Geum.ru

Василий Васильевич Докучаев (1846-1903), опре­деливший почву как самостоятельное естественноисторическое тело и сформулировавший целый ряд закон

Вид материалаЗакон

Содержание


Согласно современным представлениям, почва
Связь почвоведения с другими науками.
Мелиоративное почвоведение
Лесное почвоведение
Основные этапы
Подобный материал:
Лекция № 1


Почвоведение - наука о почве, ее строении, составе и свойствах, процессах образования, развития и функционирования, закономер­ностях географического распрост­ранения, взаимосвязях с внешней средой, путях и методах рацио­нального использования.

Почвоведение как наука сформировал ось в конце XIX столе­тия. Основоположником научного почвоведения был выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев (1846-1903), опре­деливший почву как самостоятельное естественноисторическое тело и сформулировавший целый ряд законов ее образования, развития и географ ического распространения. До В.В.докучаева почвоведение рассматривал ось как часть агрономии или геологии

Согласно современным представлениям, почва - самостоя­тельное естественноисторическое биокосное природное тело, воз­никшее на поверхности Земли в результате воздействия биотичес­ких, абиотическux и антропогенных факторов, представляющее со­бой открытую четырехфазную динамичную систему с характерны­ми признаками и свойствами и обладающее способностью обеспечи­вать рост и развитие растений.

Почва является составной и главной функциональной час­тью биосферы - области распространения жизни на земле. Она сформировалась на границе соприкосновения и взаимодействия планетарных оболочек литосферы, атмосферы и гидросферы и образует особую геосферу - педосферу, или почвенный покров Земли. Наиболее деятельной частью педосферы является гумосфе­ра - верхняя часть почвы, насыщенная органическим веществом

Почва, как всякое природное тело, имеет свое положение в пространстве, объем и границы. Верхняя граница - это поверх­ность раздела между почвой и атмосферой. Нижняя граница по­чвы определяется глубиной, на которую произошло существенное изменение горной породы почвообразовательным процессом, по­чва постепенно переходит в почвообразующую породу

Мощность почвы составляет 1-3 метра, но в тундре, пусты­нях и в горах может измеряться десятками сантиметров и даже от­дельными сантиметрами. Боковая граница почвы определяется как вертикальная поверхность раздела между элементарными по­чвенными ареалами (ЭПА), внутри которых отсутствуют почвен­но-географические границы, то есть это единица самого низкого таксономического ранга

Площади ЭПА колеблются в очень широких пределах, от не­скольких квадратных метров (пятна солонцов среди каштановых почв) до нескольких десятков и даже сотен гектаров (ЭПА черно­земов, пустынных почв). Некоторые ученые внутри ЭПА выделя­ют почвенные индивидуумы, или педоны, проведение границ между которыми находится в стадии разработки

По вертикали почвы разделяются на генетические горизонты, которые образовались в результате почвообразовательных процес­сов. Они характеризуются определёнными морфологическими при­знаками, составом и свойствами. Верхние горизонты почв обогаще­ны органическими веществами, ниже залегают горизонты выноса и накопления (элювиальные и иллювиальные, или метаморфичес­кие), которые сменяются переходными к почвообразующей породе и почвообразующей породой. Совокупность генетических горизон­тов образует почвенный профиль, который является характерным для каждой почвенной разности: типа, подтипа, рода и других так­сономических рангов почвенной классификации

Функции почвенного покрова многообразны, важнейшие из них: обеспечение существования жизни на Земле, трансформация солнечной энергии в энергию органического вещества, регулиро­вание газового состава атмосферы и гидрологического режима суши и др

Почва состоит из четырех фаз: твердой, жидкой, газовой и живой.

Согласно современным представлениям почва является сложной системой, имеющей многоуровневую структурную орга­низацию. На базе системного подхода были определены иерархи­ческие уровни структурной организации почвы (Б.Г.Розанов, 1988). Наиболее низким уровнем является атомарный (радиоак­тивные изотопы, естественная и искусственная радиоактивность). Следующий уровень - кристалломолекулярный, или молекуляр­но-ионный (молекулы и ионы твердой, жидкой, газообразной и живой фазы почв). Третий уровень структурной организации по­чвы - уровень элементарных почвенных частиц - это фракции разного размера, выделяемые при гранулометрическом анализе (песок крупный, средний, мелкий; пыль крупная, средняя, мел­кая; ил). Эти частицы различаются не только размером, но и со­ставом и свойствами. Четвертый уровень - почвенные микро- и макроагрегаты, или структурные отдельности, включающие кро­ме агрегированных (склеенных) элементарных почвенных частиц специфические новообразования (конкреции, стяжения, пленки и др.). Клеящим веществом в агрегатах являются новообразован­ные гумусовые вещества, соединения кальция, железа и др

Пятый уровень организации - почвенный горизонт. Морфо­логические признаки, состав, строение и свойства генетических горизонтов позволяют диагностировать почвенные процессы и почвенные разности

Шестой уровень структурной организации - это почвенный профиль (почвенный индивидуум), характеризующий почву как особое природное тело, состоящий из закономерного сочетания генетических горизонтов

Седьмой и последующие уровни являются уровнями почвен­Hoгo покрова: элементарный почвенный ареал - участок террито­рии, занятый одной почвой, почвенные комбинации, структуры, включающие два или несколько элементарных почвенных ареалов (сочетания, вариации, комплексы и др.). К последнему уровню сле­дует отнести почвенный покров, или педосферу в целом, как от­дельную геосферу Земли, имеющую общепланетарные функции

Почвы образуются в результате взаимодействия факторов почвообразования. В.В.Докучаевым было установлено пять гло­бальных факторов почвообразования: климат, растительность и животный мир (биологический фактор), почвообразующие поро­ды, рельеф и возраст страны (время). Впоследствии были добав­лены хозяйственная деятельность человека (фактор, ставший в настоящее время глобальным) и ряд локальных факторов,

Связь почвоведения с другими науками. Разделы почвоведения

В системе естественных наук почвоведение тесно связано с физико-математическими, химическими, биологическими, гео­логическими, географическими науками, использует их фунда­ментальные законы и методы исследования. В свою очередь, поч­воведение является теоретической основой для ряда прикладных наук агробиологического цикла, таких как агрохимия, агроэколо­гия, растениеводство, земледелие, луговодство, мелиорация, землеустройство и др

В настоящее время почвоведение дифференцировалось на ряд разделов в соответствии с методами изучения и практической направленностью знаний о почвах. Выделяются такие самостоя­тельные разделы как физика, химия, минералогия, биология, география, картография, классификация почв.

По формам использования почвенного покрова и приклад­ных знаний о почвах оформились следующие прикладные разде­лы: агропочвоведение, мелиоративное почвоведение, лесное, экологическое, инженерное почвоведение

Агропочвоведение рассматривает почву с точки зрения ее сельс­кохозяйственного использования, оно решает следующие вопросы

изучение и оценка состава и свойств почв для целей зем­леустройства (рациональная организация территории, организация севооборотов, оценка почв и выбор участков для многолетних насаждений, ценных культур и т.д.

проведение агропроизводственной группировки почв, их качественной оценки (бонитировки), агроэкологической оценки и типизации земель

составление и ведение земельного кадастра

обоснование рациональных систем земледелия

дационных процессов (эрозия почв, дефляция, переуп­лотнение, выпаханность и др

Мелиоративное почвоведение, используя методы агропочвоведения, служит теоретической основой для целей коренного улуч­шения почв: орошения, осушения, химических мелиораций (известкование, гипсование, кислование почв), комплексной мели­орации почв биологическими и агротехническими методами, ре­культивации земель

Лесное почвоведение, вместе с лесоведением, является науч­ной основой повышения продуктивности лесов и искусственных лесных насаждений. Оно разрабатывает приемы и способы агроле­сомелиорации

Основные этапы развития почвоведения

Накопление знаний о свойствах почв началось с того момен­та, когда человек перешел от сбора дикорастущих растений к вы­ращиванию их (неолит, бронзовый век) и развивалось вместе с земледелием. Первая систематизация сведений о почвах была на­чата в трудах ученых античного мира IV - I веков до нашей эры (Коллумела, Феофраст, Плиний старший, Лукреций Кар и др). В средние века, в эпоху феодализма, античные знания были в зна­чительной мере утеряны. Тем не менее в этот период проводилось описание качества почв и земельных угодий для установления фе­одальных повинностей и привилегий ("Писцовые книги" в Рос­сии, землеоценочные акты в Германии, китайские кадастры и др). В эпоху возрождения вновь обострился практический интерес к почвам. В это время появились агрономические трактаты Альберта Великого, Леонардо да Винчи, Авиценны, первые представления о роли солей в питании растений Бернара Пали сси (1563 г.)

В XVH-XIX столетиях появился ряд теорий питания расте­ний, оказавших большое влияние на развитие представлений о роли почвы. В 1629 г. голландский алхимик Ван-Гельмот предло­жил теорию, по которой растения питаются только водой. Не­смотря на экспериментальное опровержение этой теории в конце ХУН века, она продолжала господствовать на западе до конца ХУН! века. В начале XIX века её сменила, также не обоснованная, перегнойная, или гумусовая теория германского ученого агроно­ма А.Тэера, согласно которой растения питаются гумусом. И только в 1840 году немецкий химик ЮЛибих опроверг эту тео­рию и выдвинул теорию минерального питания растений, кото­рая была подтверждена экспериментально и послужила основой для возникновения агрокулыурхимии и современной агрохимии. В это время оформилась новая научно- прикладная дисциплина, по­лучившая название почвоведение, хотя по содержанию она в большей степени соответствовала агрохимии. В 30-х годах XIX века появился ряд руководств по этой дисциплине (к'Краузе, 1832; к'Шпрингель, 1837 и др.), в которых почва рассматривалась как среда, где развиваются корни растений, состоящая из смеси ми­неральных и органических соединений. Мощность почвы они ог­раничивали пахотным слоем

В то же время в середине XIX века в Германии зародилось и развивалось геологическое направление в почвоведении. Оно свя­зано с именами геологов Ф.Фаллу, Г.Берендта, Э.Раманна и др. Они рассматривали почву, как наружную оболочку коры выветривания. Агрогеологи проводили земельно-оценочные работы и составляли кадастровые карты. Систематика почв агрогеологов ос­новывалась на разделении их по гранулометрическому составу (песок, суглинок, глина) и положению в рельефе. Агрогеологи­ческое направление господствовало во второй половине XIX и на­чале хх столетий в странах Западной Европы, а также в Англии, Австралии, Новой Зеландии и в Северной Америке.

Большая роль в развитии почвоведения в России принадле­жит великому русскому ученому М.ВЛомоносову (1711-1765). В своей работе "О слоях земных" Ломоносов впервые дал правиль­ное научное определение сущности почвообразовательного про­цесса, которая заключается во взаимодействии растений и про­дуктов их перегнивания с горными породами, показавего как ис­торический процесс, протекающий во времени и выражающийся в развитии плодородия. Он высказал правильные взгляды на про­исхождение черноземов, торфяников, процессы водной эрозии, причины бесплодия. засоленных почв

Следующий этап развития почвоведения в России связан с созданием Вольного экономического общества (1765), в задачи которого, наряду с другими агрономическими вопросами, входи­ло описание качества почв для сельскохозяйственных целей В этот же пери­од были опубликованы почвенно-агрономические работы А.т.Бо­лотова (1768), И.М.Комова (1789), А.Н.Радищева (1801)

В первой половине XIX века, с 1838 года, начались опросно­статистические работы по качественному учету и оценке земель для целей сбора налогов, результатом которых явилась Почвенная карта Европейской России к'с.Веселовского (200 верст в дюйме), а в 1879 г. - В.И.Чаславского (60 верст в дюйме). В составлении почвен­ной карты В.И. Чаславского принимал участие Василий Васильевич Докучаев. На этой карте были выделены черноземы, серые земли, подзолы, солончаки. При этом почвы дифференцировались по гра­нулометрическому составу.

Докучаев опубликовал в монографии "Русский чернозем" (1883), которая олицетворяет создание новой науки ­генетического почвоведения, предметом изучения которой является особое, са­мостоятельное тело природы - почва. в.В.докучаев опубликовал более 250 на­учных работ, в которых заложил науч­ные основы почвоведения. Им дано пер­вое научное определение почвы. Он пи­сал: "Почвой следует называть "дневные", или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным вли­янием воды, воздуха и различного вида организмов - живых и мертвых". в.В.докучаев показал, что именно в почвах наиболее тес­но переплетены и взаимосвязаны геологические и биологические процессы, развивающиеся на поверхности земли. Он сформулиро­вал учение о факторах почвообразования, которое, по его выраже­нию, является краеугольным камнем почвоведения как науки. Им определены пять глобальных факторов почвообразования: климат, рельеф, растительность и животный мир, почвообразующие поро­ды и возраст страны (время). в.В.Докучаев сформулировал основ­ные законы почвообразования и географии почв,

Большая роль в развитии научного почвоведения принадле­жит выдающемуся русскому ученому Павлу Андреевичу Костыче­ву (1845-1895). Он является основателем биологического направления в почвоведении и агрономичес­кого почвоведения. П.АКостычев рабо­тал в те же годы, что и В.В. Докучаев, и был одним из Основных его оппонен­тов. Многие положения, разработанные Костычевым, дополняют взгляды До­кучаева, и он по праву считается соос­нователем генетического почвоведе­ния, наряду с Другим выдающимся почвоведом - учеником В.В.докучае­ва, Н.М.Сибирцевым (1860-1890), ко­торый систематизировал и развил ос­новы учения о почве. Он является авто­ром первого учебника генетического почвоведения