ПОЧВА: ХАРАКТЕРИСТИКА, ФОРМИРОВАНИЕ, СОСТАВ, СЛОИ, ТИПЫ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2026

Почва является верхний слой литосферы , вызванного выветривания коренных пород под действием климатических и биологических объектов. Понимание путем выветривания фрагментации породы, образующей рыхлый материал с определенной структурой и текстурой.

Агрегация твердых частиц, составляющих почву, определяет ее структуру, а относительная доля частиц размером менее 2 мм определяет текстуру. Эти частицы сгруппированы в три основных класса, от большего до меньшего диаметра: песок, ил и глина.

Почва. Источник: Дорога к Гайе

Воздействие климатических факторов, таких как осадки и температура, а также живых организмов, ответственны за формирование почвы. Эти факторы воздействуют на материнский материал или основную породу, фрагментируя ее в течение длительных периодов времени.

В результате этого процесса образуется сложная пористая структура, состоящая из различных минералов, воды, воздуха и органических веществ. Эта структура встречается в более или менее определенных горизонтах или слоях с характерным цветом, составом, текстурой и структурой.

Существует большое разнообразие типов почв, которые описываются и классифицируются в соответствии с различными системами классификации. Почва является основой растительного покрова, как естественного, так и сельскохозяйственного, являясь фундаментальным элементом экосистемы.

Однако почва деградирует и теряется из-за эрозии, вызванной климатическими факторами и деятельностью человека. В то время как загрязнение ухудшает почву, вводя в нее токсичные вещества или влияя на ее физические, химические и биологические свойства.

Характеристики почвы

Почва представляет собой матрицу, состоящую из абиотических элементов, таких как минералы, вода и воздух, с биотическими факторами при определенных условиях климата и рельефа. Эта матрица имеет определенную текстуру, структуру, плотность и пористость и представляет собой экосистему с характерной биотой.

- текстура

Текстура почвы определяется относительной долей в ней песка, ила и глины. Это мелкая фракция почвы (мелкозем), в которой песок имеет более крупные частицы диаметром от 2 до 0,08 мм. Второй компонент диаметром от 0,08 до 0,02 мм - ил и, наконец, глина менее 0,02 мм.

Этот состав зависит от исходного материала или коренной породы, из которой выросла почва, а также от факторов, которые участвовали в ее формировании. Любой осколок диаметром более 2 мм уже считается крупной фракцией грунта или гравия.

Песок

По составу песок в основном состоит из кремнезема, так как это самый распространенный минерал в горных породах на Земле. Однако есть также известковые пески от эрозии кораллов или вулканический песок от вулканических пород.

Лимузин

Это гетерогенный осадок промежуточных фракций, состоящий как из неорганических, так и из органических элементов.

глина

Глины представляют собой гидратированные силикаты оксида алюминия и считаются химически активными в почве. Они обладают коллоидным поведением, электрически заряжены и важны для удержания влаги и минеральных элементов.

- Структура

Структура почвы определяется объединением твердых частиц почвы, образующих комья или структурные единицы, называемые пэдами. Формирование этих структур является продуктом процесса флокуляции или агрегации, вызванного физико-химическими явлениями.

Структура почвы. Источник: Машиночитаемый автор не предоставлен. Предполагается, что Pastranec (на основании заявлений об авторских правах).

Это происходит из-за притяжения противоположных электрических зарядов между частицами, включая воду, гумус и оксиды алюминия и железа.

Гуминовые комплексы

Гумус - коллоидное вещество, возникающее при разложении органических веществ под действием разлагающих бактерий и грибов. Агрегаты гумуса образуют комплексы, которые агглютинируют частицы почвы, образуя заросли.

Живые организмы, добавляющие почву

Корни растений и вещества, которые они выделяют, также способствуют формированию агглютинатных частиц в почве. Таким же образом такие организмы, как дождевые черви, играют основную роль в обработке почвы и определении ее структуры.

- Плотность и пористость

Текстура и структура почвы определяют наличие в ней пор переменного диаметра. Состав и пористость почвы также определяют переменную плотность: чем ниже пористость, тем выше плотность почвы.

Поры почвы важны, потому что они представляют собой систему пространств, через которые вода и воздух циркулируют в почве. И вода, и воздух в почве жизненно важны для развития жизни на ней и внутри нее.

- Интерфейс и экосистема

В почве взаимодействуют минеральные элементы литосферы, вода гидросферы, воздух атмосферы и живые существа биосферы. Почва поддерживает обмен химических элементов с водой, а также газами с атмосферой, такими как O2 и CO2.

С другой стороны, живые существа из почвы получают питательные вещества и воду, обеспечивая организм органическими веществами и минералами. В этом контексте почва представляет собой экосистему, в которой абиотические и абиотические факторы взаимосвязаны.

ризосфера

Это среда, которая окружает корни растений в почве и создает определенные условия в почве. В этой среде корни получают воду и минеральные питательные вещества из почвы и обеспечивают различные экссудаты, помимо установления симбиотических отношений.

В ризосфере происходит большая часть жизни почвы, поскольку именно там больше углерода.

- плодородие

Основным свойством почвы является ее плодородие, так как она содержит необходимые минеральные элементы для развития наземных растений. Среди этих минералов есть макроэлементы, такие как азот, фосфор и калий, а также микроэлементы (железо, бор, цинк, марганец, никель, молибден и другие).

- Вода

Вода циркулирует в пористой части его структуры, прилипает к коллоидным частицам (глинам) и играет фундаментальную роль в формировании структуры почвы. Основным источником воды для растений является почва, в которой растворены необходимые для растений минералы.

Формирование почвы

Процесс почвообразования или почвообразования является результатом действия нескольких факторов. Они варьируются от породы, которая его породила, до факторов, которые ее выветривают.

- Родительский материал

Коренная порода, образующая литосферу, представляет собой сплошной слой различного минералогического состава в зависимости от его природы. Это могут быть осадочные, метаморфические или магматические породы, образованные различными процессами.

Вид на коренную породу. Источник: Дорога к Гайе

реголита

Под действием климатических и биологических факторов порода постепенно дезагрегируется или фрагментируется, образуя переменный слой толстого материала, называемого реголитом. Климат и живые существа продолжают воздействовать на этот материал, пока не образуют почву.

- Погода

Поверхность земли подвержена различным климатическим условиям, создавая градиент температуры и влажности. В каждом регионе есть режим осадков, ветра и температуры, который меняется в течение дня и года.

Эти условия действуют на основной материал, разрушая его и придавая ему особую структуру, создавая различные типы почв.

Атмосферные осадки

Вода влияет на почвообразование как за счет физического эрозионного воздействия на породу, так и за счет самого водоснабжения. Вода, как универсальный растворитель, является основополагающим элементом химических реакций, протекающих при формировании почвы.

Кроме того, избыток влаги и чередование влажных и засушливых периодов влияют на тип почвы, которая образуется.

температура

Высокие температуры способствуют различным химическим процессам, которые способствуют образованию почвы. В то время как экстремальные колебания температуры вызывают структурные напряжения в породе, вызывая трещины.

- Биотические факторы

Деятельность живых существ, населяющих почву и находящихся на ней, имеет решающее значение в формировании почвы.

растительность

Наличие растительного покрова играет важную роль в устойчивости субстрата, обеспечивая среду, способствующую почвообразованию. Без растительного покрова увеличивается эрозия и, как следствие, потеря почвы в пласте.

С другой стороны, корни растений и их экссудаты способствуют фрагментации исходного материала и являются связующими веществами для почвы.

Другие организмы

Микроорганизмы и макроорганизмы, населяющие почву, вносят существенный вклад в ее формирование. Разрушители, такие как бактерии, археи, грибы и простейшие, перерабатывают органическое вещество и образуют гумус.

Дождевые черви прокладывают туннели и поглощают почву, перерабатывая органические вещества таким образом, что они способствуют формированию структуры почвы. Это увеличивает пористость почвы и, следовательно, поток воды и воздуха.

Есть также большое количество более крупных землеройных животных, которые также способствуют формированию почвы, таких как кроты, землеройки и другие.

- рельеф

Это очень важно при формировании почвы, потому что крутой уклон препятствует постоянству почвы в формировании. С другой стороны, на равнину или впадину возле горной местности попадет промытый почвенный материал.

- Погода

Почвообразование требует длительного процесса выветривания коренных пород и обработки реголита. Следовательно, фактор времени является основополагающим для эволюции почвы, пока она не достигнет своего апогея.

- пол кульминации

Как только в процессе формирования был достигнут баланс по отношению к условиям окружающей среды, формируется кульминационный момент. На данный момент считается, что рассматриваемая почва достигла своего наивысшего эволюционного уровня.

Состав почвы

Состав почвы варьируется в зависимости от материнской породы, породившей ее, и связанных с ней почвообразовательных процессов.

полезные ископаемые

Почти все известные минералы можно найти в почве, наиболее распространенными группами являются силикаты, оксиды, гидроксиды, карбонаты, сульфаты, сульфиды и фосфаты.

Органический материал

В зависимости от биома, в котором она развивается, в почве будет больше или меньше органических веществ. Таким образом, в тропических лесах большая часть органического вещества находится в поверхностной подстилке (горизонт 0), а нижележащая почва бедна гумусом.

В лиственных лесах умеренного пояса наблюдается более высокая скорость накопления разложившегося органического вещества, а в пустынных районах накопление органического вещества очень низкое.

вода

В пористой матрице почвы вода циркулирует как в жидкой форме, так и в виде водяного пара. Часть воды прочно связана с коллоидными частицами почвы.

Воздух

В пористой матрице есть воздух, а значит, кислород, углекислый газ и атмосферный азот. Воздух в почве важен для поддержания жизни в почве, включая радикальное дыхание.

Слои (горизонты)

При формировании почвы гравитация, проникновение воды, размер частиц и другие факторы создают слоистую структуру. Эти горизонтальные слои расположены с вертикальным градиентом и называются почвенными горизонтами, вместе формируя так называемый почвенный профиль.

Почвенные горизонты. Источник: Mariiana QM

Традиционно в почве идентифицируются 3 основных горизонта, обозначаемых сверху вниз буквами A, B и C. В то время как сотрудники отдела исследования почвы США определяют 5 основных горизонтов и 2 возможных слоя.

Горизонт 0

Это наличие слоя поверхностного органического вещества с минеральным составом менее 50% по объему. В этом случае уровень разложения присутствующего органического вещества не имеет значения.

Горизонт А

Это поверхностный горизонт или ниже горизонта 0, характеризующийся содержанием гумуса в смеси с минеральной составляющей. Он темного цвета и есть корни, а также изменения из-за биологической активности.

Горизонт E

Преобладают песок и ил из-за потери глин, светлый цвет.

Горизонт Б

Это горизонт, богатый минералами с скоплением глин и других веществ, которые могут образовывать непроницаемые глиняные блоки или слои.

Горизонт C

Это горизонт, наиболее близкий к коренным породам и поэтому менее подверженный процессам почвообразования. Он состоит из обломков горных пород, скоплений гипса или растворимых солей, а также других веществ.

Слой R

Выявить слои твердой породы, что требует использования тяжелого оборудования для бурения.

Слой W

Этот слой был недавно добавлен для обозначения наличия слоя воды или льда на любом уровне. То есть этот слой может располагаться между любым из вышеупомянутых горизонтов.

Типы почвы

Существуют различные критерии классификации почв, от очень простых схем, основанных на структуре или климате, до сложных систем. Среди последних - Министерство сельского хозяйства США (Министерство сельского хозяйства США) и ФАО-ЮНЕСКО.

- По фактуре

Он основан на структуре почвы в соответствии с ее пропорциями песка, ила и глины. Для его определения используется текстурный треугольник почвы (ФАО или Министерство сельского хозяйства США).

Таким образом устанавливаются текстурные классы, представляющие песчаные, глинистые или илистые почвы, а также различные комбинации, такие как глинисто-песчаные почвы.

- По погоде

Эта классификация применяется к почвам, основополагающим элементом которых является климат, и порождает так называемые зональные почвы.

Почвы с влажным климатом

Высокая влажность ускоряет процессы почвообразования, растворяя карбонат кальция и разрушая силикаты и полевые шпаты. Преобладают железо и алюминий, так как это почвы с низким плодородием и высоким содержанием органических веществ, такие как латеритные типы тропических лесов.

Почвы с сухим климатом

Низкая влажность замедляет процесс почвообразования, поэтому они тонкие и с почти выветрившимся материнским материалом. Они содержат мало органических веществ, учитывая скудную растительность, которую они поддерживают, и обилие карбоната кальция, такого как аридизоли.

Почвы умеренного климата

Влажность и температура умеренные, глубокие и плодородные почвы образуются со временем. Они содержат значительное количество органических веществ и нерастворимых минералов, таких как железо и алюминий, как в альфизолях.

- USDA

Это система таксономии почв Министерства сельского хозяйства США, которая признает 12 порядков высшей категорией. Он следует за подкатегорией с 64 классами, группами с более чем 300 классами и подгруппами с более чем 2400 классами.

Диагностические характеристики

Эта система использует в качестве диагностических элементов для определения класса почвы, типа влажности почвы, а также температурного режима. Точно так же наличие определенных горизонтов как на поверхности (эпипедоны), так и внутри почвы (эндопедоны).

ФАО-ЮНЕСКО

Высшая категория в этой системе, эквивалентная порядку в системе USDA, - это группа основных почв, включающая 28 классов. Следующий уровень в иерархии - Почвенный блок, охватывающий 152 класса.

Роли и важность

Почва является фундаментальным компонентом наземных экосистем и основой большинства видов деятельности человека.

Поддержка и питание наземной растительности

Почва обеспечивает поддержку, на которой наземные растения укореняются через их корневую систему. Кроме того, он содержит минеральные вещества и воду, необходимые растениям для их развития.

Основы сельского хозяйства и селекции

Это важный производственный фактор в сельском хозяйстве, хотя существуют современные методы, позволяющие обойтись без него, например гидропоника. Однако массовое производство большинства культур возможно только на больших площадях почвы.

Углеродный цикл и секвестрация

В процессе газообмена с атмосферой почва поставляет и поглощает CO2. В этом смысле почва способствует снижению парникового эффекта и, следовательно, глобального потепления.

многолетняя мерзлота

Это слой органической почвы, замерзший в приполярных широтах, который составляет важный резерв СО2 в почве.

Строительный фундамент

Почва является опорой для человеческих построек, таких как дороги, каналы, здания и многие другие.

Эрозия почвы

Эрозия - это потеря почвы из-за действия климатических факторов или деятельности человека. Сильная эрозия почв вызывает опустынивание и является одной из самых серьезных угроз для сельскохозяйственных почв.

Эрозия почвы. Источник: Служба рыболовства и дикой природы США.

Водная эрозия

Осадки вызывают потерю почвы из-за воздействия капель воды на агрегаты и последующего поверхностного стока. Чем больше обнажена земля и чем круче склон, тем больше сопротивление от стока.

Эолическая эрозия

Ветер разносит частицы почвы, особенно в засушливых условиях, где она сухая и с небольшой адгезией. Растительность действует как ветровая преграда, поэтому ее отсутствие способствует усилению воздействия ветровой эрозии.

Антропная эрозия

Среди наиболее эрозионных видов деятельности - вырубка лесов и интенсивное выращивание сельскохозяйственных культур, особенно из-за механизации сельского хозяйства. А также горнодобывающая промышленность, особенно карьеры, и строительство инфраструктуры.

Загрязнение почвы

Почвы могут быть загрязнены как естественными, так и антропогенными причинами, но наиболее серьезные случаи связаны с деятельностью человека.

агрохимикатов

Применение химических пестицидов и удобрений - одна из основных причин загрязнения почвы. Многие из этих продуктов являются остаточными, и для их биоразложения требуется длительное время.

Сточные и сточные воды

Плохо отводимые и неочищенные сточные воды, а также сточные воды из городских и промышленных районов являются причиной загрязнения. Сточные воды переносят такие отходы, как смазочные материалы, моторные масла и остатки краски, загрязняющие землю.

Добыча полезных ископаемых

Эта деятельность не только физически разрушает почву, но также является источником загрязняющих химических веществ. Так обстоит дело с ртутью и мышьяком, используемыми при извлечении металлов, таких как золото.

Точно так же использование мощных гидропневматических насосов для размывания почвы в поисках металла приводит к выбросам загрязняющих тяжелых металлов.

Нефтяная промышленность

Разливы нефти на буровых установках и утечки из плотин бурового раствора загрязняют землю.

Кислотный дождь

Карта кислотных дождей. Источник: Alfredsito94

Кислотные дожди, производимые промышленными газами при взаимодействии в атмосфере с водяным паром, вызывают закисление почв.

отбросы

Накопление твердых отходов, особенно пластмасс и электронных отходов, является источником загрязнения почвы. Помимо прочего, пластик выделяет диоксины, а электронные отходы вносят в почву тяжелые металлы.

Ссылки

1. ФАО (2009 г.). Справочник по описанию почв. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.
2. INIA (2015). День открытых дверей Недели науки и техники. Национальный институт сельскохозяйственных исследований, Такуарембо.
3. Харамилло, Д. Ф. (2002). Введение в почвоведение. Факультет наук Национального университета Колумбии.
4. Лал, Р. (2001). Деградация почвы за счет эрозии. Деградация земель и развитие.
5. Морган, RPC (2005). Эрозия и охрана почв. Blackwell Publishing.