Курсовая работа по почвоведению
I. Введение в почвоведение
Почвоведение, как наука естественноисторического цикла, которая изучает почвы, их происхождение и образование, состав и использование в сельском, лесном хозяйствах, а также обеспечение нужд водного, коммунального и других отраслей экономики.
1. Почва – это тонкий слой земной поверхности, мощностью от 2-3 см до 3м. и более, в котором мир животных и растений встречается с минеральным миром и создает динамическую систему.
2. Главные функции почвы:
· Обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов
· Регулирование химического состава атмосферы, биосферы и биосферных процессов
· Аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним энергии
· Обеспечение жизни на земле
3. Фазы почв:
1) Жидкая фаза – это кровь почвенного тела. Это вода в почве или почвенный раствор, заполняющий поры твердой фазы почв.
Содержание и свойства зависят от водно-физических свойств почвы. В ней происходит перемещение питательных веществ в виде суспензий или растворов.
2) Газовая фаза – это почвенный воздух, заполняющий все поры свободные от воды. Вода и воздух являются антагонистами (н-р. В сухой почве больше воздуха и меньше воды, а в сырой наоборот).
3) Живая фаза – это населяющие почвы живые организмы, участвующие в процессе почвообразования. К ним относятся: микроорганизмы, представители микрофауны (черви и т.д.), животные (роющие грызуны и т.д.).
4) Твердая фаза – основа почвы, формирующаяся в процессе почвообразования из материнской горной породы и органической массы. Твёрдость характеризуется гранулометрическим, минералогическим и химическим составом, структурой, сложением и порожностью. Твердая часть почвы, поставщик элементов питания для растений. Она влияет на формирование почвенных режимов: водного, теплового и воздушного. Каркас состоит из:
· Остатков минералов или обломков породы
· Вторичных продуктов выветривания
· Вторичных глинистых минералов
· Простых солей и оксидов элементов
· Растительных остатков
4. Компоненты почвы:
· Минеральная основа (50-60%)
· Органическое вещество (до 10%)
· Воздух (15-25%)
· Вода (25-35%)
II. Организмы: Живые организмы, населяющие почву и их роль в почвообразовании.
Важной частью почвообразовательного процесса является взаимодействие между горными породами и организмами. Заключается в а) непосредственном обмене веществ между горной породой, а затем возникшей из нее почвой и организмами; б) горная порода взаимодействует с отмершими организмами.
Существует 3 группы организмов:
· Зеленые растения
· Микроорганизмы
· Животные
При взаимодействии организмов осуществляются важные звенья почвообразования:
· Разрушение и синтез органического вещества
· Избирательная концепция биологически важных элементов
· Разрушение и синтез минералов
· Миграция и аккумуляция веществ
В этом заключается сущность почвообразовательного процесса
1 группа: зеленые растения
Единственный первоисточник органических веществ в почве. Они осуществляют поступление из почвы элементов питания и возврат ее почву после завершения жизненного цикла. Трансформируют минеральные почвы. Формируют сложения и структуру почвы. Регулируют водный, воздушный и тепловой режим.
Все живые организмы связаны в биоценозы и биологические формации. Растительные ценозы разделяются с точки зрения почвоведения на 5 групп согласно Н. Н. Розову:
Деревянистые формации
Таежные леса, широколиственные леса, влажные тропические и субтропические леса
2) Дерявенисто-травяные формации
Ксерофитные леса и саванны
3) Травянистые формации
Суходольные и заболачиваемые луга, травянистые прерии, степи умеренного пояса, субтропические и кустарниковые степи
4) Пустынные формации
Суббореальные со средним циклом вегетации, субтропические с зимним циклом вегетации, тропические
5) Лишайникомоховые формации
Тундры и верховые болота
У каждой формации свои особенности: состав органических веществ, особенности их поступления в почву и разложение, а также взаимодействие продуктов распада с минеральной частью почвы.
Лесная растительность под покровом леса: уменьшается физическое испарение; формируется свой микроклимат; откладывается органика на поверхности почвы; консервируется количество азота и других элементов.
Мохово-лишайниковая растительность: происходит накопление и консервация огромной биомассы. Мощность торфа до 20м.
Микроорганизмы: бактерии, грибы и грибы-актиномицеты, водоросли и лишайники. В глинистых и суглинистых горизонтах, они в малом количестве. Наибольшее количество микроорганизмов встречается в верхних ее слоях, где сосредоточивается основная масса органического вещества и корней живых растений. Их количество определяется в пределах одного горизонта. Микроорганизмы способствуют разложению органических остатков в почве.
Бактерии - наиболее распространенный вид почвенных микроорганизмов. По способу питания они делятся на автотрофные (большая часть), усваивающие углерод из углекислого газа, и гетеротрофные (меньшая часть), использующие углерод органических соединений. По отношению к воздуху различают микроорганизмы аэробные и анаэробные. Аэробные — это организмы, которые в процессе жизнедеятельности потребляют кислород; анаэробные — живут и развиваются в бескислородной среде. Необходимую для жизнедеятельности энергию они получают в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций. На реакции разложения и синтеза, идущие в почве, влияют различные ферменты, вырабатываемые микроорганизмами. Существуют в почвах с реакцией среды близкой к нейтральной. Разложение органических остатков гетеротрофными анаэробными бактериями называется процессом брожения (брожение углеводов, пектиновых веществ и др.).
Грибы и грибы-актиномицеты:
Большая часть грибов с гетеротрофным питанием и анаэробы. Поэтому развиваются в верхних горизонтах почвенного профиля. Многие разрушают минералы, и переводят их в раствор. Грибы-актиномицеты активно разлагают клетчатку, лигнин, перегнойные вещества почвы, участвуют в образовании гумуса.Они лучше развиваются в почвах с нейтральной или слабощелочной реакцией, богатых органическим веществом и хорошо обрабатываемых.
Водоросли:
Распространены во всех почвах, главным образом в поверхностном слое. Содержат в своих клетках хлорофилл, благодаря которому способны усваивать углекислый газ и выделять кислород.Водоросли активно участвуют в процессах выветривания пород и в первичном процессе почвообразования.
Лишайники:
В природе обычно развиваются на бедных почвах, каменистых субстратах, в сосновых борах, тундре и пустыне. Лишайник представляет собой симбиоз гриба и водоросли. Лишайники разрушают породу биохимическим путем растворения и механически - при помощи гифов и слоевищ, прочно срастающихся с поверхностью. С момента поселения лишайников на горных породах начинается более интенсивное биологическое выветривание и первичное почвообразование.
Животные, населяющие почву:
Почвенная фауна довольно многочисленна и разнообразна, она представлена беспозвоночными и позвоночными животными.
Наиболее активные из числа беспозвоночных - дождевые черви. Распространены, как в окультуренных, так и в целинных почвах. Перемещаясь внутри почвы и питаясь растительными остатками, дождевые черви активно участвуют в переработке и разложении органических остатков, пропуская через себя огромную массу почвы в процессе пищеварения.
Насекомые - муравьи, термиты, шмели, осы, жуки и их личинки - также участвуют в процессе почвообразования. Проделывая в почве многочисленные ходы, они разрыхляют почву и улучшают ее водно - физические свойства. Кроме того, питаясь растительными остатками, они перемешивают их с почвой, а отмирая, сами служат источником обогащения почвы органическими веществами.
Позвоночные животные - ящерицы, змеи, сурки, мыши, суслики, кроты - осуществляют огромную работу по перемешиванию почвы. Проделывая в толще почвы норы, они выбрасывают на поверхность большое количество земли. Образовавшиеся ходы (кротовины) засыпаются массой почвы или породы и на почвенном профиле имеют округлую форму, выделяющуюся по окраске и степени уплотненности. В степных районах, землероющие животные настолько сильно перемешивают верхние и нижние горизонты, что на поверхности образуется бугорковый микрорельеф, а почва характеризуется как перерытый (кротовинный) чернозем, перерытая каштановая почва или серозем.
III. Условия почвообразования лесостепной зоны. Основные типы почв лесостепной зоны. Систематика почв почвенного типа серые-лесные.