Почва, её структура, образование и значение. Полезные ископаемые

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.