Энциклопедия «География» (с иллюстрациями)
Шрифт:
Осн. характеристиками почв служат такие их свойства, как цвет (окраска), механический (гранулометрический) состав, структура, новообразования. Почвы также отличаются по содержанию влаги, составу почвенного раствора, почвенного воздуха и живых организмов.
Дерново-подзолистая
Подзолистая
Торфяная болотная
Тундровая глеевая
Лугово-чернозёмная
Типичный
Серая лесная
Болотно подзолистая
Серозём
Желтозём
Краснозём
Аллювиальная
Каштановая
Бурая пустынно-степная
Солонец
Солончак
Окраска почвы обусловлена присутствующими в ней минеральными и органическими соединениями и протекающими процессами. Так, серая или тёмно-серая окраска вызвана присутствием гуминовых веществ; бурые, красноватые тона связаны с оксидами железа. Сизая, зеленоватая, оливковая окраска почвы – результат процесса оглеения. Белую окраску почве придают зёрна кварца, полевых шпатов, карбонаты, гипс и легкорастворимые соли. Механический состав почвы зависит от содержания в ней песчаных, пылеватых и илистых частиц, имеющих разные размеры. Если в почве много крупных частиц, она определяется как песчаная, или лёгкая, если преобладают тонкие илистые частицы – как глинистая, или тяжёлая. Различают также супесчаные и суглинистые почвы. Некоторые с.-х. культуры тяготеют к почвам определённого механического состава – напр., виноград к щебнистым, а табак, арахис, картофель – к песчаным и супесчаным почвам. Минеральные и органоминеральные частицы в почвах скрепляются между собой в комочки, зёрнышки, орешки или призмы, образуя соответственно комковатую, зернистую, ореховатую и призматическую структуру почв. Склеивают их гумус, глинистое вещество, гидроокислы железа и алюминия. Чем больше почва содержит глинистых частиц, тем прочнее её структурные отдельности; в песчаных и супесчаных почвах структура слабо выражена или отсутствует.
Новообразования в почвенной массе представляют собой выделения разнообразных веществ, образующихся в результате выпадения из растворов различных солей, минеральных и органических соединений. Так, в пустынных почвах довольно широко распространены солевые мелкокристаллические трубочки, образованные вокруг корней; марганцовисто-железистые конкреции и прослои (ортштейн, ортзанд, рудяк) типичны для таёжных почв, отличающихся переменным окислительно-восстановительным режимом.
Идеальным вариантом для произрастания растений является равномерное соотношение по объёму твёрдого вещества почвы, почвенных пор (мелких пустот между твёрдыми частицами), заполненных водой, и пор, заполненных воздухом. Такое соотношение существует в верхних горизонтах чернозёмов. Важное свойство почвы – способность запасать в своих тонких порах (капиллярах) воду. Длительное время (несколько месяцев) после дождей почва снабжает капиллярной влагой корни растений. Однако по капиллярам из грунтовых вод на поверхность почвы могут попадать и вредные для растений легкорастворимые соли. Если почва длительное время наполнена водой и в ней мало пустот с воздухом, она переувлажняется, в результате чего замедляется развитие корней и растений в целом.
Почва – это «плёнка жизни», содержащая мириады почвенных организмов. Общая их масса (биомасса) в сотни раз превосходит массу обитающих на поверхности земли земноводных, пресмыкающихся, млекопитающих и птиц. В одном грамме почвы содержится от сотни миллионов до нескольких миллиардов экземпляров микроорганизмов (бактерии, микроскопические грибы и др.). Много в почве и мелких беспозвоночных – дождевых червей, личинок и взрослых особей насекомых, а также представителей других классов членистоногих. В каждом типе почвы состав и количество почвенных организмов различны. Напр., в лесных почвах очень много микроскопических грибов, а в степных их мало, преобладают бактерии. Являясь средой обитания почвенных организмов, механической опорой для растений и местом длительного (годы и даже тысячелетия) хранения семян, почва осуществляет также санитарно-гигиеническую функцию, поглощая, задерживая и нейтрализуя болезнетворные начала, кислотные дожди, тяжёлые металлы, излишние дозы гербицидов и пестицидов, промышленные и бытовые отходы. Не менее важна роль почвы для гидросферы. Она участвует в формировании речного стока и служит для водных организмов поставщиком питательных элементов, выносимых из почвы водными потоками. Регулируя качество поверхностных вод, почва способна очищать их от вредных веществ и обогащать минеральными солями. При этом вода делается более пригодной для питья.
Почва
Почва формируется сотни и тысячи лет, с особенно большим трудом образуется на скальных грунтах. Поэтому необходимо её оберегать от таких негативных явлений, как эрозия и загрязнение (см. Эрозия почв, Загрязнение окружающей среды). Наука о почве – почвоведение, одна из её областей – география почв.
П'OЧВЕННАЯ К'AРТА, см. Карта почв.
П'OЧВЕННЫЕ РЕСУРСЫ, вид невозобновляемых природных ресурсов, почвенный покров вне зависимости от форм его использования. Гл. свойство почвенных ресурсов – естественное плодородие почв, от которого зависит продуктивность земель в сельском и лесном хозяйстве. Кроме того, почвенные ресурсы выполняют важные экологические функции – почвы служат буфером и фильтром для загрязнителей, условием сохранения биоразнообразия, играют важную роль в круговороте воды и азота. Состояние почвенных ресурсов определяется характером их эксплуатации (применяемая агротехника, мелиорация, севообороты и др.), уровнем развития науки, энергетическими затратами. Существует закон убывающего плодородия почв, в соответствии с которым из-за изъятия питательных веществ растениями и нарушения процессов почвообразования при длительной монокультуре происходит снижение естественного плодородия почв. Этот процесс нейтрализуется за счёт внесения органических и минеральных удобрений, мелиорации земель (создание искусственного плодородия) и др. мер.
К нач. 21 в. около 2000 млн. га почв деградировало. Осн. причины: водная и ветровая эрозия, химическая деградация (обеднение гумусом, засоление, закисление и пр.). Скорость формирования почв несравнимо меньше скорости их деградации. Так, для образования 1 мм почвенного слоя, напр. чернозёмов, затрачивается более 100 лет, а в результате эрозии почвы за один год сразу может быть разрушено несколько сантиметров верхнего, наиболее плодородного слоя. В то же время интенсификация сельского хозяйства, научно обоснованные агротехнические приёмы, внедрение новых высокоурожайных сортов позволяют получать всё большие урожаи, что отражает противоположную историческую тенденцию.
П'OЧВЫ ВЛ'AЖНЫХ И ПЕРЕМ'EННО-ВЛ'AЖНЫХ ОБЛАСТ'EЙ ТР'OПИКОВ И СУБТР'OПИКОВ, отличаются от своих более холодных и сухих аналогов красной или красноватой окраской и сильной выветрелостью минералов. В этих областях за год выпадает более 1000 мм осадков в виде дождя (местами более 10 тыс. мм), т. е. слой воды, толщиной более одного метра. Тепло и влага – это основа буйной растительности, которая круглый год впрыскивает в почву органические кислоты, а тёплые почвенные воды разносят их на большую глубину, растворяя минералы горных пород. Очень важно то, что возраст поверхностных слоёв грунта в тропиках и субтропиках достигает сотен тысяч и миллионов лет. При таком сильном и долгом выветривании большинство минералов и химических элементов вымываются и в почве остаются самые устойчивые минералы – каолинит, кварц, а также большое количество окислов железа и алюминия, за что их называют ферраллитными почвами (от «феррум» – «железо, алюминий» и «литос» – «камень»). Самые важные окислы железа, придающие окраску почве, – красный гематит (FeO), а также жёлтый лимонит и бурый гетит, содержащие примеси кристаллической воды. Различия в окраске почв тропиков и субтропиков связаны также с влажностью климата и степенью выветрелости минералов.
Наиболее влажные почвы экваториального пояса – это красно-жёлтые почвы (в субтропическом поясе они называются краснозёмами и желтозёмами). В этих лесных почвах подстилка и небольшой гумусовый горизонт сменяются горизонтами выветривания с красной и жёлтой окраской. Сильно выветрелые, но переменно-влажные почвы субэкваториальных высокотравных саванн называются красными. В них гумусовый горизонт значительно большей мощности, чем в лесных экваториальных почвах. В саваннах и жестколистных лесах, где ещё суше, почвы менее выветрелы, в них меньше красного гематита и больше бурого гетита, поэтому называются красно-бурыми и коричнево-красными. Здесь гумусовый горизонт менее тёмного цвета и меньшей мощности, а в почвенном профиле могут появляться карбонаты кальция. Почвы субтропического пояса часто представляют собой как бы переходы между красными почвами низких широт и почвами умеренного пояса. Самые влажные краснозёмы и желтозёмы наиболее близки почвам экваториального пояса, отличаясь более холодным зимним режимом. Здесь различия в окраске могут быть связаны с разными материнскими породами – желтозёмы образуются на корах выветривания осадочных пород, а краснозёмы – на продуктах выветривания богатых железом базальтов. В субтропиках очень широко распространены почвы, в которых красный цвет постепенно исчезает по мере увеличения сухости климата. В южноамериканских саваннах-степях – пампах — встречаются красновато-чёрные почвы, как бы промежуточные между почвами красной окраски и чернозёмами. В них под глубоким гумусовым горизонтом тёмного цвета залегает красноватый выветрелый горизонт. На больших площадях Средиземноморья, Вост. Кавказа и в горах Центр. Азии, а также в Америке, Африке и Австралии под субтропическими сухими лесами и кустарниками формируются коричневые почвы, обладающие признаками как красных почв, так и почв смешанных и широколиственных лесов – бурых лесных. В профиле коричневых почв под тёмным гумусовым горизонтом есть красноватый горизонт выветривания и горизонт вмывания карбонатов.