Роль почвы в формировании полезных ископаемых
Почва – поверхностный слой земной коры. Почва (согласно учению В.В.Докучаева) представляет собой естественное природное образование в виде поверхностного плодородного слоя земли, сформированного под совокупным воздействием внешних условий: климата, растительности, почвообразующих пород, условий рельефа и жизнедеятельности организмов (особенно микроорганизмов). Для формирования почвы необходимы тысячелетия взаимодействия почвообразующих элементов. Почва — незаменимый природный ресурс.
Мощность почвы (толщина почвенного слоя), в зависимости от типа, колеблется в пределах от нескольких миллиметров до 2 — 3 м при средней величине 18 — 20 см.
Почвенные ресурсы являются одной из самых необходимых предпосылок обеспечения жизни на Земле. Однако их роль в настоящее время недооценивается.
Структура почвы. Почва состоит из нескольких горизонтов (слоев с одинаковыми признаками), возникающих в результате сложного взаимодействия материнских горных пород, климата, растительных и животных организмов (особенно бактерий), рельефа местности. Для всех почв характерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних горизонтов почв к нижним.
Горизонт Al – темно-окрашенный, содержащий гумус, обогащен минеральными веществами и имеет для биогенных процессов наибольшее значение.
Горизонт А2 – элювиальный слой, имеет обычно пепельный, светло-серый или желтовато-серый цвет.
Горизонт В – элювиальный слой, обычно плотный, бурый или коричневой окраски, обогащенный коллоидно-дисперсными минералами.
Горизонт С – измененная почвообразующими процессами материнская порода.
Горизонт В – исходная порода.
Поверхностный горизонт состоит из остатков растительности, составляющих основу гумуса, избыток или недостаток которого определяет плодородие почвы.
Гумус – органическое вещество, наиболее устойчивое к разложению и поэтому сохраняющееся после того, как основной процесс разложения уже завершен. Постепенно гумус также минерализуется до неорганического вещества. Перемешивание гумуса с почвой придает ей структуру. Обогащенный гумусом слой называется пахотным, а нижележащий слой – подпахотным. Основные функции гумуса сводятся к серии сложных обменных процессов, в которых участвуют не только азот, кислород, углерод и вода, но и различные минеральные соли, присутствующие в почве. Под гумусовым горизонтом располагается подпочвенный слой, соответствующий выщелоченной части почвы, и горизонт, отвечающий материнской породе.
Почва состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. В твердой фазе преобладают минеральные образования и различные органические вещества, в том числе гумус, или перегной, а также почвенные коллоиды, имеющие органическое, минеральное или органоминеральное происхождение. Жидкую фазу почвы, или почвенный раствор, составляет вода с растворенными в ней органическими и минеральными соединениями, а также газами. Газовую фазу почвы составляет «почвенный воздух», включающий газы, заполняющие свободные от воды поры.
Важным компонентом почвы, способствующим изменению ее физико-химических свойств, является ее биомасса, включающая кроме микроорганизмов (бактерии, водоросли, грибы, одноклеточные) еще и червей и членистоногих.
Образование почв происходит на Земле с момента возникновения жизни и зависит от многих факторов.
Субстрат, на котором образуются почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почв (пористость, водоудерживающая способность, рыхлость и т. д.). Они определяют водный и тепловой режим, интенсивность перемешивания веществ, минералогический и химический составы, первоначальное содержание элементов питания, тип почвы.
Растительность – зеленые растения (основные создатели первичных органических веществ). Поглощая из атмосферы углекислоту, из почвы воду и минеральные вещества, используя энергию света, они создают органические соединения, пригодные для питания животных.
С помощью животных, бактерий, физических и химических воздействий органическое вещество разлагается, превращаясь в почвенный гумус. Зольные вещества наполняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал создает благоприятные условия для действия почвенной фауны и микроорганизмов (устойчивый газообмен, тепловой режим, влажность).
Животные организмы, выполняющие функцию преобразования органического вещества в почву. Сапрофаги (земляные черви и др.), питающиеся мертвыми органическими веществами, влияют на содержание гумуса, мощность этого горизонта и структуру почвы. Из наземного животного мира на почвообразование наиболее интенсивно влияют все виды грызунов и травоядные животные.
Микроорганизмы (бактерии, одноклеточные водоросли, вирусы) разлагающие сложные органические и минеральные вещества на более простые, которые в дальнейшем могут использоваться самими микроорганизмами и высшими растениями.
Одни группы микроорганизмов участвуют в превращениях углеводов и жиров, другие – азотистых соединений. Бактерии, поглощающие молекулярный азот воздуха, называют азотофиксирующими. Благодаря их деятельности, атмосферный азот могут использовать (в виде нитратов) другие живые организмы. Почвенные микроорганизмы принимают участие в разрушении токсических продуктов обмена высших растений, животных и самих микроорганизмов в синтезе витаминов, необходимых для растений и почвенных животных.
Климат влияет на тепловой и водный режимы почвы, а значит и на биологические и физико-химические почвенные процессы.
Рельеф перераспределяет на земной поверхности тепло и влагу.
Хозяйственная деятельность человека в настоящее время становится доминирующим фактором в разрушении почв, снижении и повышении их плодородия. Под влиянием человека меняются параметры и факторы почвообразования — рельефы, микроклимат, создаются водохранилища, проводится мелиорация.
Значение почвы, как элемента биосферы, заключается в обеспечении биохимической среды для человека, животных и растений, среды, обладающей высокой буферностью и энергоемкостью, значительным резервом механизмов для самоочищения, важных для поддержания сбалансированного прямого и косвенного взаимодействия почвенной биоты и человека. Она является средой обитания многих живых организмов. Только почвой могут быть обеспечены полноценные условия для производства продуктов питания, корма для животных. Неотъемлемыми функциями почвы как природного тела является накопление атмосферных осадков и регулирование водного баланса, концентрация элементов питания растений, образование и обеспечение чистоты подземных вод, трансформация или мобилизация загрязняющих компонентов.
Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности.
Главное свойство почвы – её плодородие, которое определяется наличием в ней гумуса. Плодородием почвы называют её способность обеспечивать растения необходимым количеством питательных элементов, воды и воздуха. Почва – основа для получения урожая сельскохозяйственных культур.
С образованием достаточно развитого почвенного покрова биосфера становится целостной завершенной системой, все части которой тесно взаимосвязаны и зависят друг от друга.
Полезные ископаемые. Помимо почвы к ресурсам литосферы относятся полезные ископаемые, находящиеся в недрах Земли. Они подразделяются на три группы: твердые (металлические и неметаллические руды, нерудные ископаемые, грунты и горные породы), жидкие (минеральные воды) и газообразные.
К ресурсам литосферы относятся также запасы энергетического сырья (угля, нефти, природного газа и др.), которые ввиду их особой значимости выделены в группу энергетических ресурсов.
Практически нет ни одной отрасли хозяйства, где бы ни требовались полезные ископаемые. Минеральные ресурсы относятся к категории не возобновляемых. Запасы их по мере использования не восстанавливаются.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
©2015- 2020 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.
Источник
Введение.
Почвоведение – достаточно молодая наука. Люди всегда взаимодействовали с почвой, но углубить знания и систематизировать оказалось не просто. Предметом этой науки является почва — особое царство природы, о котором еще в 1771 году профессор Московского университета М.И. Афонин на торжественном собрании университета сказал так: «Почва есть самое преизящнейшее Всевышнего существа творение». Сейчас почва рассматривается как органоминеральное природное тело, со своими особенностями и функциями…
Роль почв в природе.
Почвенный покров образует одну из геофизических оболочек Земли — педосферу. Основные геосферные функции почвы как природного тела обусловлены положением почвы на стыке живой и неживой природы. И главная из них — обеспечение жизни на Земле. Именно в почве укореняются наземные растения, в ней обитают мелкие животные, огромная масса микроорганизмов. В результате почвообразования именно в почве концентрируются жизненно необходимые организмам вода и элементы минерального питания в доступных для них формах химических соединений. Таким образом, почва — условие существования жизни, но одновременно почва — следствие жизни на Земле.
Существуют следующие общие функции почв:
· Запасание энергии т.к. почва является важнейшим условием фотосинтетической деятельности растений.
· Обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ
· Почва участвует в процессе регулирования состава атмосферы и гидросферы
· Регулирование биосферных процессов, в частности плотности и продуктивности живых организмов на земной поверхности
· Обеспечение существования жизни на земле
Но помимо этого существуют еще экологические и биосферные функции почвы, которые также необходимо знать при изучении и анализе почвенного покрова.
Экологические и биосферные функции почв.
Экологические функции почв – учение о роли и формах участия почв в функционировании и динамике различных природных и социоприродных систем.
Современные представления о экологических функциях почв позволяет преодолеть доминирующее одностороннее восприятие почвы как объекта сельскохозяйственного труда и трактовать почвенный покров Земли — педосферу как незаменимую планетарную оболочку, без которой невозможно благополучие биосферы и общества. Выделяются две основные категории почвенных экофункций: глобальные и биогеоценотические (экосистемные).
Глобальные функции подразделяются на гидросферные, атмосферные, литосферные, общебиосферные и этносферные.
В группе гидросферных функций
почв обособляются: трансформация почвой поверхностных вод в грунтовые; участие почвы в формировании речного стока и влияние ее на биопродуктивность водоемов за счет приносимых почвенных соединений; работа почвы в качестве барьера, защищающего акватории от загрязнений и др. Антропогенная деятельность вызывает сильные изменения водного режима почв и водного баланса территорий. К сожалению, последствия этих изменений учитываются явно недостаточно, хотя во многих случаях они служат причиной крупных негативных явлений регионального и глобального масштаба. Среди них – нарушение естественного водообмена в геосистемах, гипертрофирование гидрологических функций почв, их переувлажнение при орошении, что сопровождается процессами вторичного засоления, опустынивания в аридных и семиаридных зонах.
Группа атмосферных функций
почв включает в себя: поглощение и отражение почвой солнечной радиации; регулирование влагооборота атмосферы; поставку в воздушную оболочку твердого вещества и микроорганизмов; поглощение и удержание некоторых газов от ухода в космическое пространство; регулирование газового режима атмосферы. Например в структурном пахотном горизонте почти полное обновление воздуха может происходить каждый час. Масштабы потребления и выделения газов почвой характеризуются исключительным размахом. За 1 ч. кислорода потребляется 1000-4000 л/га, в таких же примерно количествах выделяется углекислый газ. Важным является взаимодействие почвы с подземной атмосферой, представляющее весьма важную область исследований. Значимость этого вопроса становится все более очевидной в связи с установлением значительного разнообразия проявлений подземной атмосферы и большого ее удельного веса в суммарной газовой оболочке Земли.
Работы микробиологов показали, что в почве распространена микрофлора, окисляющая углеводороды, проникающие в нее из подземной атмосферы. Причем повышенные концентрации бактерий, окисляющих пропан и гептан, были обнаружены над залежами нефти и газа. В то же время в приземном воздухе этих районов до вскрытия месторождений углеводороды отсутствовали, что свидетельствует об эффективности работы почвенного бактериального фильтра. Экологическое значение данной функции почвенных и подпочвенных микроорганизмов трудно переоценить, ведь благодаря ее действию атмосферная среда обитания высших организмов оказывается защищенной от вредного действия горючих газов. Там, где в районе промыслов уничтожается почвенный защитный бактериальный фильтр, содержание углеводородов в атмосфере достигает десятых долей, а иногда и нескольких процентов.
Таким образом, можно констатировать, что газорегуляторная функция почвы наряду с аналогичной функцией наземных биоценозов – действенный механизм поддержания почвой атмосферы в определенном режиме, сформировавшемся в ходе эволюции. Это достигается многообразием и эффективностью конкретных форм влияния почвы на атмосферу, к которым относятся: выделение многочисленных газообразных почвенных продуктов в атмосферу, биологическое и физико-химическое поглощение газов тропосферы, фиксация газов, выделяющихся из недр Земли, и др.
Литосферные функции
почв включают в себя: биохимическое преобразование верхних слоев литосферы при участии почвообразовательного процесса; роль почвы как источника вещества для образования минералов, пород, полезных ископаемых; вклад почвы в защиту литосферы от чрезмерной эрозии, в обеспечение условий ее нормального развития и др.
Анализируя сущность основных литосферных функций почвы, необходимо иметь в виду, что верхняя часть каменной оболочки, граничащая с гидросферой и воздушной оболочкой, находится в особых термодинамических условиях. Поверхностные горизонты литосферы испытывают постоянное разрушающее воздействие ряда агентов. На континентах особую разрушающую силу несут с собой движущиеся воды и ветер, наиболее интенсивно воздействующие на не защищенные почвенным и растительным покровом дневные горизонты геологических пород.
В группе общебиосферных почвенных функций
почва выступает как среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши, связующее звено биологического и геологического круговоротов, планетарная мембрана, защитный барьер и условие нормального функционирования биосферы, фактор биологической эволюции.
Особый интерес представляет роль почвы как среды обитания и фактора биологической эволюции. Роль почвы как среды обитания для растений и животных проявляется, прежде всего, в том, что именно с ней связаны существование большинства видов живых организмов и образование основной массы живого вещества планеты.
Доказано (М.С. Гиляров, Д.А. Криволуцкий и др.), что без почвы оказалось бы невозможным то разнообразие наземных форм жизни, которое имеет место в настоящее время. Однако антропогенные воздействия на биосферу, приводящие к негативным изменениям в почвенной оболочке, ослабляют ее роль как благоприятной среды обитания для многих групп организмов, что с неизбежностью приводит к снижению биоразнообразия.
Значительная роль почвенного покрова в дифференциации географической оболочки и биосферы. Природные зоны отражают порядок чередования и пространственная ориентация зон определяют структуру континентальной части географической оболочки и биосферы.
Почва является фактором биологической эволюции. До сих пор оценка значимости почвы не реализована в полной мере. Анализируя почву ученые пришли к выводу о том, что почвенная оболочка промежуточная между водной и воздушной, через которую возможен постепенный переход от водного образа жизни к наземному. [3]
Этносферные функции почв
. Среди выдающихся достижений междисциплинарных направлений исследования взаимосвязей природы и общества в числе первых следует назвать географо-этнологические работы Л.Н.Гумилева, обобщенные им в монографиях «Этногенез и биосфера Земли» (1990), «Тысячелетие вокруг Каспия» (1993) и ряде других публикаций. Убедительно показав, что «разнообразие ландшафтов – вот причина этнической мозаичности антропосферы», ученый стимулировал многие науки по-новому оценить степень зависимости этносов и общества в целом от различных компонентов географической среды и биосферы в целом. Данная оценка должна коснуться и почвоведения, поскольку в прямой и опосредованной форме степень влияния почвы на этногенез весьма ощутимо. «Космические и планетарные вариации стоят на несколько порядков выше этногенезов, влияют на всю биосферу, включающую не только совокупность живых организмов, но и почвы… И хотя этносы – «капли в океане биосферы», они не могут не реагировать на ее флуктуации».
Анализ данного вопроса дает основание выделить категорию этносферных, а также социосферных функций почвы, существенно определяющих этногенез и жизнь этносферы и социосферы. Среди таких функций можно назвать: роль почвы как одного из важных факторов существования и динамики этносферы и социосферы; участие ее в формировании полезных ископаемых и энергетических ресурсов, используемых этносами Земли; почва как место для поселений, промышленных и дорожных объектов; сохранение почвой информации о развитии природной и этнокультурной среды и др.
Актуальность социально-экономических почвенных исследований в региональном и глобальном масштабе все более возрастает в связи с нарастающей антропогенной деградацией биосферы и педосферы, чреватой неизбежными этническими напряжениями и катаклизмами.
Особую категорию образуют функции почв в биогеоценозах – наземных экосистемах
[1]; Биогеоценотические (БГЦ) функции
целесообразно объединить в группы в соответствии с основными свойствами почв. Физические, химические и физико-химические свойства почв определяют такие их функции, как: жизненное пространство; жилище и убежище; механическая опора; депо семян и других зачатков; источник элементов питания; стимулятор и ингибитор биохимических процессов, идущих в биогеоценозе; депо влаги, элементов питания и энергии; сорбент микроорганизмов и др. Важно подчеркнуть, что наиболее «популярная» функция почв как источника элементов питания – это одна из многих узловых биогеоценотических функций, но отнюдь не единственная. Поэтому ее чрезмерное усиление (например, с помощью минеральных удобрений) с неизбежностью приводит к существенным, часто неблагоприятным трансформациям других биогеоценотических функций. Это, к сожалению, очень долгое время не могли понять сторонники повышенных доз минеральных удобрений, внесение которых, как правило, сопровождается многими отрицательными последствиями.
В связи с разработкой учения об экологических функциях почв по-новому должно пониматься почвенное плодородие. В свете разрабатываемых представлений об экологической полифункциональности почвы, ее плодородие можно определить как одну из наиболее интегральных почвенных экологических функций, обеспечивающую формирование биомассы растений, имеющую относительный характер, отличающуюся сильной пространственно-временной изменчивостью и обусловленную взаимодействием различных свойств и функций почвы. По-видимому, целесообразно пользоваться двумя родственными понятиями: понятием биологической продуктивности почв – способностью обеспечивать рост, развитие и формирование биомассы различных организмов, связанных с почвой, и понятием плодородия почв, под которым подразумевается более конкретная функция – способность почвы обеспечивать создание биомассы растений.
Вышеприведенное понимание почвенного плодородия акцентирует внимание прежде всего на его многопричинной обусловленности, относительности и динамичности. Оно опирается на тесную зависимость способности почвы производить урожай от многочисленных ее свойств и экологических функций. Так, показательны примеры низких урожаев на удобренных почвах, зараженных паразитами растений, и резкого увеличения урожайности в случае их уничтожения.
Заключение.
Учение об экологических и биосферных функциях почв и его дальнейшая разработка во многом определяет развитие биосферологии и теории взаимодействия общества и природы. Оно предполагает новые подходы в охране почв, как незаменимого компонента биосферы – прежде всего подготовку Красной Книги и Кадастра особоценных почв.
Однако, задача охраны почв и сохранение почвенного разнообразия на практике реализуется пока неудовлетворительно, что во многом связано, с продолжающим доминировать узко утилитарным отношением к почвенным ресурсам. Поэтому крайне актуально возрождение бережного отношения к почве и воспитание чувства земли, в чем неоценимую помощь может оказать экологическая этика[2].
Список литературы.
- Никитин Е. Д. Роль почв в жизни природы. М., 1982.
- Никитин Е. Д., Шоба С. А. , Сабодина Е. П. и др. Сохранение биосферы и почв и духовно экологические проблемы цивилизации // Охрана почв Калмыкии и прилегающих территорий. Элиста, 2001.
- Функции почв в биосфере и экосистемах (экологическое значение почв) / Г. В. Добровольский, Е. Д. Никитин. — М.: НАука, 1990.
- https://www.lomonosov-fund.ru/enc/ru
Источник