О. Д. Лукашевич Словарь Справочник

Вид материала

Справочник

Содержание Абиотическая среда Азот в почвах. Активность почв биологическая Аллювиальные отложения Антропогенная нагрузка Арктические почвы Баланс гумуса Барьеры геохимические Биогенность почвы Биогеохимические провинции Биогеохимические циклы Биологическая активность почвы Биота почвенная Болотно-подзолистые почвы – Большой круговорот воды Бонитировка почв Буртование гумусового горизонта Бурые лесные почвы Бурые пустынно-степные почвы В.И. Вернадский (1863 – 1945) ... Полное содержание

Подобный материал:

• О. Д. Лукашевич Словарь Справочник, 2930.42kb.
• А. А. Чувакин (Барнаул) энциклопедический словарь-справочник, 206.36kb.
• Дергачев В. А. Геоэкономический словарь-справочник, 14918.31kb.
• Словарь-справочник по философии для студентов лечебного, педиатрического и стоматологического, 1553.02kb.
• Словарь-справочник по истории экономики пособие для студентов 1 курса специальности, 312.16kb.
• Словарь-справочник, 262.79kb.
• Т. В. Жеребило Термины и понятия лингвистики: Лексика. Лексикология. Фразеология. Лексикография, 1260.79kb.
• Longman Idioms Dictionary, Oxford Dictionary of Current Idiomatic English, Краткий, 64.22kb.
• Т. В. Батурина С. В. Ивлев Основные понятия по политологии и социологии Краткий словарь, 2150.59kb.
• С. Ю. Головин Словарь практического психолога (около 2000 терминов, 1998 г.) Словарь-справочник, 15672.08kb.

Федеральное агентство по образованию

Томский государственный архитектурно-строительный университет

О.Д. Лукашевич

Словарь - Справочник

терминов и определений по почвоведению

(с элементами экологии)


Справочное пособие


Издательство Томского государственного

архитектурно-строительного университета


Томск 2006

УДК 631.4: 504


Словарь-справочник терминов и определений по почвоведению (с элементами экологии) / автор – составитель О.Д. Лукашевич: Справочное пособие. Томск: Изд-во Томск. гос. архит.-строит. ун-та, 2006. – 96 с.


ISBN


Словарь-справочник терминов и определений по почвоведению включает унифицированные термины, используемые в почвоведении. Определения понятий и краткие справочные сведения по важнейшим разделам почвоведения взяты из словарей, справочников, учебников, рекомендованных МО РФ по классическому университетскому образованию.

Справочное пособие предназначено для студентов специальности 311100 «Городской кадастр» очного и заочного обучения, а также для студентов других специальностей, заинтересованных в информировании по проблемам экологии, химического загрязнения почв, эрозии почв, бонитировке почв, их экономической оценке.

Илл. , табл. , библиогр.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета ТГАСУ.


Рецензенты: доктор биологических наук Росновский И.Н.

кандидат биологических наук Воробьёв С.Н.


ISBN



©Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2006

предисловие

Словарь составлен в помощь студентам специальности 311100 – «Городской кадастр» очного и заочного обучения, изучающим курс «Почвоведение». В него включены многие термины и определения, заимствованные из законов Российской Федерации, международных соглашений, государственных стандартов, ведомственных нормативно-правовых актов, а также унифицированные термины, используемые в почвоведении, знание которых важно для освоения курса «Почвоведение». Для некоторых слов, имеющих несколько значений, приведены только те определения, которые имеют значение для курса. Особое внимание уделено в справочнике практическим аспектам, а также вопросам охраны почв от загрязнения и истощения.

Дисциплина «Почвоведение» рассматривает почву как важнейшую часть биосферы. Плодородие почвы является интегрирующим системным показателем. Изучение дисциплины позволяет получить современное научное представление о схеме почвообразовательного процесса, о почвенных горизонтах, профилях, о факторах почвообразования, методах мелиорации почв, классификации почв, закономерностях распределения почв; познакомиться с методическими основами систематики почв, с картографированием почв, изучить особенности бонитировки почв.

Задачами изучения дисциплины являются приобретение студентами знаний о составе и свойствах почв, почвообразовательных процессах, факторах почвообразования и эрозии почв, о биосферных функциях почвенного покрова. В результате изучения дисциплины студент должен знать основные типы почв Западной Сибири и формирующие их процессы; знать состав работ, необходимых для составления почвенных, экологических карт и картосхем; иметь представление о почвенно-экологическом мониторинге и экспертизе, о почвозащитных и мелиоративных мероприятиях. Термины и понятия, помещенные в словарь, условно можно объединить в несколько групп. Первая включает общие понятия, характеризующие почвы и ландшафты, а также наиболее общие свойства почвы как природного тела. Вторая группа характеризует свойства химических элементов и веществ естественного или техногенного происхождения, влияющих на характеристики почвенного покрова. Еще одна группа понятий включает описания важнейших свойств почв, которые определяют их устойчивость к антропогенным воздействиям и доступность для растений биогенных элементов. В четвертую группу объединены понятия предельно допустимых концентраций, а также принципы и методы контроля над состоянием почв.

Понятия и термины словаря-справочника расположены в алфавитном порядке.


^ АБИОТИЧЕСКАЯ СРЕДА (от греч. α – отрицатель­ная частица,

bios – жизнь) – совокупность условий неор­ганической среды, влияющих на живые организмы. Жи­вые и косные (абиотические) компоненты связаны меж­ду собой в биогеоценозе.


АБСОРБЦИЯ (от лат. absorptio – всасы­вание, поглощение) – поглощение вещества из газа или жидкости массой другого вещества – абсорбента. Естественные минералы-абсор­бенты – цеолиты, монтмориллонит, асбест и др.


АГРОЭКОСИСТЕМА – естественная экосистема, в которой применяется сельскохозяйственная деятель­ность, или совокупность биогенных и абиогенных ком­понентов участка суши, используемого для производст­ва сельскохозяйственной продукции. Часто под агроэко-системой понимается взаимосвязанная (экономически, энергетически и экологически) система в масштабе од­ного крупного хозяйства.


^ АЗОТ В ПОЧВАХ. Азот, наряду с углеродом, кислородом, водородом и фосфором, является важнейшим для растений элементом. Находящиеся в почве устойчи­вые соединения азота, главным образом, представлены формами с зарядами ионов + 3 и +5 (нитриты, нитраты). Азот аммония с зарядом –3 неустойчив, т.к. под действием кислорода воздуха и ряда бактерий легко окисляется.


^ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ БИОЛОГИЧЕСКАЯ – свойст­во почвы, отражающее интенсивность протекающих в ней биологических процессов. Выражается суммарным проявлением активности биохимических процессов, обусловленных содержанием в почве определенного за­паса ферментов, выделенных в результате жизнедея­тельности растений и микроорганизмов, а также акку­мулированных почвой после разрушения отмерших клеток.


^ Аллювиальные отложения – осадки проточных вод или пойменные наносы, отлагаемые при разливе рек. К аллювиаль­ным также относятся донные отложения проточных озер и дельт рек. Все разновидности аллювия различного гранулометрического состава от­личаются заметной, часто хорошей сортировкой материала по крупно­сти частиц. Нередко среди этих отложений встречаются линзы торфа, включения остатков растительных и животных организмов, пресновод­ных и наземных моллюсков, иногда кости позвоночных. Аллювиальные отложения отличаются горизонтальной или косой, слоистостью, связан­ной с периодичностью наносов. В толще аллювия обычно наблюдаются ржаво-охристые, коричневые, сизые и другие прожилки либо целые про­слойки оглеенных или оруденелых горизонтов.


АЛЮМОСИЛИКАТЫ – природные и синтетические силикаты, содержащие в составе сложных анионов атомы алюминия и кремния. Русский ученый Д.И. Менделеев высказал идею, что алюмосиликаты представляют собой «неопределенные соединения», такие, например, как сплавы, но не простых тел, а близких по своим свойствам оксидов SiO₂ и Al₂O₃. Сам термин «алюмосиликаты» был введен в минералогию В.И. Вернадским, впервые правильно оценившим роль алюминия в построении минералов. В 1890-е он приступил к созданию своей теории строения алюмосиликатов. Как и Д.И. Менделеев, он говорил о близости химических функций оксидов кремния и алюминия. Отвергал мысль о том, что алюмосиликаты есть соли кремниевых кислот. По его мнению, алюмосиликаты являются производными сложных алюмосиликатных радикалов, «каолиновых ядер». Гипотеза о «каолиновом ядре» как о замкнутой группировке атомов кремния, алюминия и кислорода оказалась актуальной при расшифровке структуры полевых шпатов. К началу 20 в. был накоплен обширный экспериментальный материал по составу и свойствам алюмосиликатов, однако их строение все еще оставалась загадкой. Решающее влияние на изучение структуры алюмосиликатов оказало открытие в 1912 немецкими физиками, Максом фон Лауэ, Пaулем Книппингом (Knipping Paul) (1883–1935) и Вальтером Фридрихом (Friedrich Walter) (1883–1968) явления дифракции рентгеновских лучей на кристаллах и создание Уильямом Генри (Bragg William Henry) (1862–1942) и Уильямом Лоуренсом (Bragg William Lawrence) (1890–1971) Брэггами на этой основе принципиально нового метода исследования вещества – рентгеноструктурного анализа.

С 1925 по 1931 гг. проводились интенсивные рентгеноструктурные исследования силикатов и алюмосиликатов и было установлено, что основным «строительным кирпичиком» этих соединений является атом кремния или алюминия, окруженный четырьмя атомами кислорода, – кремне(алюмо)кислородный тетраэдр SiO₄(AlO₄). Многообразие же алюмосиликатов объясняется разными способами соединения этих тетраэдров, которые обычно сочленяются вершинами с образованием связей Si-O-Si и Si-O-Al.

Алюмосиликаты распространены в природе, они составляют до 50% массы земной коры. К природным алюмосиликатам относятся, в первую очередь, полевые шпаты, имеющие каркасную структуру (например ортоклаз NaAlS₃O₈, альбит NaAlSi₃O₈, анортит CaAl₂Si₂O₈). У каркасных алюмосиликатов – непрерывный трехмерный каркас из тетраэдров, объединенных общими вершинами. Случаи связывания гранью или ребром неизвестны. Все атомы кислорода у тетраэдров кремния и алюминия являются общими. Так как в целом соединение должно быть электронейтральным, то полости между полиэдрами дополнительно заполняются катионами, которые нейтрализуют отрицательный заряд каркаса, возникающий при замене кремния на алюминий. Каркасные алюмосиликаты являются основой многих поделочных камней. Такими алюмосиликатами являются и некоторые драгоценные камни, например берилл (Be₃Al₂)Si₆O₁₈ и его окрашенные разновидности: аквамарин (голубой, примесь оксида железа) и изумруд (зеленый, примесь оксида хрома). Полевые шпаты в составе различных горных пород, например, гранита, применяются в строительстве. Синтетические алюмосиликаты, полученные нагреванием оксидов алюминия и кремния с оксидами металлов, образуют основную кристаллическую фазу керамических материалов.

В XVIII в. были открыты цеолиты – каркасные алюмосиликаты, состав которых можно описать общей формулой M^I_xM^II_y(Al_x+2ySi_zO_2x+4y+2z)·nH₂O.

Свое название они получили от греческих слов zeo – киплю и lithos – камень, т.к. образуют пузырчатое стекло при сильном и быстром нагревании. Известно более 40 минеральных видов природных цеолитов. Всего в мире известно около 1000 крупных месторождений цеолитов более чем в 40 странах, из них в России – около 20 (в Кузбассе, Якутии, Бурятии, Приморье, на Камчатке и о. Сахалин). С 1950-х в промышленных масштабах производятся искусственные цеолиты. В лабораториях синтезировано более 100 структурных видов, большинство которых не имеют природных аналогов.

Цеолиты – это нестехиометрические соединения, их составы изменяются в широких пределах, образуя ряды твердых растворов. Кристаллические структуры цеолитов состоят из тетраэдров [SiO₄]^4– и [АlO₄]^5–, соединенных вершинами в ажурные каркасы, в полостях и каналах которых находятся катионы металлов и молекулы Н₂О. Они характеризуются рыхлой структурой с широкими каналами. Это позволяет им обменивать находящиеся в полостях решетки катионы металлов и молекулы воды. Натуральные и синтетические цеолиты широко применяются в качестве катионообменников, например, при умягчении воды. Если из цеолитов полностью удалить адсорбированную в их полостях воду, они выступают в роли молекулярных сит: в освободившихся полостях могут селективно адсорбироваться молекулы диоксида углерода, аммиака и других веществ. Поэтому цеолиты применяются как адсорбенты в хроматографии, а также при очистке, осушке и разделении газов. Цеолиты являются кислотными катализаторами. Подвижные катионы, например, катионы натрия при промывке цеолита растворами кислот обмениваются на катионы водорода с образованием кислот Бренстеда. Если такой цеолит нагреть, вода может покинуть кислотные центры Бренстеда, и останутся атомы алюминия, координированные только с тремя атомами кислорода.

Разложение каркасных алюмосиликатов на поверхности Земли и их превращение в слоистые силикаты (глины и другие отложения) сопровождается огромными по масштабам эффектами связывания энергии. В связи с этим алюминию приписывается роль основного аккумулятора солнечной энергии в земной коре.

Горные породы любого типа: кристаллические, обломочные, глинистые и аморфные на поверхности литосферы разрушаются, поглощая солнечную энергию. Такой процесс часто называют выветриванием, хотя ветер участия в нем не принимает.

Обычно процесс начинается с физического дробления. При разрушении минералов вещество горных пород поглощает солнечную энергию, идущую на увеличение площади свободной поверхности.

Например, кристаллический алюмосиликат альбит NaAlSi₃O₈ разрушается до аморфного опала – гидрооксида кремния SiO₂·nH₂O и глинистого минерала – каолинита состава Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O. Переход кристаллических веществ в аморфные и тонкодисперсные сопровождается повышением энергонасыщенности вещества, т.к. расстояние между атомами в нем увеличивается. Происходит и геохимическая аккумуляция солнечной энергии, так как в полевых шпатах координационное число алюминия 4, а в образовавшихся за счет их глинистых минералах оно повышается до 6.

В слоистых алюмосиликатах кремне- и алюмокислородные тетраэдры соединены в одной плоскости в непрерывный слой. Слои тетраэдров обособлены друг от друга. Связь между слоями обеспечивается ван-дер-ваальсовыми силами или силами электростатического притяжения с помощью катионов, нейтрализующих отрицательные заряды слоев. Из-за наличия слоев тетраэдров и слабых связей между ними слоистые алюмосиликаты образуют чешуйчатые, листовые или таблитчатые агрегаты.

К слоистым алюмосиликатам относятся некоторые глинистые минералы, например галлуазит (H₂O)₄[Al₂(Si₂O₅)(OH)₄]. Все такие минералы содержат между слоями решетки молекулы воды. В некоторых из них, например, вермикулите (Ca,Mg)_0,7(Mg,Fe^III,Al)₆(Al,Si)₈O₂₀·8H₂O, вода быстро удаляется при нагревании, и минерал расслаивается. Обезвоженный вермикулит применяют в качестве легкого наполнителя при изготовлении бумаги, пластиков и красок, а также как упаковочный материал.

В увлажненном состоянии глины (состоящие из частиц размером менее 0,001 мм) пластичны. При высыхании они сохраняют приданную им форму, а при обжиге твердеют. Их используют для очистки различных продуктов (нефти, масел, вод и пр.), обезжиривания тканей, при производстве железорудных окатышей, керамзита, в литейном деле, медицине, изготовлении мыла, простого и огнеупорного кирпича, фаянса и других изделий.


^ АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА — влияние комплек­са источников и факторов воздействия всех видов хо­зяйственной деятельности на окружающую среду. Нагрузка выражается в использовании природных ресурсов (добыча полезных ископаемых, лесозаготовки) и в загрязнении природной среды (воздух, вода, почва). Выработаны специальные критерии оценки ан­тропогенной нагрузки на природную среду региона.


^ Арктические почвы — арктическая зона включает острова Ледовитого океана, узкую приморскую азиатскую часть материка и подразделяется на две подзоны – арктических пустынь и актических тундр.


БАЗАЛЬТЫ (от эфиопского базал — желе­зосодержащий камень; лат. базанитес — ка­мень из Базана в Сирии) — самые распро­страненные на Земле кайнотипные эффузионные горные породы основного состава. В темной массе базальта обычно имеются вкрапленники основного плагиоклаза и темноцветных минералов; наряду с массивными или пятнистыми текстурами часто встречаются текстуры миндалекаменные. От сходных с ними андезитов отлича­ются только с помощью микроскопа по сос­таву микролитов плагиоклаза в основной массе. Базальт используются в петрургии (каменное литье), при производстве минеральной ваты и в ка­честве стройматериалов.


Бактерии — прокариотические (безъядерные) микроорганизмы, которые играют важную роль в функционировании любых экосистем и биосферы в целом. Им принадлежит ведущая роль в круговоротах элементов питания. Количество бактерий в почве зависит от ее типа и культурного состоя­ния. Обычно с глубиной численность бактерий уменьшается. Особенно их много в поверхностных горизонтах, богатых органическим веществом.

По способу питания бактерии делятся на автотрофные и гетеротроф­ные.

Автотрофные бактерии усваивают углерод из углекислого газа. Для превращения углерода из СО₂ в органические соединения своего тела они используют либо энергию солнца (фотосинтез), либо химическую энер­гию окисления некоторых минеральных веществ (хемосинтез). Способ­ностью к фотосинтезу обладает небольшая группа цветных бактерий (зеленые и пурпурные серобактерии), в составе которых находятся фото-синтезирующие пигменты. Эти бактерии — типичные водные организмы. Хемосинтезирующие бактерии широко распространены в почвах. К ним принадлежат нитрифицирующие бактерии, железобактерии, бесцветные серобактерии, водородные и тионовые бактерии.

Гетеротрофные бактерии усваивают углерод готовых органиче­ских соединений. Эти бактерии очень широко встречаются в природе и отличаются специфическим отношением к источникам углерода. Опре­деленные физиологические группы бактерий могут потреблять отдель­ные органические вещества как источник пищи и энергии, другие же ор­ганические соединения могут быть для них непригодными или даже ядо­витыми.

Такая специализация по отношению к источникам углерода позво­ляет вовлекать в биологический круговорот все доступные организмам соединения углерода.

Автотрофные и гетеротрофные бактерии неодинаково относятся к ис­точникам азотного питания. Одни способны фиксировать атмосферный азот (азотфиксаторы), другие усваивают только аммиачный азот (нитрификаторы), третьи — азот белковых соединений (аммонификаторы).

Для бактерий необходимы также зольные элементы питания (фос­фор, калий, сера, кальций, микроэлементы и др.).

По типу дыхания бактерии делятся на аэробные, требующие сво­бодного (молекулярного) кислорода, и анаэробные, не нуждаю­щиеся в нем. Среди анаэробных бактерий встречаются облигатные, раз­вивающиеся без молекулярного кислорода, и условные (факультатив­ные), которые могут жить как без свободного кислорода, так и при его наличии.


^ БАЛАНС ГУМУСА — соотношение всех статей прихо­да и расхода органических компонентов почвы. В более узком смысле слова под балансом гумуса понимают суммарное соотношение статей прихода и расхода уг­лерода органических соединений, выражающееся в ко­нечном итоге в процессах накопления, потери или ста­билизации содержания гумуса (органического вещест­ва) в почве.


^ Барьеры геохимические — зоны ландшафта, в которых на относительно коротком расстоянии в результате специфического сочетания механических, химических, биологических условий происходит избирательное накопление одних химических элементов и удаление других.


^ Биогенность почвы (от греч. bios-жизнь и genes - рождающий, рождённый) — содержание в почве микроорганизмов (суммарное и отдельных групп); один из показателей биологической активности почвы. Выражается в тыс. или млн. единиц на 1 г сухой почвы. Биогенность почвы подчиняется законам широтной зональности и высотной поясности: в направлении с севера на юг численность микроорганизмов в почве возрастает, в горах уменьшается с высотой. Наиболее низкая Б. п. в лесной зоне (особенно в тайге). Биогенность почвы возрастает в лесостепной и достигает максимума в степной зоне. Биогенность окультуренной почвы (5 млн. живых бактерий, 1 млн. актиномицетов, 50 тыс. грибов, водорослей и др.) в 1,5–3 раза выше целинной.


^ БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ ― области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию в почвах, водах и других средах химических элементов или их соединений, с которыми связаны определенные биологические реакции со стороны местной фауны и флоры.


^ Биогеохимические циклы (биогеохимические круговороты веществ) ― обмен веществом и энергией между различными компонентами биосферы, обусловленный жизнедеятельностью организмов и носящий цикличный характер. Основы представлений о биогеохимической цикличности заложены В. И. Вернадским в учении о биосфере и трудах по биогеохимии.


Биогеоценоз — (от греч. bios - жизнь, geо - Земля и koinos - общий), устойчивая система живых и косных компонентов природы, взаимодействующих путём обмена вещества и потоков энергии в пределах однородного участка земной поверхности. Термин ввёл русский геоботаник и лесовод В. Н. Сукачёв (1940).


БИОИНДИКАЦИЯ — обнаружение и определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реак­ции на них живых организмов и их сообществ.


^ Биологическая активность почвы — совокупность биологических и биохимических процессов в почве, связанных с жизнедеятельностью её фауны, микрофлоры и корней растений.


^ БИОТА ПОЧВЕННАЯ (от греч. bios — жизнь) — вся совокупность живых обитателей почвы. Синоним — тер­мин «эдафон», введенный немецким биологом Р. Фран­се для обозначения совокупности организмов, обитаю­щих в почве и представляющих замкнутое сообщество.

БОЛОТА — переувлажненные участки по­верхности Земли. Образуются за счет атмосферных осадков и повышения уровня грунтовых вод (верховые Б.) или при зарастании озер и стариц (низинные Б.). Для Б. характерна болотная растительность: осока, камыши, хвощи, низкорослые деревца и кустарники; широко распространены мхи и торфы. Б. прошлых геологических эпох — источник большин­ства ископаемых углей.