенных) почв; 4) слабодифференцированный профиль, в котором генетические горизонты выделяются с трудом и очень постепенно сменяют друг друга; 5) нарушенный (эродированный) профиль, в котором часть верхних горизонтов уничтожена эрозией. Сложное строение также характеризуется 5 типами: 1) реликтовый профиль, в котором присутствуют погребенные горизонты или погребенные профили палеопочв, с другой стороны в профиле могут быть не погребенные, а реликтовые горизонты, являющиеся следами древнего почвообразования, идущего сейчас по иному типу; 2) многочленный профиль формируется в случае литологических смен в пределах почвенной толщи; 3) полициклический профиль образуется в условиях периодического отложения почвообразующего материала (речной аллювий, вулканический пепел, эоловый нанос); 4) нарушенный (перевернутый) профиль с искусственно (деятельность человека) или природно (ветровал в лесу) перемещенными на поверхность нижележащими горизонтами; 5) мозаичный профиль, в котором генетические горизонты образуют не последовательную по глубине серию горизонтальных слоев, а прихотливую мозаику, сменяя друг друга пятнами на небольшом протяжении. Мощность почвенного профиля – общая протяженность всех горизонтов до материнской породы. У различных почв она колеблется от 40-50 до 100-150 см. Мощность почвенного горизонта – протяженность от его верхней до нижней границы. Например, А0 = 0-5 см, А1 – 5-25 см и т.д., т.е. видна как мощность, так и глубина расположения горизонта. Новообразования – морфологически оформленные выделения и скопления разнообразных веществ химического и биологического происхождения, резко отличающиеся от массы почвы по цвету, сложению и составу, являющиеся следствием почвообразовательного процесса. Новообразования могут находиться как внутри почвенных агрегатов ( структурных отдельностей) , так и на поверхности или между ними в порах и трещинах. Прослойки: луговая известь (мергель); полутораоксиды железа в подгумусовых горизонтах дерновых, заболоченных почв в виде охры, рудяка и ячеистых пластов лимонита мощностью 5-10 см; ортзанды и псевдофибры в песчаных почвах; вивианит в торфах, гумусовых и подгумусовых горизонтах, сапропель органический, минеральный, известковый. Включения – случайные инородные органические или минеральные тела или предметы в профиле почвы, генетически не связанные с почвообразовательным процессом. К ним относятся галька, валуны, обломки камней, кирпича, кусочки угля, кости, черепки, окаменелости остатков растений и др. Включения, как и новообразования, могут играть важную роль в установлении особенностей почв и их лесорастительных условий. |
28. Почвенные генетические горизонты Под влиянием почвообразовательного процесса вся почвенная толща дифференцируется на ряд расположенных в определенной последовательности горизонтов, получивших название генетических (от греч. Genesis – происхождение). Генетические почвенные горизонты – это формирующиеся в процессе почвообразования однородные, обычно параллельные земной поверхности слои почвы, составляющие почвенный профиль и различающиеся между собой по морфологическим признакам. Ао – лесная подстилка, моховый очес, залегает на самой поверхности почвы. Этот горизонт состоит из разлагающихся органических остатков с примесью минеральных частиц. Под лесной растительностью – лесной опад, под степной травянистой растительностью на целинных землях и на лугах травянистый или степной войлок (опавшие стебли и листья). Подразделяется на :АL (от слова ( Laub) - свежий опад; АF ( Fermation – ферментация, слой, находящийся в стадии разложения) - слой разложения с преобладанием слаборазложившихся растительных остатков, сохраняющих анатомическое строение; АН (Humus-гумус) - частично гумифицированный опад, смешанный с минеральной частью почвы. А1 – гумусовый ( перегнойно-аккумулятивный) горизонт. Темнее окра-шен, чем другие горизонты. Занимает верхнюю часть профиля почвы и отличается максимальным содержанием гумуса и питательных веществ. Аd – дернина. Густо пронизанный корнями растений верхний слой почвы под луговой растительностью. Ап – пахотный горизонт. Поверхностный гумусовый горизонт, преобразованный периодической обработкой. А2 – элювиальный горизонт (горизонт вымывания). Всегда окрашен в светлые тона в результате интенсивного разрушения и выноса продуктов разрушения в нижележащие горизонты или за пределы почвенного профиля. Он имеет более светлую окраску чем горизонт А1. В разных почвах элювиальный горизонт получает различное название (подзолистый – в подзолистых и дерново-подзолистых почвах, осолоделый – в солодах). В – иллювиальный горизонт, горизонт вмывания, в результате чего он может обогащаться гумусом (Вh), илом (Ві), соединениями железа с карбонатами и т. д. Концентрирует выщелачиваемые из верхних горизонтов различные минеральные соединения, а также коллоидную фракцию почвы. В ряде почв в зависимости от некоторых морфологических признаков этот горизонт подразделяют на В1, В2 и т.д. Имеет красно-бурую или желто-бурую окраску. G – глеевый горизонт, формируется в гидроморфных почвах вследствие длительного или постоянного избыточного увлажнения, в которых в результате восстановительных процессов накапливаются закисные соединения железа, придающие ей сизоватую окраску. Если признаки глеевого процесса проявляются и в других горизонтах, то к их буквенному обозначению добавляют букву «g», например: А2g, Вg. С – материнская порода. Представляет собой незатронутую или слабо затронутую почвообразовательным процессом породу, в верхнюю часть которой могут вмываться соли. Их присутствие обозначается дополнительными буквами: карбонатов – Ск , гипса - Сг , сульфатов – СS. У хорошо развитых почв она отличается только с глубины 1,5-2 м. Д – подстилающая порода. Выделяется в том случае, когда почвенные горизонты образовались на породе, ниже которой расположена другая порода. О таких почвах говорят, что они сформировались на двучленных наносах. Для торфяных почв применяется следующая система индексов: Т – торфяной горизонт, подразделяющийся по степени разложения и ботаническому составу на Т1, Т2, Т3 и т.д.; Тп – торфяной пахотный горизонт, измененный при обработке; ТАп – торфяно-перегнойный, состоящий из сильно разложившихся растительных остатков, пылевато-зернистой или комковатой структуры; ТСп – торфяно-минеральный, имеет порошистую или пылевато-порошис-тую структуру. Характерен для переосушенных торфяников; ТДп – торфяно-пахотный, перемешанный при вспашке с подстилающей породой; Тт – заиленный, уплотненный, очень темный горизонт в подпахотном слое торфа. По составу горизонры бывают органогенные, гумусированные, карбонатные, железистые и другие, по свойствам - кислые, нейтральные, щелочные, насыщенные, выщелоченные, ненасыщенные Сочетание этих признаков определяет общий, внешний вид почвенного профиля и различия между генетическими горизонтами. |
|||
|
33. Первичн минер. Образ из магмы путём её кристаллизац. В процессе отвердеван. магмы выдел стадии: собственно-магматическая, пневматолитовая, пегматитовая, гидротермальная, вулканическая. В почве из первичн минер содержится квартц, полев. шпат, слюды. Остальные разрушаются до вторичн. А почве дают крупные фракции, и чем их больше, тем больше лёгкий гранулометрич. состав имеет почва. Эти почвы облад. хорошей водопроницаемостью, много воздуха. Обуславливает агрофизич. св-ва почвы. Вторичн минер. Образ тремя путями: из первичн на небольших глубинах или поверхности земли (опал); крисстализац. солей из водных р-ров (гипс); образован из живых организмов (фосфарид). Легкорастворим. соли, кот дают элементы питан для растен. Гидрооксиды Fe,Si,Al (коллоиды в почве) и глинистые минер (каолинит) обуславлив хим состав почвы, поглощён и удержан воды и пит в-в, водно-физич св-ва почвы, определ рН ср почвы. |
34. Общий химический состав почвообразующих пород и почв Почва является самой верхней частью коры выветривания литосферы и поэтому в общих чертах наследует ее химический состав. Почвы наследуют характерные для почвообразующих пород соотношения химических элементов, но их удельное содержание изменяется: в почвах больше, чем в литосфере, кислорода (49 вместо 47%), водорода (5 вместо 0,15%), углерода (2 вместо 0,1%), кремния (33 вместо 27,6%), азота (0,1 вместо 0,01%) за счет убыли оснований, железа, аллюминия. Химический состав почвы зависит от состава и соотношения формирующих ее минералов, а также тех изменений, которые они претерпевают при выветривании. В химическом составе почв преобладают кислород и кремний, в меньшей мере алюминий, и в очень небольшом количестве присутствуют железо, титан, кальций, магний, калий, натрий. Другие химические элементы присутствуют в микроколичествах. Между минералогическим, гранулометрическим и химическим составами рыхлых пород существует определенная сопряженность: чем тяжелее порода по составу, тем меньше в ней первичных и тем больше вторичных минералов, особенно вторичных алюмосиликатов и свободных гидроокисей, тем ниже содержание кремнезема и выше содержание химически связанной воды и окисей алюминия и железа. При переходе от крупных частиц к мелким уменьшается в них содержание окисей алюминия, железа, магния и калия. Объясняется это тем же, чем и изменение химического состава пород в зависимости от их гранулометрического состава. |
35. Гранулометрич состав Частицы разного размера – механич эл-ты почвы. Всё, что больше 1 мм – это составл. скелет почвы (хрящ). Он сост. из обломков магматич. и метаморфозн. пород и первичн. минералов. Это не активн. часть почвы. Частицы размером меньше 1 мм – мелкозём: 1. Песчаная фракция (частицы от1-0,05мм). Сост. из первичн. минерал, обладает высокой водопроницаемостью. Наличие в почве способствует быстрому износу орудий труда. Почвы, содержащие много песка, облад. низким плодород. 2. Пылеватая (от 0,05-0,001 мм) сост. из первичн. минералов – крупная пыль, средняя и мелкая – вторичн. минер. Содержан пылеватых частиц способствуетлипкости, заплыванию почвы и трещиноватости. 3. Илистая (<0,001). Сост. из вторичн. минер. Это самая активная часть почвы. Обладает высокой поглотит способностью и способствует накоплен гумуса. Мелкозём раздел на физич песок (частицы 1-0,01мм. Сост. из песка мелкого, среднего, крупного и пыли крупной) и физич. глину (частица < 0,01мм. Сост. из пыли средней, мелкой, ила, коллоидов). В основу классификац почв по гранулометрич. сост. положено соотношен. в ней в процентах физич. песка и физич. глины.1. Пески (0-10% глины, 90-100 песка). 2. Супеси (10-20, 90-80). 3. Лёгкие суглинки (20-30,70-80). 4. Средние суглинки (30-40,60-70). 5. Тяжёлосуглинист (40-50,50-60). 6. Глины (>50,<50). Чем > физик глины, тем тяжелее почва. В тяжёл почвах в одной и той же почвенной зоне накаплив. воды, элем пит и гумуса, по сравнен с лёгкими почвами. Но эти почвы весной медленно прогрев и долго высыхают и счит. холодными почвами. Они требуют больших усилий при обработки. Лёгкие почвы часто содерж. мало влаги, но эти почвы весной быстро прогрев и высых. и считаются тёплыми. Для каждой почвен. зоне есть свой оптимальн. для раст. гранулометрич. сост. В нашей зоне (дерново-подзолит) – срений суглинок с содержан глины 35%. В чернозёмн почве – тяжёл суглинки – 50%, т.к. недостаток влаги. Глинистый гранулометрич. Сост. не оптимален ни в какой зоне. |
||
|
37. Методы определения гранулометрического состава почв В полевых условиях гранулометрический состав почв определяют «сухим растиранием», методом «зеркал», органолептически - скатыванием между пальцами, т.е. по внешним признакам и на ощупь, а точнее - лабораторным методом. Метод зеркала (сухое растирание). Небольшой комочек воздушно-сухой почвы, величиной с горошину, растирают пальцами в порошок и насыпают на ладонь. Указательным пальцем насыпанную почву втирают в кожу (ладонь должна быть сухой). После этого ладонь переворачивают и слегка встряхивают. На ладони в результате вхождения физической глины и поры тела образуется налет, или «зеркало», по которому определяют механический состав почвы. Пески рыхлые «зеркала» обычно не дают. Пески связные имеют очень слабое, редкое, рассеянное «зеркало». «Зеркало» супесей заметное, значительное, но прерывистое. Легкие суглинки дают хорошее, почти сплошное «зеркало». Средние суглинки, если их хорошо растереть, имеют очень хорошее сплошное «зеркало». Этим методом хорошо определять лишь механический состав песчаных, супесчаных, легкосуглинистых почв. Более тяжелые по составу почвы трудно растирать пальцами. В сухом состоянии они тверды, поэтому при растирании могут давать прерывистое «зеркало», что ошибочно укажет на более легкий механический состав. Пылеватые породы при растирании вызывают ощущение мягкости или «бархатистости», песчаные - жесткости или шероховатости. В зависимости от преобладающего размера личинок пески бывают крупно-, средне- и мелкозернистые. При растирании пылевато-песчаных пород ощущается мягкость, но одновременно имеется значительное количество песчинок. Скатывание шнура (по Н.А.Качинскому). Почву смачивают и растирают между пальцами до консистенции теста. В таком состоянии вода из почвы не отжимается, но почва поблескивает от нее и мажется. Хорошо размятую почву раскатывают на ладони ребром кисти другой руки, и шнур сворачивают в колечко. Толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца приблизительно 3 см. Скатывание шарика. Из сырой или смоченной размятой почвы скатывают шарик диаметром 2-3 см, который раздавливают между ладонями. У песков рыхлых шарик не образуется; у песков связных он легко крошится; у супесей образуется, но имеет шероховатую поверхность и при раздавливании рассыпается; у суглинистых почв шарик получается с гладкой поверхностью, при раздавливании дает лепешку с трещинами по краям; у глинистых почв он имеет блестящую поверхность и сдавливается в лепешку, почти не трескаясь по краям. |
38. Гранулометрический состав почв имеет большое агрономическое и лесоводственное значение и является одним из важнейших признаков (наряду с генетическими) для качественной оценки земель. От него зависят все физические, физико-механические, тепловые, водные, воздушные и биохимические свойства. В зависимости от удельного сопротивления при обработке к сельскохозяйственным орудиям почвы подразделяются на легкие (пески, супеси), средние (суглинки) и тяжелые (глины), содержания физического песка и глины: песчаные, супесчаные, суглинистые (легкосуглинистые, среднесуглинистые, тяжелосуглинистые), глинистые. Глинистые почвы – обладают большой влагоёмкостью, в сильно увлажненном состоянии они вязкие, липкие, при обработке прилипают к орудиям, плохо проветриваются. Однако глинистые почвы содержат много питательных веществ и только недостаток воздуха и плохая проветриваемость не дают возможности растениям использовать их. Супесчаные – это теплые, водопроницаемые, лёгкие в обработке почвы, но они имеют небольшую влагоёмкость и меньший запас питательных веществ по сравнению с глинистыми и суглинистыми почвами. Песчаные почвы – имеют ряд существенных недостатков. Они бедны питательными веществами. На них часто растения испытывают недостаток влаги, т.е. это сухие почвы. Из-за малой влагоёмкости этих почв выпадающие осадки в них не задерживаются, уходят в нижние горизонты, выщелачивая при этом вещества из верхнего слоя. Песчаные почвы имеют крупные воздушные поры, поэтому в них сильно выражен процесс аэробного разложения органического вещества. |
39. Органическое вещество почв – это совокупность живой биомассы, органических остатков растений, микроорганизмов и животных различной степени разложения, продуктов их метаболизма (совокупность процессов распада органического вещества (катаболизм) и его образования (анаболизма) и гумуса – специфических новообразованных веществ почв. В органическом веществе аккумулируются запасы элементов питания и энергии, оно является регулятором главнейших физико-химических и биологических свойств почвы и обусловливает специфику ее физических свойств. Все свойства почвы и ее режимы формируются при прямом или косвенном участии органического вещества и поэтому его значение трудно переоценить. Источники органической части почвы - органические остатки разной природы, поступающие в нее. Гумус или перегной – это сложный комплекс органических соединений, образующихся в почве при разложении и гумификации органических остатков под действием микроорганизмов. Процесс образования гумуса в почве из растительных и животных остатков называется гумификацией. Состав почвенного гумуса В его сост выдел 2 большие части: 1) неспецифич часть (негумусов в-ва). Сост из компонентов исходных органич остатков (белки, углеводы) и промежут продуктов (аминок-ты). 2) специфич часть соединения – 85-90% смесь различн по составу и св-вам высокомолекулярн азотосодерж органич соедин., объединен общностью происхожден. В составе гумусовых в-в выдел: группа ГК, гр ФК, гумины. Св-ва ГК: не растворимы в воде, в минер и органич к-тах; хорошо растворимы в щелочах. Окраска ГК и гуматов тёмная. ГК накапливаются на месте образован. Св-ва гуматов: гуматы одновалентных катионов (К, Nа) растворимы в воде; 2-х вал катионов (Са, Мg) не растворимы в воде, оседают в почве; 3-х вал кат (Fe, Al) образ органо-минер комплексы с глинистыми минералами, кот не растворимы в воде Гуматы обладают клеющей способностью и уч-ют в образован структуры почвы. Св-ва ФК: способны разрушать почвен. минералы (выветривание); растворимы в воде, к-тах, щелочах; их производные – фульваты. Фульваты одновал кат- растворимы в воде; 2-х и 3-х вал кат – частично растворимы. Степень растворимости зависит от насыщенности комплекса металлом. ФК и фульваты имеют светлую окраску. Накоплен ФК и их производных хар-ны для подзолистых и дерново-подзолистых почв. Гумины – неэкстрагируемая часть гумуса. Могут предавать почве тёмную окраску. Схема гумусообразования. Все органич. остатки, кот попадают в почву, подвергаются разложению микроорганизмами и образуются промежут. продукты разложения. Часть промежут. продуктов теряется, вымывается. Часть используется гетеротрофными микроорган. для жизнедеятельности. Часть подвергается минерализации (простые соли). Часть уч-ет. в процессе гумификации. Гумификация – сложный процесс поликонденсации и полимеризации продуктов разложения органич. остатков при активном участии ферментов. Ф-ры образован гумуса. 1. На накоплен гумуса влияет водно-воздушн режим почвы. В продолжительн. ананаэробн. услов. гумус не накаплив., растит остатки не разлаг. и образ торф. В продолжит аэробн. услов. гумус не накаплив. (усилив минерализация). Хим состав органич. остатков или опада. 1) Хвойный опад. даёт грубый гумус – кислый, т.к. разложение его идёт на поверхности почвы с участием грибов. 2) травянистый опад – наиболее хорош. Образ мелкий гумус с преобладан ГК. Гранулометрич состав почвы. Больше всего гумуса накаплив. тонкие фракции почвы, кот содержатся больше в суглинистых почвах. В глинистых почвах отчасти создаются ананаэробн. условия. В песчан. и супесчан. почвах быстро идёт минерализация. |
||
|
41. Экологическая роль гумуса Развивая учение В.И.Вернадского о биосфере, В.А.Ковда подчеркивает общепланетарную роль почв, в частности, как аккумулятора органического вещества и связанной с ним энергии, способствующих устойчивости биосферы. Он предложил считать гумусовый слой почв планеты особой энергетической оболочкой – гумосферой. Почвы, содержащие среднее количество органического вещества (4-6%) и имеющие средние запасы гумуса (200-400 т/га), накапливают на 1 га столько энергии, сколько дают 20-30 т антрацита. Энергия органического вещества используется микроорганизмами и беспозвоночными животными для своей жизнедеятельности, для фиксации азота, а также для многих внутрипочвенных процессов преобразования почвенной массы, для воспроизводства и поддержания почвенного плодородия. Поддержание запасов органического вещества почвы означает сохранение ее энергетического потенциала. Органическое вещество является источником многих питательных компонентов и, прежде всего, азота: 50% азота растения берут из почвенных запасов. Ферментативная активность почв также возрастает при нарастании количества гумуса. Содержание органического вещества, особенно подвижной его части, определяет интенсивность поступления СО2 в приземный слой воздуха, что позволяет наращивать интенсивность фотосинтеза растений. Почвы с высокой биологической активностью, как правило, способны производить более высокий урожай полевых культур. Оптимизация гумусового состояния почв предполагает разработку таких приемов хозяйственной деятельности, которые могут создать условия для получения высокого и устойчивого урожая без деградации почвенного плодородия. С этих позиций почвенное вещество почвы делят на мобильное, обеспечивающее эффективное плодородие, высокий текущий урожай культур. К первой группе относят свежий опад растений, растительные остатки, вещества индивидуальной природы, легкоминерализующиеся части гумусовых веществ. Ко второй группе – специфические гумусовые вещества. |
42. Лесная подстилка – поверхносный слой из растительных остатков, находящихся в разной стадии разложения. Она формируется из опада древесной, кустарниковой, травяной и моховой растительности. Лесная подстилка играет важную роль в жизни леса. Она влияет на процессы, происходящие в почве: обогощает ее органическими и минеральными веществами, уменьшает испарение и предохраняет почву от иссушения, переводит поверхностный сток во внутрипочвенный, оказывает существенное влияние на возобновление леса и часто является средой размещения корней древесной растительности. В муллевом типе органического вещества подстилка однослойная, так как нижняя гумифицированная часть ее сильно перемешана с минеральной массой почвы и соответствует гумусовому рыхлому, крупитчатому или мелко-комковатому горизонту А1 повышенной мощности. Разложение опада происходит с большим участием дождевых червей, бактерий, грибов и актиномицетов и в тесном взаимодействии с минеральной частью почвы; реакция нейтральная или слабокислая, рН = 6,6-7,0. Подстилка почвы с органическим веществом типа «модер» средней рыхлости, состоит обычно из двух или трех слоев. Под слоем слабо разложившегося опада, на границе с ясно выраженным гумусовым комковато-слоеватым горизонтом А1 (7-10 см) имеется хорошо разложившаяся перегнойная часть около 1 см мощности, постепенно переходящая в ниже лежащий горизонт. В разложении подстилки дождевые черви принимают незначительное участие, а в составе микрофлоры грибы начинают преобладать над бактериями; степень смешения органических остатков с минеральными веществами почвы менее полная, реакция почвы слабокислая. При формировании органического вещества типа «мор» образуется мощная трехслойная подстилка, медленно разлагающаяся, переплетенная гифами грибов, уплотненная, отчетливо отделяющаяся от нижележащего минерального горизонта (обычно горизонт А2 или А1А2). В разложении подстилки принимают участие преимущественно грибы, дождевые черви отсутствуют; реакция сильнокислая. |
43. Почвенные коллоиды Почва – полидисперстная ср. Происхожден коллоидов. 1. Дисперсионный путь – дробление более крупных частиц на мелкие – выветриван. 2. Конденсационный - укрупление мелких частиц – физич или хим соединен молекул или ионов – образован органич. коллоидов (протеин). Состав коллоидов. 1. В почве преоблад. мин коллоиды. Они представлены вторичн минерал (глинистые минералы (каолинит)), аморфными вторичн. гидрооксидами (Si – опал). 2. Органич. коллоиды – а почве представлены ФК и ГК, протеином, клетчаткой и др белковыми в-вами. Они менее устойчивы, чем минер, т.к. подвержены минерализац. 3. Органоминер коллоиды – комплексы органич и минер в-в – гуматы и фульваты. Строен почвен коллоидов. При взаимод коллоидов с водой возник электрич. силы и вокруг коллоидных частиц в растворе образ двойной электич слой, сост из противоположн. заряжен ионов. Н2SiО3 – диссоциация -> Н+ + НSiО3-. Ядро – сост из молекул данного в-ва (Н2SiО3). На поверхности ядра наход. слой молекул, способн. к диссоциации на ионы – ионно-генный слой. Отдиссоциированные ионы образ слои: 1. Непосредственно к ядру примыкает слой ионов, имеющих наибольшее хим. родство с ядром – потенциал определяющий слой, кот определ. знак заряда коллоида. 2. Далее располог 2 слоя противоионов: а) неподвижный; б) диффузный слой. |
||
|
44. Коагуляция и пептизация почвенных коллоидов Ядро сост из ионно-генного слоя, потенциал определяющего слоя, неподвижного и диффузного слоя. Разность потенциалов между неподвижным и диффузным слоем – тзетопотенциал. При увеличение диссоциации коллоидов тзетопотенциал ↑ и коллоидн система будет наход в состоян золя. При малой диссоциации тзетопотенциал ↓, коллоидн частицы слипаются и система будет находится в состоянии геля (осадка). Наиболее благоприятно состояние геля. Переход коллоидной системы их золя в гель – коагуляция. Из геля в золь – пептизация. Причины коагуляции: 1. Изменение р-ции ср. Ацедоиды коагулируют в кислой, а базоиды в щелочной ср. 2. Воздействие электролитов (кислот, солей, щелочей), кот содержат катионы – коагуляторы. По коагулирующей способности катионы ставят в ряд: Al - Fe – Ca – Mg – K - NH4 – Na. 3. Взаимное притяжение противоположных коллоидов – ацедоидов и баллоидов. 4. Высушивание, замораживание почвы – потеря водной оболочки коллоида. Причины пептизации: 1. Вызывают растворами щелочей 2. водой. Полив щелочной водой ведёт к разрушению коллоидов. Взаимодействию и соединению коллоидных частиц мешают водные пленки, которые удерживаются на их поверхности. По количеству воды, удерживаемой коллоидами, они разделяются на гидрофильные и гидрофобные. Гидрофильные коллоиды сильно гидратированы, труднее коагулируют. К ним относятся некоторые органические вещества, встречающиеся в почвах, минералы монтмориллонитовой группы. Гидрофобные коллоиды содержат небольшое количество воды. Это гидрооксид железа, минералы каолинитовой группы. Деление коллоидов на гидрофильные и гидрофобные группы несколько условно, поскольку при измельчении твердых коллоидных частиц степень их гидратации возрастает физическое состояние коллоидов в значительной степени зависит от состава поглощенных катионов, чем больше валентность поглощенных ионов, больше их заряд, тем меньше будет диссоциация их от коллоидной частицы, тем легче идет процесс коагуляции. 49. Почвенный растворПочвенный 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 (в форме иона SiO4-4 и в коллоидной форме); 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. |
45.
Поглотит способность зависит от почвенного поглотит комплекса. Основная часть ППК - почвенные коллоиды. Состав и величина почвенно-поглотит комплекса зависит от р-ции среды, а величина от содержан гумуса и гранулометрич. состава почвы. Наиболее способны поглощать почвы, в кот больше коллоидов – тяжелосуглинистые и высокогумусные. Физико-хим. или обменная поглотит способность - способность почвы поглощать и обменивать ионы почвен. р-ра на ионы твёрдой фазы; в основном обмениваются ионы диффузного слоя коллоидной мицеллы. Лучше изучено поглощен катионов. Поглощен катионов идёт тогда, когда в почвенно-поглотит. комплексе > ацедоидов. Для большинства почв хар-но именно катионное поглощен, т.к. в ней больше кремниевой к-ты, гумусовых к-т. Чем ↑ катиона валентность, тем ↑ способность поглощаться. В ряду с одинаков валентностью способность поглощаться ↑ с возростан. атомного веса. Fe>Al>H>Ca>Mg>K>NH4 >Na. В почве ион Н присоедан водой и образ ион гидроксония – имеет очень большой радиус и активно водород поглощается. Одновременно с поглощением идёт вытеснен из почвенно-поглотит. комплекса катионов. Р-ция идёт в эквивалентном кол-ве; чем легче катион внедряется, тем труднее вытесняется. Скорость поглощен зависит от того, где располог поглощен катионы. Быстрее вытесняются катионы на внешн. поверхности, чем между слоями кристаллической рещётки. 48. Понятие о ёмкости поглощения. Сорбциооная ёмкость – кол-во всех в-в, кот может поглотить почва. В почве наход поглощён или обменные катионы, кот влияют на св-ва почвы. Поглотит способ хар-ся суммой всех поглощён катионов. Е=ЕКО (ёмкость катионного объёма) (мг/экв/100 гр почвы). Величина ёмкости зависит от: 1. Гранулометрич сост почвы. 2. Содержан гумуса. Чем >, тем > ёмкость поглощен. 3. Минералогич состава. Чем больше в кач-ве глинистых минералов монтмариланитовой группы, тем > ёмкость. Чем > ёмкость, тем > почва содержит элементов питан и выше буферность почвы (способность почвы противостоять изменен р-циям ср). состав поглощен катионов в различн почвах различен. гидролиз, в зависимости от состоян катионов, выдел почвы насыщен и ненасыщен основаниями. Сумма поглощен катионов – S – кол-во катионов, кот при выходе в р-р дают основания Са,Мg,К,NН4. (мг). Катионы Н и Аl обособлены и обознач Нг и Al. Са,Мg,К,NН4}S; Н,Аl} Нг. V – степень насыщенности почвы основаниями в % и рассчит по ф-ле. V=S/E•100%=S/S+Hr•100% Буферностью называется способность почвы противостоять сдвигу реакции почвенного раствора под воздействием различных факторов в сторону кислого или щелочного интервала. Она определяется находящимися в почвенном растворе угольной кислотой и ее солями, органическими кислотами и их солями и в основном зависит от свойства твердой фазы. Среди этих свойств главными являются количество и состав почвенных коллоидов, состав обменных катионов и емкость поглощения. |
47. Почвенная кислотность. Происхождение Кислотность обусловливается наличием ионов водорода и алюминия в почвенном растворе и в поглощающем комплексе. В зависимости от места нахождения этих ионов она делится на два вида: актуальную (активную) и потенциальную (скрытую), которая, в свою очередь, подразделяется на обменную и гидролитическую. На образован кислых почв влияют бескарбонатные почвы ледников и безледников происхожден. 2. Климат: развивается при услов проливного типа водного режима, когда коэф увлажнен > 1. (обедняется Са и Мg). 3. Растительность: усилению кислотности способствуют хвойные леса и мох спагнум, т.к. их опад беден основаниями. 4. Подзолистый процесс почвообразования усиливает подкисление почвы, т.к. при нём идёт вымывание и разрушен коллоидов. 5. С/х деятельность чел: нарушение МБК, применение физиологич кислых удобрений. Виды кислотности. Кислотность связана в почве с наличием в почвенном р-ре или ППК ионов Н и Аl. 1. Актуальная – кислотность почвенного р-ра связана с ионами Н в этом р-ре. Н связан с появлен к-т, но они слабые минеральные или органические (продукты жизнедеят микроорган). Эта кислотность не вреда для растен. 2. Потенциальная – обусловлена наличием ионов Н и Аl в ППК, для их обнаружен использ соли: А) обменная – проявляется при д-вии на почву нейтр солями (КСl).Обменная вредна для растен, т.к. появляется сильная к-та (НСl), кроме этого в сильнокислых почвах основание (Аl(ОН)3) – подвижно Аl может обволакивать корневые волоски растений и всасывающие способности ↓. Б) гидролитическая – проявляется при л-вии на почву гидролит щелочной соли. Менее вредна, т.к. к-та слабая, но она большей обменной к-ты: в рез-те подщелачивания водного р-ра из ППК больше вытесняется ионов Н. по этой кислотности рассчит доза – му-экв-100 гр. почвы при титровании. Сильнокислые почвы – верховые торфянники. Кислые – подзолистые, краснозёмы. Нейтральн. – чернозёмы. Для большинства культур норма рН=6-7. Для улучшения кислых почв служит известкование, в его составе лежит обменная кислотность. Для точной потребности почв в известкован необходимо знать рН обменную: меньше 4,5 - сильнокислые; 4,6-5 – кислые-нуждаются; 5,1-5,5 – слабо-кислые – средненуждаются; 5,6 -6,0 – не кислые – слабо нуждаются; 6,0 – близкие к нейтральным – не нуждаются.Методы определения Актуальная кислотность почвы измеряется при взаимодействии почвы с дистилированной водой при разбавлении 1:25 либо в пасте .Измеряется рН водной суспензии или водной вытяжки из почвы. Потенциальная кислотность – кислотность твердой фазы почвы. Она обусловлена наличием ионов водорода и алюминия в ППК в поглощенном состоянии. Подразделяется на два вида: обменную и гидролитическую Обменная кислотность обусловлена наличием в поглощенном состоянии ионов водорода и алюминия, способных обмениваться на катионы нейтральных солей, например хлорида калия. В величину обменной кислотности входит и актуальная кислотность, Следовательно, обменная кислотность всегда больше, чем актуальная, а рН солевой вытяжки ниже рН водной. Щелочность почв и ее формы Щелочная реакция почвенных растворов и водных вытяжек обуславливается наличием повышенной концентрации в почве ионов гидрооксила ОН-. Различают актуальную и потенциальную щелочность. Актуальная щелочность обусловлена наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей: карбонатов и гидрокарбонатов калия и натрия, кальция и магния (Na2CO3 , NaHCO3 , Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, при диссоциации которых образуется в значительных количествах гидроксильный ион. Потенциальная щелочность обусловлена наличием в почве поглощенного натрия и проявляется при взаимодействии с угольной кислотой Методы определения Щелочность почвы определяется путем титрования водной вытяжки или почвенного раствора кислотой в присутствии различных индикаторов. Общая щелочность определяется титрованием по индикатору метиловому оранжевому. Щелочность от нормальных карбонатов определяется титрованием в присутствии фенолфталеина. 50. Методы выделения почвенного раствора Для выделения и изучения почвенных растворов в зависимости от условий и задач исследования применяются различные методы. 1 группа методов: выделение и изучение почвенных растворов с помощью вытяжек, т.е. извлечение раствора добавлением в почву воды в количестве, значительно превышающем навеску почвы (наиболее часто применяемое соотношение почва: вода - 1:5). Составы почвенных растворов и водных вытяжек весьма сильно различаются между собой. Поэтому в настоящее время водные вытяжки используются в основном для характеристики в почвах легкорастворимых солей и иногда для определения ряда легкодоступных растениям питательных элементов. 2 группа методов: выделение раствора из почвы в сравнительно неизменном виде. Для выделения почвенного раствора из образца почвы предварительно отобранного из почвы, необходимо преодолеть силу взаимодействия твердой и жидкой фаз почвы. Поэтому все методы основываются на применении внешней силы: 1.Давление, создаваемое прессом; 2.давление сжатого газа; 3.центробежная сила; 4.вытесняющая способность различных жидкостей. Количество выделяющегося почвенного раствора зависит от водоудерживающих свойств почвы и степени ее увлажнения. Практически в современных почвенных исследованиях наиболее часто применяются первый и последний методы, т.е. отпрессовывание раствора или вытеснение замещающей жидкостью. 3 группа методов: т.н. лизиметрические методы, действующие по принципу замещения и вытеснения растворов почвенных растворов талыми и дождевыми водами. Для количественного учета и изучения состава просачивающихся сквозь почву растворов применяют лизиметры различного устройства: лизиметры-контейнеры с бетонированными стенками и дном, лизиметры-монолиты, лизиметры-воронки, плоские лизиметры закрытого типа, в наименьшей степени нарушающие естественное залегание почвы, лизиметрические хроматографические колонки. 4 группа методов: непосредственные исследования водной фазы почв в почве естественного залегания в полевых условиях. Первые методы с применением электродов, погружаемых в почву, для определения влажности и электропроводимости почв были проведены еще в конце 19 века. Долгое время в почвах определяли лишь активность ионов водорода и окислительно-восстановительный потенциал. В последние годы развития потенциометрических и, в частности, ионометрических методов позволяет более широко проводить эти исследования, определять широкий набор ионов (Ca, Mg, K, Na, NO3, Cl), измеряя их активность в почве. |
||
|
51. Во́дный режи́м почв — совокупность процессов поступления, передвижения и расхода влаги в почве. Основной источник почвенной влаги — атмосферные осадки, количество и распределение которых во времени зависят от климата данной местности и метеорологических условий отдельных лет. В почву поступает меньше влаги, чем выпадает её в виде осадков, так как значительная часть задерживается растительностью, в особенности кронами деревьев. Вторым источником поступления влаги в почву является конденсация атмосферной влаги на поверхности почвы и в её верхних горизонтах (10—15 мм). Туман может оказывать значительно больший вклад в сумму осадков (до 2 мм/сутки), хотя и является более редким явлением. Типы водного режима: 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 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. 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. 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) 56. Воздушные свойства Благодаря пористости почва обладает воздухопроницаемостью. Воздухопроницаемость — свойство почвы пропускать воздух через поры, не занятые водой. Общий объем почвенных пор выше наименьшей влагоемкости (капиллярно-подвешенной влаги) называют воздухоемкостью, а общий объем пор, свободных от влаги,— воздухосодержанием, или порочностью аэрации. Воздухоемкость и воздухосодержание выражаются в процентах от объема почвы. Воздушные свойства почвы зависят от влажности, объемной плотности, механического состава, структурности почвы. Благодаря воздухопроницаемости и порозности аэрации почвы в том или ином количестве содержат почвенный воздух. Почвенный воздух — газы, находящиеся в порах почвы, свободных от влаги; содержание его выражается в процентах от объема почвы и изменяется в зависимости от динамики влажности почв в данной местности. Почвенный воздух хорошо дренированных почв содержит, %: азота — 78, кислорода — 21, аргона — 0,9, углекислого газа — 0,03. По составу он мало отличается от атмосферного (в нем больше углекислоты и меньше кислорода). В зависимости от пористости, влажности, состава растений, количества органических веществ, микроорганизмов содержание O2 и СО2 в почвенном воздухе может меняться от 0 до 20 %. Различия в концентрации O2 и С02 определяются интенсивностью использования О2, поступлением С02 и быстротой газообмена между атмосферным и почвенным воздухом — аэрацией. 57. Тепловые свойства К тепловым свойствам почвы относят ее теплопоглотительную способность, теплоемкость, теплопроводность Теплопоглотительная (отражательная) способность – это способность почвы поглощать лучистую энергию солнца. Величина отраженной коротковолновой солнечной радиации (Qотр.), выраженная в процентах, от ее общего количества (Qобщ), достигшего поверхности почвы, называется Альбедо (А) где Qобщ и Qотр выражаются в Дж/(см2 · мин) Дж- единица работы, энергии и количества теплоты ( в системе единиц СИ), равная работе, производимой постоянной силой в 1 ньютон при перемещении ее точки передвижения на 1м. Теплопоглощение – отдача почвой тепла в атмосферу. Зависит главным образом от степени влажности почвы. Чем больше воды в почве, тем сильнее она теряет тепло, наоборот сухие почвы – излучают тепло в меньшей степени. Почвы богатые гумусом, структурные – более теплые. Теплоемкость - способность почвы поглощать тепло. Теплоемкость бывает удельная и объемная. Удельная теплоемкость характеризуется количеством тепла в Дж, которое необходимо для того, чтобы нагреть 1 г абсолютно сухой почвы на 1оС, а объемная – соответственно 1 см3. В целом их значение связано между собой следующим уравнением: Тv = Т × dv, где Тv, Т – соответственно объемная (Дж/(см3 × град) и удельная [Дж/(г × град)] теплоемкости; dv – плотность сложения почвы, г/см3. Теплоемкость почвы зависит от ее гранулометрического и минералогического состава, содержания в ней органического вещества, воды, воздуха. Теплоемкость влажной почвы всегда выше теплоемкости сухой почвы. Именно поэтому влажные почвы медленнее нагреваются, чем сухие и более медленно охлаждаются. Теплопроводность. В связи с разностью температур теплота, которая поступает на поверхность почв, перераспределяется между ее слоями. Этот процесс называется теплообменом, а свойство проводить тепло от более теплых слоев к холодным – теплопроводность. Она измеряется количеством тепла в калориях, которое проходит через 1 см3 почвы. Теплопроводность оценивается с помощью коэффициента теплопроводности. |
52. К важнейшим водным свойствам почв относятся водопроницаемость, водоподъемная способность, влагоемкость почв. Водопроницаемость — это способность почвы впитывать и пропускать через себя воду. Процесс водопроницаемости включает впитывание влаги и ее фильтрацию. Впитывание происходит при поступлении воды в почву, ненасыщенную водой, а фильтрация начинается тогда, когда большая часть пор почвы заполняется водой. Впитывание воды обусловлено сорбционными и капиллярными силами, фильтрация — силами тяжести. Водопроницаемость зависит и от состава поглощенных катионов: натрий уменьшает водопроницаемость, а кальций, наоборот, увеличивает. Водоподъемная способность —свойство почвы поднимать воду по капиллярам. Вода в почвенных капиллярах образует вогнутый мениск, на поверхности которого создается поверхностное натяжение. Чем тоньше капилляр, тем более вогнут мениск и соответственно выше водоподъемная способность. Влагоемкость — способность почвы удерживать воду. В зависимости от водоудерживающих сил различают максимальную адсорбционную, капиллярную, предельно-полевую и полную влагоемкости. Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — это наибольшее недоступное растениям количество влаги, которое прочно удерживается молекулярными силами почвы (адсорбцией). Она зависит от суммарной поверхности частиц, а также от содержания гумуса: чем больше в почве илистых частиц и гумуса, тем выше максимальная адсорбционная влагоемкость. Капиллярная влагоемкость (KB) — количество воды, которое удерживается в почве при заполнении капиллярных пор над уровнем грунтовых вод. Капиллярная влагоемкость зависит от высоты над зеркалом грунтовых вод. Вблизи грунтовых вод она наибольшая, а с поднятием к поверхности уменьшается. Предельно-полевая влагоемкость (ППВ) — количество воды, которое удерживается в полевых условиях после полного увлажнения почвы с поверхности и свободного стекания избыточной воды. Грунтовые воды в этом случае не оказывают влияния на влажность почвы. Предельно-полевая влагоемкость зависит от гранулометрического состава, плотности и пористости почвы. Она соответствует количеству капиллярно-подвешенной воды. Полной влагоемкостью (ПВ) называют такое состояние влажности почвы, когда все поры заполнены водой. Полная влагоемкость наблюдается над водоупорными горизонтами, на которых находятся грунтовые воды. Влажность почвы подразделяют на абсолютную и относительную. Абсолютная влажность — это общее количество воды в почве, выраженное в процентах по отношению к массе почвы. Относительная влажность — отношение абсолютной влажности данной почвы к ее предельно-полевой влагоемкости. По относительной и абсолютной влажности почвы определяют доступность почвенной влаги культурным растениям. Влажность завядания растений — влажность почвы, при которой у растений появляются признаки завядания, не исчезающие при помещении растений в атмосферу, насыщенную водяными парами, то есть это нижний предел доступности растениям влаги. Зная абсолютную влажность и влажность завядания растений, можно рассчитать запас продуктивной влаги. Продуктивная (активная) влага — количество воды сверх влажности завядания, используемое растениями для создания урожая. Так, если абсолютная влажность данной почвы в пахотном слое составляет 43 %, а влажность завядания — 13 %, то запас продуктивной влаги равняется 30 %. Для удобства определения количество продуктивной влаги выражают в миллиметрах водяного столба. В таком виде продуктивную влагу легче сопоставлять с количеством осадков. Каждый миллиметр воды на площади 1 га соответствует 10 т воды. Содержание воды в почве обычно определяют весовым методом: навеску почвы высушивают при температуре 100...105 °С и в зависимости от потери в массе рассчитывают влажность в весовых или объемных процентах по отношению к сухой почве. |
53. Баланс водный почвы — совокупность всех видов поступления влаги в п. и ее расхода из п. в их количественном выражении за определенный промежуток времени и для определенного слоя п. Выражается (обычно, в мм водного слоя или м3/га) в форме уравнения водного баланса. В. б. составляется для бассейна внутренних морей (например, Каспийского), рек или их частей на годы различной водности и на наиболее напряжённые месяцы маловодных лет. Приходная часть баланса: сток поверхностных и подземных вод, образуемый атмосферными осадками, возвратные воды из канализационных систем, воды, фильтрующиеся с орошаемых полей, а также перебрасываемые из других бассейнов. Расходная часть: испарение с поверхности, воды, забираемые на производственные нужды (орошение, промышленное водоснабжение), для бытового водоснабжения и перебрасываемые в другие бассейны. В. б. даёт представление о водообеспеченности бассейна и при отрицательном балансе — о необходимости мероприятий по покрытию водного дефицита. 55. ПОЧВЕННЫЙ ВОЗДУХ — воздух, заполняющий поры и пустоты почв, не занятые водой (раствором). Он беднее, чем атмосферный, кислородом, но обогащен углекислотой, что связано с интенсивностью выделения СО2 микроорганизмами и корнями растений. Ход этого процесса изменяется по временам года, суток и зависит от погоды. Количество почвенного воздуха определяется структурой почв, наличием сети трещин, пустот, ячеек, пор. Хорошая вентиляция почвы, необходимая для развития растений, — один из показателей плодородия почвы. Наибольшее содержание воздуха в почвах с зернистой, ореховатой и комковатой структурой. Наименее благоприятные почвы со сланцеватой, листоватой, мелкочешуйчатой структурами. Почвенный воздух состоит из смеси различных газов: кислород, который поступает в почву из атмосферного воздуха; содержание его может меняться в зависимости от свойств самой почвы (её рыхлости, например), от количества организмов, использующих кислород для дыхания и процессов метаболизма; углекислота, которая образуется в результате дыхания организмов почвы, то есть в результате окисления органических веществ; метан и его гомологи (пропан, бутан), которые образуются в результате разложения более длинных углеводородных цепей; водород; сероводород; азот; более вероятно образование азота в виде более сложных соединений (например, мочевины) И это далеко не все газообразные вещества, которые составляют почвенный воздух. Его химический и количественный состав зависят от содержащихся в почве организмов, содержания в ней питательных веществ, условий выветривания почвы и др. 68. Система таксономических единиц Таксономические единицы в почвоведении (таксоны) – это последовательно соподчиненные систематические категории, отражающие объективно существующие группы почв в природе. Они показывают место или ранг почвы в системе и характеризуют точность их определения. Современная система таксономических единиц была принята Академией наук СССР в 1958 г. В ее основе лежит докучаевское учение о типе почвы, основной таксономической единице. Тип почвы – группа почв, развивающихся в однотипно сопряженных биологических, климатических, гидрологических условиях и характеризующихся ярким проявлением основного процесса почвообразования при возможном сочетании с другими процессами. Подтипы почв выделяются в пределах типа и представляют собой группы почв, качественно различающиеся по проявлению основного или налагающихся процессов, обусловленных различием в составе почвообразующих пород, гидрологическом режиме, изменением основного признака почв (дерновые типичные, дерновые оподзоленные и др.). Роды выделяются в пределах подтипа и показывают влияние местных условий (химизма и режима грунтовых вод, состава почвообразующих пород) на качественные генетические особенности почв: карбонатность, ожелезнение, реликтовые признаки и т.д. Виды в пределах рода характеризуют различия в свойствах и строении почв, связанные с особенностями протекания основного почвообразовательного процесса, характером антропогенного воздействия: слабоподзолистые, слабоэродированные, окультуренные. Разновидности почв определяются по гранулометрическому составу верхних горизонтов и почвообразующих пород: суглинистые, супесчаные и др. Разряды характеризуют генетические свойства почвообразующих пород: моренные, покровные, флювиогляциальные и другие отложения. 69. В принятой схеме классификации почв Беларуси типы почв по степени проявления основного процесса почвообразования делятся на подтипы, а в зависимости от характера почвообразующей породы, ее строения и механического состава – на роды, виды и разновидности. В настоящее время в республике насчитывается 13 типов почв, включающий 450 разновидностей. В номеклатурном списке почв выделены следующие 13 типов почв:1) дерново-карбонатные; 2) бурые лесные; 3) подзолистые; 4) дерново-подзолистые; 5) дерново-подзолистые заболоченные; 6) болотно-подзолистые; 7) дерновые заболоченные; 8) торфяно-болотные низинные; 9) торфяно-болотные верховые; 10) аллювиальные (пойменные) дерновые, дерновые заболоченные; 11) аллювиальные старопойменные (палеопойменные) дерновые, дерновые заболоченные; 12) аллювиальные болотные; 13) антропогенные. |
||
|
58. Под тепловым режимом почвы понимают совокупность процессов поступления, переноса, аккумуляции и отдачи тепла. Математически он характеризуется с помощью радиационного и теплового балансов. Радиационный баланс - это соотношение между количеством солнечной радиации поглощенной и излучаемой почвой. Ее приходная часть представлена прямой и рассеянной солнечной коротковолновой радиацией, а также длинноволновым излучением атмосферы. В расходную часть баланса входят отраженная поверхностью почвы коротковолновая радиация и длинноволновое температурное излучение почвы. Если приходная часть радиационного баланса больше расходной, почва нагревается. В этом случае баланс считается положительным. Для радиационного баланса характерна суточная и годовая периодичность. Тепловой баланс (Тб) складывается из показателя радиационного баланса, расхода тепла на транспирацию и физическое испарение влаги (Тт), теплообмен между поверхностью почвы и ее более глубокими слоями (Тп), нагревание воздуха (Тк): Тб = Тт + Тп + Тк Тепловой баланс зависит от особенностей географического положения и рельефа, физических свойств почвы, наличия растительного покрова, сезона года, времени суток, погодных условий и многих других факторов. 59. К общим физич. св-вам относ плотность почвы, плотность твёрдой фазы и пористость. Физ св-ва почвы: плотность твердой фазы-отношение массы тврдой. фазы почвы к массе воды в том же объеме при 4 гр. Опр-ся соотношением в почве орг. и минер компонентов(орг. в-ва 0,2-1,4,минер -2,1-5,18, минер горизонты-2,4-2,65, торф горизонты- 1,4-1,8г \ см 3.) Плотность-масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естеств. сложении. Зависит от минер и мех сост. и структуры, содерж. орг. в-ва (если много, то плотн. низкая.). На нее влияет обработка. Оптим=1-1,2 Пористость – суммарный объем всех пор между частицами ТВ фазы.(%) Зависит от мех. сос. структурности деятельности почвы фауны, содерж. орг. в-ва, обработки. Некапилярные поры - водопрониц, воздухообмен. Капилярное - водоудерж сп. Нужно капиллярная - много, а пористость аэрации 15 в минер. и 30-40-в торф. почвах. Оптим некапил-55-65(ниже=хуже воздухообмен. 60. Физ мех св. Пластичность – сп. почвы изменять форму и сохранять ее. Зависит от ГМС влажности, содерж. гумуса (если много, то хуже), содерж. Na (много-лучше). Липкость – св. влажной почвы прилипать к др. телам. Зависит от мех сост. и ГМС, влажности, обмен Na и гумуса. Физ. спелость-почва крошится на комки ,не прилипая к орудию. Биоспелость - когда развиваются биопроц-ы(рост семян деят. микр-ов).Набухание - увелич. объема почвы при увл. Зависит от погл. СП и минер сост. (монтмориланит=лучше, каолинит - хуже, Na (с ним лучше). Усадка-сокращение объема почвы при высыхании, зависит от погл способн, Na,минер сост. Связность-сп сопротивляться внешн усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы Зависит от минер и мех. сост., структуры, гумуса - хуже, влажности и использ., ГМС (тяжелые лучше), Na-лучше. Удельное сопротивление-усилие, затрач. на обработку почвы. Зависит от плотности, влажности, связности и ГМС. |
62. Мероприятия по регулированию общих физических и физико-механических свойств почвы Многие агрофизические свойства почвы довольно динамичны и их можно регулировать с помощью агротехнического, химического и биологического воздействия. 1. Агротехнические приемы (вспашка, культивация, прикатывание и др.) значительно изменяют плотность и общую пористость пахотного и подпахотного горизонтов почв, их удельное сопротивление, в результате чего они приобретают благоприятное строение. Эффективность обработок почвы во многом зависит от ее влажности. Почва должна обрабатываться в состоянии физической спелости, при этом образуется наиболее ценная с агрономической точки зрения ее структура и она отличается невысокой плотностью и хорошей воздухообеспеченностью. При постоянной глубине обработки сильно уплотняется подпахотный слой почвы и образуется плужная подошва, которая нарушает водопроницаемость и газообмен почвы, затрудняется развитие корневой системы растений. Более глубокое подпахотное рыхление способствует устранению неблагоприятных физических свойств почвы. 2. Химические приемы мелиорации почвы изменяют состав поглощенных ее оснований и весь комплекс физических и физико-механических свойств. К наиболее распространенным химическим приемам улучшения физических и физико-механических свойств относятся известкование кислых почв, внесение искусственных клеящих веществ (полимеров). После известкования почва становится более структурной, увеличивается ее водопроницаемость и уменьшается плотность. Гипсованием устраняется щелочная реакция солонцовых почв, улучшаются их физические свойства и структура. Твердость, сопротивление при обработке, липкость и другие физико-механические свойства в результате замещения поглощенного натрия на кальций становятся более благоприятными в агрономическом отношении. 3. Биологические приемы улучшения физических и физико-механических свойств почв – это посев сидератов и многолетних трав, внесение органических удобрений. Химическую мелиорацию почв (известкование) необходимо проводить совместно с применением органических удобрений. В результате такого комплексного воздействия почва значительно изменяет плодородие. Одновременное внесение навоза, минеральных удобрений и извести на кислых дерново-подзолистых почвах повышает урожай зерновых культур. Посев многолетних трав также приводит к повышению пористости и улучшению структурности почв. |
65. Радиоактивность почв обусловлена естественными и искусственными изотопами. Выражается количеством распадов в единицу времени: по системе СИ – беккерель (1Бк – 1 распад/с) или кюри (1 Ки = 3,7 · 1010 Бк). Основная часть радиоактивных почв связана с естественными радиоактивными элементами (ЕРЭ), которые подразделяются на две группы – первичные (т.е. пришедшие в почву из почвообразующей породы или с геохимическим потоком), и космогенные – попадающие в почву из атмосферы, где они возникают в результате взаимодействия космического излучения с ядрами стабильных элементов. Среднемировые значения концентраций ЕРЭ в почвах создают активность около 1000 Бк/кг (25 · 109 Ки/кг), но сами концентрации варьируют в очень широких пределах (не менее чем в 100 раз) в зависимости от содержания ЕРЭ в почвообразующих породах. Все естественные радиоактивные элементы являются долгоживущими изотопами с большим периодом полураспада – 108-1016 лет, испускают α-, β- и γ- лучи. Их делят на три группы: семейство урана (238U=99,28%; 234U= 0,0058%;235U=0,71%), тория (232Th), радия (226Ra). Все изотопы в этих семействах радиоактивны. Уран входит в состав многих горных пород и постоянно присутствует в почвах. Особенно его высокое содержание в фосфатных породах, что определяет высокую концентрацию урана в фосфорных удобрениях и в почвах, формирующихся на богатых фосфатами породах. радиоактивные изотопы стабильных изотопов: калий (40К), рубидий (87Rb), кальций (48Са) и др. Особое значение в этой группе имеет долгоживущий радиоактивный изотоп 40К. космогенные радиоизотопы углерод-14 (14С), тритий (3Н), бериллий (7Ве, 10Ве). Из сравнительно короткоживущих естественных радиоизотопов, присутствующих в почвах, интерес для почвоведения представляют радиоуглерод 14С и тритий- сверхтяжелый изотоп водорода, образующиеся в атмосфере при взаимодействии нейтронов космического излучения с ядрами азота(14N) и поступающие в почву из атмосферы. 67. Принципы классификации почв. Классификация в почвоведении – одна из сложнейших теоретических проблем. Задачей классификации является систематизация почв в таксономические группы по строению, составу, свойствам, происхождению и плодородию. Классификацией почв называется объединение почв в группы по их важнейшим свойствам, происхождению и особенностям плодородия. К настоящему времени не существует единой общепринятой классификации почв мира, в разных странах эту проблему решают по-разному. Научной основой классификации является систематика почв. Систематика почв - это как бы расширенный определитель почв, дающий детальное описание каждой известной науке почвы. Систематика почв опирается на сравнительно-исторический и сравнительно-географический методы, на принцип эволюционного развития почв, в ней используются данные всех разделов почвоведения. |