Методы исследования в почвоведении кратко

Влияние почв на растительность и климат

Почвы играют важную роль в формировании растительного покрова и климатических условий в конкретном регионе. Вот несколько способов, которыми почвы влияют на растительность и климат:

1. Питательные вещества: Почвы содержат различные питательные вещества, необходимые для роста растений. Наживка в почве позволяет растениям поглощать необходимые питательные вещества через корни и поддерживает их жизнеспособность. Различные типы почвы могут содержать различные концентрации и соотношения питательных веществ, что может способствовать росту определенных видов растений.

2. Водный баланс: Почвы могут влиять на доступность влаги для растений. Некоторые типы почвы имеют высокую водопропускную способность, позволяя воде быстро проникнуть в нижние слои почвы и быть доступной для растений. Другие типы почвы могут держать влагу ближе к поверхности почвы, что может быть благоприятным для определенных видов растений.

3. Структура почвы: Структура почвы оказывает влияние на корневую систему растений. Почвы с хорошей структурой, такие как грунтовые почвы, способствуют развитию глубоких и прочных корней, что позволяет растениям извлекать воду и питательные вещества из нижних слоев почвы.

4. Взаимодействие с атмосферой: Почвы взаимодействуют с атмосферой через процессы обмена газами. Они могут воздействовать на состав атмосферы путем удержания углекислого газа и выделения кислорода. Эти процессы могут иметь влияние на климатические условия в регионе.

Исследования почв позволяют географам и другим ученым понять, как почвы взаимодействуют с растительностью и климатическими условиями в определенном регионе и помогают прогнозировать возможные изменения в будущем. Это позволяет более эффективно управлять природными ресурсами и разрабатывать стратегии охраны окружающей среды.

Методы почвоведения

Как наука, почвоведение использует в своих исследованиях целый ряд разнообразных методов:

• Профильный метод является основой всех исследований, а разработан он был В.В. Докучаевым и требует изучения почвы на всю глубину её толщи;
• Морфологический метод является базисным и начальным этапом всех исследований почвы и составляет основу полевой диагностики;
• Сравнительно-географический метод позволяет делать обоснованные заключения о генезисе почв и закономерностях их распространения;
• Сравнительно-исторический метод позволяет исследовать прошлое почв, изучая почвенные горизонты и сопоставляя их с современной ситуацией;
• Метод почвенных ключей, в основе которого лежит генетико-географический анализ небольших участков-ключей и их перенос на крупные территории с однотипной структурой;
• Метод почвенных монолитов, базирующийся на принципах физического моделирования процессов, происходящих в почве, например, передвижение влаги;
• Метод почвенных лизиметров, применяемый для того чтобы изучить процессы вертикальной миграции веществ в почве;
• Метод почвенно-режимных наблюдений лежит в основе биосферного мониторинга и применяется для исследования процессов почвообразования на основе измерения параметров, например, влажности, температуры, гумуса, содержания солей в одной почве в течение длительного времени;
• Балансовый метод тоже используется для изучения кинетики почвообразования. Суть его сводится к тому, что запас какого-либо вещества в почве, наблюдаемый в данное время, является результатом изменения его исходного запаса;
• Метод почвенных вытяжек используется для того чтобы изучить элементы питания, доступные растениям;
• Аэрокосмические методы, с одной стороны, позволяют визуально изучать фотографии поверхности Земли в заданном диапазоне и с разной высоты, а с другой стороны – позволяют проводить прямые исследования с летательных аппаратов на предмет отражательной или поглотительной способности почвы;
• Радиоизотопные методы используются для изучения миграционных процессов в почвах.

Кроме названных методов широкое распространение имеют так жюе биогеоценотический и экосистемный методы, позволяющие в определенных условиях географической среды, изучать одновременно все компоненты биогеоценоза – почвы, флору и фауну, микроорганизмы, атмосферу, природные воды. Эти методы почвоведы разработали, взяв за основу теорию почвообразования В.В. Докучаева.

Почвоведение использует системный методический подход, а это значит, что почва, с одной стороны рассматривается как целостная система, состоящая из подсистем-блоков, взаимодействующих друг с другом, а с другой стороны, она рассматривается как подсистема биосферы.

Краткая история[править | править код]

В. В. Докучаев

Учебник К. Д. Глинки. 6 изданий 1908—1935

Накопление эмпирических знаний о почве началось в конце мезолита, когда племена натуфийской культуры произвели первые попытки занятий земледелием. Систематизация сведений была начата философами античности: Колумелла, Феофраста, Плиния Старшего, Лукреция Кара и других. В Средние века производились описания земельных угодий с целью установления феодальных повинностей (например, «Писцовые книги» в России).

В России М. В. Ломоносов в работе «О слоях земных» () высказал идею значительной роли растений и их остатков в образовании почвы. Вольное экономическое общество (образовано с ) организовывало экспедиции по изучению почв и их картографированию.

Ф. П. Фларини (1750) впервые построил схему строения почвы и сделал индексацию почвенных горизонтов (А, В, С, D, Е, F).

В Германии развивалось геологическое почвоведение, по которому почва считалась верхней частью коры выветривания.
В нескольких направлениях велась разработка классификации почв.
Вольни в 1878 году организовал первый в Германии научный журнал по агрономической физике.
Фридрих Альберт Фаллу, один из наиболее крупных почвоведов XIX века, сформулировал представление о почве, как природном теле; он предложил петрографическую классификацию почв — по происхождению почвы из той или иной горной породы.

Дискуссии происходили по вопросам происхождения чернозёмов (растительно-наземное, морское, ледниковое, болотное и другие теории).

С 1877 году на кафедре агрономии Петербургского университета начали преподавать дисциплину «Почвоведение».

Возникновение современного генетического (то есть уделяющего основное внимание генезису или почвообразованию) почвоведения связано с именем профессора минералогии Василия Васильевича Докучаева, который впервые установил, что почвы имеют чёткие морфологические признаки, позволяющие различать их, а географическое распространение почв на поверхности Земли так же закономерно, как это свойственно природным зонам. В своей монографии «Русский чернозём» (1883) он впервые рассматривает почву как самостоятельное природное тело, формирующееся под воздействием факторов почвообразования: «совокупностью причин (грунт, климат, рельеф, возраст и растительность)»

В одной из последних работ В. В. Докучаев подытоживает разработанное им определение того, что почва «есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время».

Развитие научного почвоведения связано с работами учеников В. В. Докучаева и их последователями.

Большую роль в развитии агрономического почвоведения сыграл профессор П. А. Костычев, одно время он был оппонентом В. В. Докучаева.

Ученик Докучаева Н. М. Сибирцев создал первый учебник по генетическому почвоведению, Опубликованный в 1899 году.

Международное признание докучаевской школы почвоведения пришло благодаря изданию учебника почвоведения на немецком языке академика К. Д. Глинки и его участию на первых международных встречах почвоведов в Венгрии и США.

В 1909 году состоялся 1 Международный съезд агрогеологов, в 1926 году — 1 Всесоюзный съезд почвоведов, в 1927 году — 1 Международный съезд почвоведов:

Основные положения

Современное почвоведение, основы которого были заложены В. В. Докучаевым, рассматривает почву как самостоятельное естественноисторическое биокосное природное тело, возникшее и развивающееся на поверхности Земли под действием биотических, абиотических и антропогенных факторов. Нижняя граница этого природного тела определяется глубиной, на которую произошло существенное изменение горной породы процессами почвообразования, что составляет до 1—3 метров, однако в экстремальных условиях тундры, пустыни или в горах мощность почвенной толщи может измеряться несколькими сантиметрами. Боковые границы почвенных образований определяются как границы раздела между элементарными почвенными ареалами.

Почва имеет многоуровневую структурную организацию:

1. атомарный уровень
2. кристалломолекулярный или молекулярно-ионный уровень
3. уровень элементарных почвенных частиц (ЭПЧ) — фракций, определяемых в гранулометрическом анализе
4. почвенные микро- и макроагрегаты, а также новообразования
5. далее следуют уровни структуры почвенного покрова

Каждый из перечисленных уровней требует специфических методов исследования и способов воздействия.

Часто рассматривают четыре (ранее три) фазы почвы (под фазой в этом случае понимают несколько иное, нежели в классическом определении):

• твёрдая фаза — полидисперсная органоминеральная система, наименее динамичная часть почвы, составляющая каркас для других фаз
• жидкая фаза — почвенный раствор
• газовая фаза — почвенный воздух, заполняющий вместе с почвенным раствором поровое пространство, его состав отличается от состава атмосферы
• живая фаза — почвенная биота, за исключением роющих млекопитающих и корней растений, принадлежность которых к живой фазе почв остаётся дискуссионной, хотя их роль в почвообразовании несомненна и велика

Методы исследований[]

При исследованиях на нижних уровнях организации в почвоведении применяются методы разработанные ранее для других естественных наук: химии, физики, геологии, минералогии, биологии, биохимии, гидрологии и др. — обычно в модификациях, учитывающих почвенную специфику.

На более высоких уровнях используются и специфические методы, которые можно объединить в следующие группы:

Изучение почвенного профиля

• Профильные методы заключаются в изучении системы почвенных генетических горизонтов, включая почвообразующую породу с целью сравнения их свойств и состава с породой. Найденные различия позволяют судить о направленности процессов почвообразования, непосредственное наблюдение за которыми невозможно. При этом применяется ряд допущений:
  • Исходная порода не была слоистой
  • Образец эталонной породы существенно не менялся за период почвообразования
  • Процесс почвообразования всё время существования почвы протекал в одном направлении

Невозможность какого-либо из допущений приводит к усложнению интерпретации результатов профильного метода.

• Сравнительно-географические методы (а также сравнительно-геоморфологический и сравнительно-литологический) заключаются в выявлении закономерностей между строением, составом и свойствами почв с факторами почвообразования, определенным образом варьирующимися по земной поверхности.
• Сравнительно-исторические методы построены на основе принципа актуализма, который позволяет реконструировать по реликтовым (не выводящимся из современных факторов почвообразования) свойствам почв условия их существования в предыдущие эпохи.
• Стационарные методы дают возможность изучать почвенные режимы: водный, тепловой, газовый, окислительно-восстановительный и др. Метод лежит в основе биосферного мониторинга. Сюда относятся методы почвенных лизиметров и стоковых площадок.
• Картографические методы, применяемые для составления карт почвенного покрова. Для этого применяются методы других типов (сравнительно-географический) и даже наук (геодезии — в особенности аэрокосмические методы) в сочетании со специфическими (например, метод почвенных ключей — изучение закономерностей структуры почвенного покрова на небольшой территории и построение по ним карты большой территории). Закономерности распространения почв на поверхности Земли в целях почвенно-географического районирования изучает раздел почвоведения — география почв.
• Методы моделирования состоит в экспериментальном воспроизведении изучаемых явлений на основе контролируемых условий полевого или лабораторного опыта, а также использование математических моделей.

Значение изучения почв в географии

Изучение почв является важной составляющей географических исследований. Почвы — это верхний слой земной коры, который является необходимым условием для жизни растений и микроорганизмов

Знание свойств почвы позволяет определить ее пригодность для сельского хозяйства, строительства и других человеческих деятельностей. Различные физико-химические свойства почвы, такие как плотность, влажность, кислотность и содержание питательных веществ, влияют на возможность выращивания определенных культур и насаждений.

Изучение распространения почв помогает понять региональные особенности земельного покрова, его формирование и эволюцию. Почвенные карты дают возможность предсказывать распределение почвы в разных частях мира и оценивать ее потенциал для сельского хозяйства и других целей.

Почвоведение также изучает взаимодействие почвы с окружающей средой. Почва является резервуаром воды и питательных веществ, а также фильтром, задерживающим загрязнения и химические вещества во время их движения в грунте. Понимание этих процессов позволяет разрабатывать методы сохранения и устойчивого использования почвенных ресурсов.

Изучение почв дает представление о земельных ресурсах и их использование в разных частях мира. Знание о типах почв и их свойствах позволяет определить потенциальные проблемы, связанные с устойчивостью почвенного покрова и предложить меры по сохранению почвенного ресурса.

Таким образом, изучение почв в географии играет важную роль в понимании природной среды и формировании рациональных подходов к использованию почвенных ресурсов для устойчивого развития общества.

Связь почвоведения с другими науками

В своих исследованиях почвоведение широко использует методические подходы других наук, поэтому имеет с ними тесную связь.

Методические и методологические связи почвоведение сохраняет с геологией, потому что развилось из неё. Геологическая история поверхности Земли позволяет понять генезис почв и почвенного покрова, позволяет понять пространственную дифференциацию почв.

Свои методические основы исследования дают петрография, минералогия, кристаллография на основании которых почвоведы изучают минералогический состав почв, закономерности его формирования и трансформации.

Важные вопросы формирования водного режима почв, а также его функционирования помогает решать гидрогеология.

Данные тектоники, вулканологии, сейсмологии важны для того чтобы лучше познать генезис и эволюцию почв, а данные геоморфологии дают возможность не только понять, но и оценить роль рельефа в почвообразовании.

Для составления почвенных карт требуются знания геодезии и картографии. Тесную связь имеет почвоведение с биогеохимией, гидрохимией, поскольку почвоведов интересуют вопросы миграции и трансформации веществ на земной поверхности.

Важна для почвоведов роль климатических условий и атмосферных факторов, поскольку от них зависит водный и тепловой режим почв, а эту информацию дают климатология и метеорология.

Методы и подходы таких наук как микробиология, биохимия, физиология растений, ботаника и зоология широко используются почвоведами.

Без методов биохимии невозможно изучение гумуса почвы.

Почвоведение связано и с точными науками, например, с математикой через использование статистических подходов для оценки почвенной неоднородности и математическое описание физических и химических процессов, происходящих в почвах. Кроме этого, с помощью математики можно моделировать почвенные процессы, например, передвижение в почвах воды и солей.

Использование большого числа методов разных наук связано, прежде всего, с особенностями почвы как природного тела.

Академик В.И. Вернадский заложил основы учения о биосфере и ноосфере, взяв в основу методологию В.В. Докучаева.

Экологический подход, о котором сегодня говорят многие науки, является не чем иным как классическим докучаевским подходом к изучению природных явлений.

• Уровни формирования режима информационной безопасности кратко

    

• Сотрудничество учителей в школе

    

• Поделки на тему ягоды в детском саду

    

• Перевернутый класс методика применения в школе

    

• Правила поведения детей школьного возраста в помещении

Понятие и определение

Почвоведение – это наука, изучающая строение, свойства и процессы, происходящие в почвах. Почва – это верхний слой Земли, составленный из минеральных и органических веществ, который образуется в результате долгого процесса разложения растительных и животных остатков, воздействия климатических факторов и живых организмов.

Почвоведение использует различные методы изучения почв, такие как сбор проб, анализ их состава, измерение физических свойств, наблюдение за процессами в почве и эксперименты в лаборатории и на местности.

Знание почв является важным для географов, так как это помогает понять процессы эрозии, сохранности питательных веществ, гидрологии, флоры и фауны, а также оценить возможности использования почв в сельском хозяйстве или строительстве.

Методы изучения почв

Изучение почв — одно из основных направлений почвоведения. Для изучения почв применяются различные методы, которые позволяют получить информацию о их характеристиках, составе, свойствах и процессах, происходящих в почвах. Рассмотрим несколько методов, применяемых в почвоведении:

1. Монологический метод — основной метод изучения почв в лабораторных условиях. При использовании этого метода исследователи берут монолиты почвы и проводят анализ их физико-химических свойств. Этот метод позволяет получить качественные данные о составе почвы, ее текстуре, дренировании и других факторах, влияющих на качество почвы.
2. Полигонный метод — метод изучения почв в естественной среде. Для этого исследователи выделяют определенные участки земли, на которых проводят наблюдения и собирают образцы почвы. Этот метод позволяет получить информацию о разнообразии и распределении различных типов почв на выбранных участках.
3. Картографический метод — метод изучения почв путем составления специальных карт. При использовании этого метода исследователи проводят полевые наблюдения, собирают образцы почвы и записывают данные о ее характеристиках. Затем эти данные используются для создания карт, на которых отображается распределение различных типов почв и их свойств.

Эти методы являются основными в почвоведении и позволяют рассмотреть различные аспекты изучения почв. Комбинированное применение этих методов позволяет получить более полную и точную информацию о почвах и их роли в экосистемах.