Учебники по почвоведению Учебники по почвоведению

Учебники по почвоведению

Курс 2 Семестр осенний Группа 4 Направление подготовки (специальность) «Почвоведение» Минимальное количество баллов для допуска к экзамену составляет 38 баллов. № Виды контрольных мероприятий Количество баллов за 1 контрольное мероприятие Текущий контроль 1 2 Промежуточное тестирование Реферат+презентация Модуль 3 Зональные (автоморфные) почвы Модуль 4 Интразональные (гидроморфные и засоленные) почвы Всего Количество баллов по модулю 15 15 30 5 5 5 10 10 20 15 15 30 Рубежный контроль 1. Контрольная работа 10 10 10 20 2. Тестирование 5 5 5 10 30 30 60 ВСЕГО Бонусные баллы Промежуточная аттестация в форме ЭКЗАМЕНА до 10 баллов 40 баллов учитываются: посещаемость занятий, активность, качество выполнения : практических и контрольных работ, домашних заданий, самостоятельной работы, итогов тестирования 1 -я часть – письменная работа по теории (20 баллов) при условии ответов на все вопросы; 2 -часть – устный ответ (20 баллов) при условии решения всех задач и ответов на все вопросы.

Формула В. В. Докучаева П = f (Кл, Г. п. , Орг. , Рел. , Вр. )

Общая схема почвообразования 1. В абиатический период развития Земли выветривание протекало без почвообразования: существовала только кора выветривания 2. Почвообразование начинается с момента поселения живых организмов на породах или на продуктах их выветривания. 3. Выветривание и почвообразование разделяются в пространстве и времени. 4. Почвообразование – это один из частных процессов трансформации земного вещества в специфических условиях педосферы. 5. Горные породы и продукты их выветривания могут служить материнской или почвообразующей породой.

Роль микроорганизмов и низших растений в первичном почвообразовании Голые скалы магматических и плотных метаморфических пород по внешнему виду безжизненны, но в действительности мелкие неровности и трещины широко используются литофильными организмами. Исследования Н. А. Красильникова, Д. М. Новогрудского, В. О. Паусона, М. А. Глазовской, И. А. Ассинг, И. В. Александровой, Н. Н. Сушкиной, проведенные в 40 – 60 -е годы, показали, что трещины в скальных породах густо заселены бактериями, низшими растительными и животными организмами Организмы эти совместно с гидротермическими факторами оказывают огромное влияние на породу и минералы и обуславливают возникновение своеобразной "эмбриональной" стадии почвообразования, предшествующей нормальному почвообразовательному процессу

Первичный почвообразовательный процесс

Лишайники – симбиотические организмы, состоящие из зеленых или сине-зеленых водорослей и грибов. Роль этих организмов в почвообразовании изучали Б. Б. Полынов, Е. А. Ярилова, И. А. Ассинг, Ф. И. Левин, Т. И. Евдокимова.

Поверхностные (накипные) лишайники

Листоватые лишайники

Кустистые лишайники Исландский мох (цетрария исландская) – лишайник семейства пармелиевых Кладония бахромчатая

В результате жизнедеятельности лишайников и сопутствующих микроорганизмов в мелкоземе скапливается и органическое вещество, сильно обогащенное азотом. Образуется гумус гуматно-фульватного типа, и его содержание может доходить до 10 %. Лишайники как бы подготавливают почву для поселения на ней литофильных грибов, т. к. литофильные грибы – сапрофиты и нуждаются хотя бы в минимальных количествах органического вещества.

Мхи

Литофильные мхи готовят уже относительно высокоплодородный субстрат, пригодный для заселения высшими растениями. В моховом мелкоземе наблюдается биогенное накопление S, Ca, K, Mg, P, Na и Mn, идет образование гуминовых кислот. Содержание перегноя в моховом мелкоземе составляет 10 – 40 %. Почвы эти очень богаты азотом.

Стадийность почвообразования

Вынос и аккумуляция при почвообразовании Почвообразование - соотношение процессов выноса и аккумуляции веществ. Абсолютная аккумуляция веществ – это поступление веществ в почвообразующую породу из атмосферы или гидросферы и накопление их в формирующейся почве (С, N, водорастворимые соли, гипс, известь, Fe, Si) Относительная аккумуляция веществ – это остаточное накопление в результате выноса каких-то других веществ (Si. O 2, R 2 O 3). Это всегда следствие элювиального процесса

Противоположные явления при почвообразовании Взаимодействие биологического и геологического круговоротов веществ проявляется через серию противоположно направленных процессов и противоречивых явлений: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Разрушение минералов – неосинтез минералов Биологическая аккумуляция веществ – биологическое потребление Гидрогенная аккумуляция элементов – геохимический вынос из почвы Разложение органических веществ – синтез новых Поглощение ионов твердой фазой из растворов – переход ионов из твердой фазы в раствор Растворение веществ – осаждение веществ Пептизация коллоидов – коагуляция коллоидов Нисходящее движение растворов – восходящее движение Увлажнение – высыхание Набухание – усадка Нагревание – охлаждение Окисление – восстановление Азотфиксация - денитрификация

Классификация и уровни процессов 1. Молекулярные процессы. Окисление, восстановление химических соединений в почвах, изоморфные замещения в решетках кристаллов, обменные реакции, сорбция и десорбция, образование и разрушение полимеров и пр. 2. Процессы массопереноса. Формируют морфоны и горизонты (водный режим почв, выщелачивание веществ из верхних горизонтов, привнос с капиллярным раствором веществ в верхнюю часть профиля). 3. Процессы формирования почвенного профиля. Разные сочетания процессов второго уровня. 4. Процессы формирования почвенного покрова. Сочетание в пространстве процессов 3 -го уровня и латерального переноса веществ из одного профиля в другой (формирование почвенной катены). Первые два уровня процессов относятся к области молекулярного почвоведения, последний уровень изучают географы почв.

Морфоны — это (кроме структурных отдельностей) внутри-горизонтальные морфологические элементы, разделенные трещинами, блоки вышерасположенных горизонтов, включения и новообразования. Выделение морфонов возможно не во всех почвах и не во всех горизонтах. Так, однородный почвенный горизонт может представлять собой единый морфон, разделяющийся лишь на структурные отдельности. Почвенный профиль представляет собой первый уровень морфологической организации почвы как природного тела, а почвенный горизонт можно рассматривать как второй уровень, который также неоднороден и состоит из морфологических элементов третьего уровня — морфонов.

Противоположные процессы, из которых складывается почвообразование, А. А. Роде назвал общими почвообразовательными процессами, поскольку они имеют место во всех почвах, хотя и в разном качественном и количественном проявлении, в разнообразных сочетаниях. Специфические проявления общих процессов в зависимости от специфики факторов и условий почвообразования называются элементарными почвенными процессами (ЭПП) (Герасимов, 1973). К ним относятся такие процессы, как гумусообразование или торфообразование, засоление или рассоление, неосинтез каолинита или монтмориллонита и т. д.

В настоящее время выделяются следующие элементарные почвенные процессы (ЭПП) Биогенно-аккумулятивные ЭПП – протекают в почве при непосредственном участии живых организмов, при участии продуктов их жизнедеятельности и посмертных остатков и сопровождаются образованием в профиле биогенных органо-аккумулятивных поверхностных горизонтов

Дерновый процесс вызывается развитием травянистой растительности, которая способна накапливать в почве органические остатки и гумус. Поэтому почва приобретает благоприятные свойства, определяющие ее плодородие; структура становится прочной комковатой, почва обогащается питательными веществами и т. д.

Нарезанная дернина

Гидрогенно-аккумулятивные ЭПП группа процессов, связанных с современным или прошлым влиянием грунтовых вод на почвообразование 1. Загипсование - процесс вторичной аккумуляции гипса в почвенной толще при отложении его из минерализованных грунтовых вод при достижении ими насыщения в отношении сульфата кальция или при обработке известьсодержащего слоя сульфатно-натриевыми водами –

2. Засоление - процесс накопления водоростворимых солей в почвенном профиле при выпотном (десукционном) водном режиме в условиях минерализованных грунтовых вод

3. Окарбоначивание (обызвесткование) - процесс вторичной аккумуляции карбоната кальция в почвенной толще при отложении его из минерализованных грунтовых вод при достижении ими насыщения карбонатом или гидрокарбонатом кальция или при обработке гипсодержащего слоя щелочными содовыми водами.

4. Оруднение - процесс гидрогенного накопления оксидов железа и марганца разной степени гидратации в толще почвы с образованием «железистого солончака» или рудякового горизонта, ортштейна, болотной руды. 5. Окремнение — процесс гидрогенного накопления кремнезема в толще почвы и цементации им почвенных слоев с образованием дурипэна 6. Олуговение — аккумулятивный процесс, связанный с воздействием пресных грунтовых вод на нижнюю часть профиля при хорошем общем дренаже, что приводит к повышению увлажненности почвы без ее заболачивания.

7. Кольматаж — гидрогенный процесс накопления взмученного в покрывающей почву воде материала на поверхности почвы и в порах ее верхних слоев, идущий при затоплении почвы водой той или иной мутности. Природный кольматаж имеет место при подводном и аллювиальном гидроаккумулятивном почвообразовании, при намыве почв под склонами. Некоторые почвы кольматируются искусственно с целью поднятия их плодородия. Постоянно идет кольматаж на орошаемых почвах, особенно при поливах напуском.

Метаморфические ЭПП - группа процессов трансформации породообразующих минералов in situ без элювиально-иллювиального перераспределения компонентов в почвенном профиле 1. Сиаллитизация (оглинение, оглинивание) — процесс внутрипочвенного выветривания первичных минералов с образованием и относительным накоплением in situ вторичной глины сиаллитного состава. Часто этот процесс также называют оглинением (оглиниванием), внутрипочвенным оглиниванием, метаморфическим оглиниванием. 2. Гумуссиаллитизация • преобразование минеральной массы под воздействием нейтральных и слабокислых гумусовых веществ, способствующих частичному выносу оснований при хорошем дренаже и формированию дернинногумусированного глинисто-щебнистого профиля почв; процесс происходит под горнолуговой и горно-луговостепной растительностью

3. Ферраллитизация - процесс внутрипочвенного выветривания первичных минералов с образованием и относительным накоплением in situ вторичной глины ферраллитного состава. В составе ферраллитизованного материала преобладают кварц, каолинит и минералы группы гидроксидов алюминия (гидраргиллит, диаспор) и железа (лимонит, гематит). 4. Ожелезнение - процесс высвобождения железа из решеток минералов при выветривании и их осаждения in situ пo порам и трещинам в виде автохтонных кутан зерен и микроагрегатов и сгустков гидроксидов, сопровождающийся побурением или покраснением почвообразующей породы.

5. Оглеение процесс метаморфического преобразования минеральной почвенной массы в результате постоянного или длительного периодического переувлажнения почвы, приводящего к интенсивному развитию восстановительных процессов, иногда сменяемых окислительными. Процесс характеризуется восстановлением элементов с переменной валентностью, разрушением первичных минералов, синтезом специфических вторичных минералов, имеющих в своей кристаллической решетке ионы с низкой валентностью

Слитизация — процесс обратимой цементации (при высыхании) монтмориллонитово-глинистых почв в условиях периодического чередования интенсивного увлажнения и просыхания, сопровождающийся сменой набухания и усадки с интенсивной вертикальной трещиноватостью. Оструктуривание — процесс разделения почвенной массы на агрегаты разного размера и формы и последующего упрочнения их и формирования внутреннего строения структурных отдельностей.

Элювиальные ЭПП – группа процессов, связанных с разрушением или преобразованием почвенного материала в специфическом элювиальном горизонте с выносом из него продуктов разрушения или трансформации нисходящими либо боковыми токами воды, в результате чего элювиальный горизонт становится обедненным теми или иными соединениями Выщелачивание — процесс обеднения того или иного горизонта почвы или профиля в целом основаниями (щелочами и щелочными землями) в результате выхода их из кристаллической решетки минералов или из органических соединений, растворения и выноса просачивающейся водой.

Оподзоливание — процесс, в основе которого предполагается кислотный гидролиз глинистых силикатов в условиях гумидного климата и промывного водного режима с остаточной аккумуляцией в оподзоленном (подзолистом) горизонте кремнезема и обеднением его илом, алюминием, железом и основаниями. Лессивирование (лессиваж, обезиливание, иллимеризация) — процесс пептизирования, отмывки илистых и тонкопылеватых частиц с поверхности зерен грубозернистого (песчаного и крупнопылеватого) материала или из микроагрегатов и выноса их в неразрушенном состоянии из элювиального горизонта

Подзолистый процесс

Осолодение — предполагаемый процесс разрушения минеральной части почвы под воздействием щелочных растворов (щелочной гидролиз глинистых силикатов) с накоплением остаточного аморфного кремнезема и выносом из элювиального (осолоделого) горизонта аморфных продуктов разрушения Сегрегация — процесс образования осветленного внутрипочвенного горизонта путем стягивания соединений железа и марганца из общей почвенной массы в дискретные центры концентрации без существенного выноса за пределы горизонта.

Иллювиально-аккумулятивные ЭПП – группа процессов аккумуляции веществ в средней или нижней части профиля, вынесенных из элювиального горизонта 1. Глинисто-иллювиальный 2. Гумусо-иллювиальный 3. Железисто-иллювиальный 4. Железистогумусо-иллювиальный 5. Подзолисто-иллювиальный 6. Карбонатно-иллювиальный процесс 7. Солонцово-иллювиальный процесс

Педотурбационные ЭПП - смешанная группа процессов механического перемешивания почвенной массы под влиянием разнообразных факторов и сил Самомульчирование — процесс образования маломощного поверхностного рыхлого мелкоглыбистого (ореховатого) горизонта при интенсивном просыхании слитых почв, ясно отделяющегося от расположенной ниже слитой почвенной массы; самомульчированный слой существует лишь в сухом состоянии, полностью сливаясь с нижележащей почвой при увлажнении. Растрескивание — процесс интенсивного сжатия почвенной массы при ее обсыхании с образованием вертикальных трещин на ту или иную глубину, ведущий к перемешиванию почвы

Растрескивание почвы

Криотурбация — процесс морозного механического перемещения одних почвенных масс относительно других в пределах какого-либо горизонта или профиля в целом с образованием специфического криотурбационного строения. Вспучивание — формирование крупноглыбистого рыхлого поверхностного слоя солевых кор (себкхов) в пустынях при обсыхании сульфатных солончаков. Пучение — излияние на поверхность тиксотропной почвенной массы в условиях криогенеза.

Криотурбация

Морозное пучение

Мерзлотное пучение

Деструктивные ЭПП – это группа процессов, ведущих к разрушению почвы как природного тела и в конечном итоге к уничтожению ее • Эрозия — процесс механического разрушения почвы под действием поверхностного стока атмосферных осадков: а) плоскостная эрозия, или эрозия смыва; б) линейная эрозия, или эрозия размыва (овражная эрозия); в) ирригационная эрозия при неосторожном орошении склоновых почв. • Дефляция — процесс механического разрушения почвы под действием ветра, который особенно интенсивно проявляется на легких почвах (развеивание песков), но иногда и на суглинках и глинах, особенно при их пылеватом составе (пыльные бури)

Эрозия почв

Стаскивание — антропогенный процесс снятия почвы в верхних частях склонов и постепенного перемещения ее в нижние при машинной обработке почвы вдоль склона. Погребение — засыпание почвы каким-то материалом, принесенным со стороны, в такой степени, что в ней прекращается почвообразовательный процесс, а новое почвообразование начинается уже с поверхности погребающего старую почву насоса; погребенная почва становится при этом реликтом.

www. shishlena. ru Полная версия урока - http: //www. shishlena. ru/5 -klass-prirodovedenie/pochva

Формула В. В. Докучаева П = f (Кл, Г. п. , Орг. , Рел. , Вр. ) Формула И. П. Герасимова Факторы Процессы Почва

Закон географической зональности В. В. Докучаев, Н. М. Сибирцев сформулировали закон географической зональности (1898 -1899): Комплекс факторов почвообразования на равнинах и в горах определяет соответственно зональное расположение почв

Климат как фактор почвообразования

Зональные структуры почвенного покрова – это определенный набор сопряженных между собой, но генетически не связанных, различных почвенных типов в природных зонах. или Зональные структуры почвенного покрова – это специфические для каждой зоны сочетания типов почв.

Почвенная зона – это ареал определенного типа почвенных сочетаний, в состав которых наряду с одним или несколькими типами плакорных почв входят также сопряженные с ними типы почв, развивающиеся в интразональных условиях.

Вертикальная зональность – это явление смены почв с высотой местности, связанное с изменением климата и растительности. Интерференция - это случаи выпадения отдельных почвенных зон (например, отсутствие в горах южного Закавказья горно-лесных почв и горных черноземов между зонами каштановых и горнолуговых почв)

Инверсия – это обратное распределение почвенных зон, когда нижние зоны располагаются выше, чем это надлежит по аналогии с горизонтальными зонами. Например, смена в условиях вертикальной зональности пояса горнолесных подзолистых почв — не тундрой, а субальпийскими и альпийскими лугами на горно-луговых почвах, переходящих выше в горную тундру. На равнинах, в условиях горизонтальной зональности, зона лесных подзолистых почв при движении к северу непосредственно через лесотундру переходит в зону тундровых почв.

Миграция почвенных зон - это проникновение одной зоны в другую (например, по горным долинам). К. Д. Глинка установил, что ряд и последовательность вертикальных почвенных зон определяется положением подножия горной системы. Относительное положение горной страны играет решающую роль в ее физиономии: изолированность от морей другими горными массивами, нахождение у морского берега или в центре континента — оказывает влияние на условия влажности горного климата. . . Благодаря этим различиям на разных склонах одного и того же хребта находятся на одной высоте разные зоны

Схема вертикальной поясности Западного Кавказа: 1 — нивальный пояс, примитивные почвы и литосоли; 2 — альпийский пояс, горно-луговые альпийские почвы; 3 — субальпийский пояс, горно-луговые субальпийские почвы; 4 — хвойно-лесной пояс, горные кислые грубогумусные буроземы; 5 — широколиственно-лесной пояс, горные буроземы; 6 — субтропический сухо-лесной пояс, коричневые почвы; 7 – лесостепной пояс, серые лесные почвы; 8 — степной пояс, черноземы

Схема вертикальных почвенных зон северного и южного склонов Большого Кавказа (по С. А. Захарову)

Понятие архетипа Архетип (прообраз, центральный образ) – наше представление о прообразе, основной форме, допускающее некоторые отклонения в реальности. В русской школе почвоведения архетипом является тип почвы; в американской школе почвоведения – педон и полипедон; во французской школе почвоведения - солум

Педон Полипедон

Систематика почв – распределение почв в определенном порядке в соответствии с тем или иным принципом (систематический список). Это учение о разнообразии всех существующих на Земле почв Таксономия – распределение почв в определенно соподчиненные группы (класс почв, тип почв, и т. д. ) Диагностика - способ отыскания заданного таксона и определение принадлежности объекта и таксона (идентификация) Номенклатура – сборник правил наименования таксонов, дополненный списком этих наименований

Классификация почв – система разделения почв по происхождению и свойствам. Классифицировать – это значит распределять объект исследования (почвы) по определенным классам или группам, руководствуясь определенными принципами общности почв внутри классов

Виды классификаций 1. Классификации общие, основанные на учете наиболее существенных признаков и особенностей почв как природных тел. Это, например, естественнонаучные, в т. ч. генетические, химические, физические и т. д. 2. Классификации прикладные или частные, отражающие обычно потребности отраслевых наук. Например, дифференциальноколичественные (агропроизводственные, мелиоративные, санитарные) и интегральноколичественные (бонитировочные, оценочные классификации)

Типы современных классификаций 1. Иерархические соподчиненные классификации – наличие иерархии между классами Закрытые Классификация США (Soil taxonomy) Открытые Классификации РФ 1977 и 2004 2. Реферативные базы – Мировая реферативная база (WRB) Все классификации тяготеют в своей диагностики к субстантивному подходу – т. е. опираются на собственно почвенные свойства

Система WRB состоит из двух уровней: Первый уровень представлен реферативными почвенными группами (РПГ). Их количество в настоящее время достигает 32. Второй уровень системы составляют почвенные единицы, выделяемые путем комбинации РПГ с квалификаторами. Различаются квалификаторы-приставки, которые вставляются перед названием РПГ и квалификаторы-суффиксы (вставляются в скобки за названием РПГ). Пример названия: Calcic Salic Solonetz (Aridic)

Категории системы классификации США – 6 таксономических уровней Порядки – (12), выделяют по наличию или отсутствию диагностических горизонтов или существенных диагностических признаков. Подпорядки - (64), выделяют на основании факторов ответственных за отсутствие или слабое развитие диагностических почвенных горизонтов. Большие группы – (317) соответствуют типам почв русской системы и выделяются по конкретным сочетаниям диагностических горизонтов, параметрами водного и температурного режимов и степени насыщенности основаниями. Подгруппа (2400) – включает центральное понятие в большой группе и переходные образования к другим

Категории системы классификации США – 6 таксономических уровней Семейства – определяются сходством химических и физических свойств, важных для развития растений Серии - (19 000) диагностируются по характеру и расположению горизонтов, структуре, цвету, сложению и реакции горизонтов, их химическим и минералогическим свойствам.

Примеры названий почв в русской классификации и классификации США • Болотные карбонатные - Кальциакволли • Солонцы луговые - Натральбороллы • Черноземы выщелоченные и оподзоленные – Аргибороллы • Чернозем типичный – Гаплабороллы • Чернозем обыкновенный - Кальциксероллы • Темно-каштановые и каштановые – Гаплустолли • Темно-каштановые и каштановые карбонатные – Кальциустолли • Темно-каштановые и каштановые солонцеватые - Артиустолли

Классификация 1977 г. ТИП – группа почв, характеризующихся сходными условиями и режимами почвообразования, одним ведущим почвообразовательным процессом и сходным строением ПОДТИП – на основании налагающегося процесса почвообразования РОД - характеризуются локальными особенностями почвообразования (состав пород, химизм грунтовых вод и т. д. ) ВИД - по степени развития основных почвообразовательных процессов РАЗНОВИДНОСТЬ - по ГМС РАЗРЯД - по происхождению материнской породы

1 Тип 2 Подтип 3 Род 4 Вид Чернозем обыкновенный карбонатный среднемощный, малогумусный 5 Разновидность тяжелосуглинистый 6 Разряд на лессовидных суглинках

Составьте название почвы, установив предварительно таксономический уровень определения: 1. солонец, корковый, каштановый, призматический, тяжелосуглинистый, на желто-бурой глине 2. серозем, легкосуглинистый, светлый, слабосолонцеватый, на лессе 3. тяжелосуглинистая, сильноподзолистая, дерновоподзолистая, на карбонатной морене 4. бурая лесная, супесчаная, кислая, на элювиальноделювиальных отложениях 5. подзолистая, среднеподзолистая, иллювиальножелезистая, среднесуглинистая, слабогумусная, на красно-буром моренном суглинке

6. светло-каштановая, мощная, солонцеватая, на лессовидной глине, легкоглинистая 7. солончаковатая, карбонатная, коричневая, тяжелосуглинистая, на элювиально-делювиальных отложениях 8. темно-серая лесная, среднесуглинистая, на покровном суглинке 9. карбонатная, арктическая, пустынная, тяжелосуглинистая. 10. рендзина, среднесуглинистая, выщелоченная, на элювии карбонатных пород 11. остаточно-карбонатная, подзолистая, слабоподзолистая, на карбонатной желто-бурой морене, среднесуглинистая

Надтиповые таксономические единицы классификации почв России (2004) Ствол – высшая таксономическая единица, отражающая разделение почв по соотношению процессов почвообразования и накопления осадков. 5 стволов : органогенные почвы, синлитогенные почвы, постлитогенные почвы, слаборазвитые почвы, техногенные поверхностные образования (ТПО) и выходы горных пород.

Отдел – группа почв, характеризующаяся единством основных процессов почвообразования, которые проявляются в формировании какого-либо горизонта, общего для всех почв отдела. Например: отдел глеевых почв (глееземы), отдел аккумулятивно-гумусовых почв (черноземы), аккумулятивно-карбонатные (каштановые), отдел щелочно-глинистодифференцированных почв (солонцы, агросолонцы)