Ярослав Константинович Куликов
Почвенные ресурсы: учебное пособие
Допущено
Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов учреждений высшего образования по специальности «Биоэкология»
Рецензенты: кафедра безопасности жизнедеятельности Белорусского государственного технологического университета (заведующий кафедрой доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.Н. Босак);
главный научный сотрудник лаборатории использования осушенных минеральных земель Республиканского унитарного предприятия «Институт мелиорации Национальной академии наук Беларуси» доктор сельскохозяйственных наук П.Ф. Тиво
Предисловие
Среди наиболее крупных интегральных задач, стоящих перед человечеством, одно из первых мест занимает проблема сохранения биосферы Земли, порожденная стремительной антропогенной деградацией окружающей природной среды. Будучи междисциплинарной по своей сути, эта проблема долгое время не включала в себя в должной мере почвоведческий и почвоохранный аспекты.
Всепродолжающаяся интенсивная антропогенная деградация природы со всей остротой ставит задачу поиска путей сохранения разнообразия видов организмов и биосферы в целом – незаменимой среды обитания человека. В настоящей работе данная проблема анализируется в контексте сбережения почв нашей планеты и их географо-генетического богатства как первейшего условия сохранения биосферы Земли и ее биоразнообразия. Такой подход опирается на следующие положения.
1. Почва является центральным звеном глобальной биосферной системы, планетарным узлом экологических связей, объединяющим в единое целое другие структурно-фунциональные составляющие этой системы: гидросферу, атмосферу, биомир планеты, земную кору. Поэтому, если человечество планирует сохранить естественную среду своего обитания – биосферу, оно должно экстренно прекратить дальнейшие разрушения и деградацию почвенного покрова.
2. Важнейший аспект сохранения биосферы – сбережение входящих в нее организмов – во многом теряет смысл, если не сберегается главная экологическая ниша организмов суши – почва. Ведь абсолютное большинство растений так или иначе связано с почвой. Это же относится и к наземным животным. Например, насекомые – самый многочисленный класс, на долю которого приходится около половины всех видов животных, более чем на 90 % в своей жизнедеятельности сопряжены с почвенным ярусов. В аналогичном положении находятся и микроорганизмы.
3. Сейчас все актуальней становится разработка с единых позиций программ по сбережению биологического разнообразия, тем более что основная часть видов живых организмов на
Земле пока не описана. Из общего числа 5-30 млн видов охарактеризовано только 2 млн. Причем слабо изученными в таксономическом отношении оказались микроорганизмы – 80–90 % их видов не имеют научного описания. Если не предпринимать реальных действенных мер по сохранению почв и их географо-генетического разнообразия, то многие из числа неизученных организмов исчезнут, так и не дождавшись таксономического определения.
Кроме этих проблем остро стоит задача оценки степени деградации почвенного покрова, его охраны. Педосфера – аккумулятор энергии, главным составляющим которой является органическое вещество – гумус. Тенденция к снижению плодородия почв и общих запасов гумуса повсеместна, что требует пристального и постоянного внимания почвоведов-эколо-гов, пространственной оценки, которая без детальных исследований вряд ли возможна.
Почва – биокосное тело, и те резервы первичных минералов и химических элементов, которые сохранила в себе почва в твердой фазе или трансформировала в глинистые минералы, определяют ее ближайшее и относительно далекое будущее. Это также надо учитывать при построении прогнозов использования почвенного покрова планеты.
Наиболее значительным антропогенным преобразованием почвенного покрова следует признать тот факт, что часть почв планеты уже не соответствует их естественно-историческому (докучаевскому) профилю. За сравнительно короткий период времени почвы преобразовались таким образом, что возникла насущная необходимость выделения антропогенно преобразованных почв и агроземов. Агроземы представляют собой почвы, интенсивно используемые в сельском хозяйстве, частично или вовсе не сохранившие в профиле диагностические черты, которые присущи целинным почвам тех же регионов и условиям почвообразования. Расширение площадей, занятых различными типами агроземов, трансформация естественных микроструктур почвенного покрова в агрогенные ставят перед почвоведением более сложные и глубокие по своему содержанию задачи: оценка данных преобразований, их пространственная обусловленность и оптимальное использование в земледелии.
Автор
Введение
1. Понятие о почве
Почвоведение – наука о почве, ее строении, составе, свойствах и географическом распространении, закономерностях происхождения, развития, функционирования и роли в природе и обществе, путях и методах мелиорации, охраны и рационального использования в хозяйственной деятельности человека.
Почвы представляют собой самостоятельную, сложную, особую биокосную оболочку Земли, покрывающую сушу материков. Поверхностные горизонты горных пород, подвергаясь воздействию многих поколений живых организмов, испытывая длительное влияние атмосферы и гидросферы, преображаются в почвенный покров. Почвенный покров – педосфера – является продуктом взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы.
Основатель почвоведения В.В. Докучаев дал первое научное обоснование почвы. Он определил, что почва есть результат совокупной деятельности и влияния ряда факторов: материнской породы, растительных и животных организмов, климата, рельефа местности и возраста страны.
В современном почвоведении принято следующее определение понятия почвы. Почва – это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени. Полифункциональность почвы заключается в том, что она является одновременно природным телом, средой обитания многих живых организмов, средством сельскохозяйственного производства и т. д. Поликомпонентность почвы определяется огромным разнообразием входящих в ее состав органических и неорганических веществ. Эти вещества представлены различными физическими фазами (многофазность): твердой (минеральные и органические частицы), жидкой (почвенный раствор), газообразной (почвенный воздух) и особо выделяемой живой фазой (организмы). Почва является открытой системой, поскольку постоянно обменивается веществом и энергией с окружающей средой.
2. Роль почвы в природе и обществе
Почвенный покров и растительность представляют собой неразделимое единство – мировую почвенно-экологическую систему, в которой растения и почвы живут совместно. Растительность на суше появилась около полумиллиарда лет назад. Тогда же возник почвообразовательный процесс, который прошел очень сложную историю, тесно связанную с историей всего живого на нашей планете.
Почвенный покров суши в настоящее время насчитывает около двухсот типов почвообразования. Наблюдаемые современные подзолы, серые и бурые лесные почвы, черноземы, красноземы и другие почвы имеют различный возраст и возникли вместе с развитием живой природы в разные геологические эпохи. Они появлялись и исчезали на Земле, суша сменялась морем, морское дно становилось сушей, пустыни замещались лесами, ледники выпахивали громадные площади. Однако почвообразовательные процессы следовали за растительными сообществами, исчезая и возникая вновь, сменяя друг друга вместе с изменением всей географической среды.
Солнце – главнейший источник энергии в биосфере. Нормальное функционирование биосферы зависит от поступления солнечной энергии и фотосинтеза растений. Этот важнейший процесс, связывающий солнечную энергию в растительном органическом веществе, немыслим без огромной роли почвенного покрова и его плодородия.
Запасы фитомассы на нашей планете громадны. Они составляют 99 % от всего живого вещества Земли. Большая часть этого вещества сосредоточена в почвенных горизонтах. Например, травы на 60–80 % состоят из корней. Как подземная часть растений, так и надземная масса служат источником питания растительноядных животных, а те, в свою очередь, становятся добычей хищников или после отмирания поедаются другими животными и дальше – микроорганизмами.