Виды почв
На территории России естественным путем сформировалось более 90 видов почв. Наиболее характерные из них представлены в таблице 1. В результате хозяйственной деятельности человека образовалось три типа почв: - естественная почва вне населенных мест, которая может быть использована для строительства и сельскохозяйственного производства;
- искусственно созданная почва населенных мест в результате смешения с отходами жизнедеятельности, строительства и промышленности. Это культурный слой земли мощностью от 30 см до 10 м. - искусственные покрытия почвы (асфальт, бетон и др.).
Таблица 1
Основные виды почв России и их характеристика
Типы почв |
Гумус, % |
Пористость, % |
рН |
Тундровые |
0,6 |
42 |
6,5 |
Дерново-подзолистые |
1,5 |
49 |
5,5 |
Серые лесные |
2,5 |
50 |
5,0 |
Черноземы |
10,0 |
60 |
7,0 |
Каштановые |
4,0 |
59 |
7,3 |
Сероземы |
1,3 |
53 |
8,2 |
Красноземы |
6,5 |
60 |
5,5 |
Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. В почве происходит физико-химическая и биологическая адсорбция, трансформация и нейтрализация различных загрязнений. Нарушение этого элемента биосферы может необратимо нарушить сложившееся функционирование биосферы. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического значения почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. Важной особенностью почвы является наличие органических веществ, которые образуются в результате биохимических процессов разложения умерших организмов. Биохимические процессы распада органических веществ почвы (сапрофагия) обусловлены микробами, личинками насекомых (мух, клещей) и червями. Большинство почвенных микробов относится к гнилостным микроорганизмам (сапрофитам), усваивающим белок, разлагающим клетчатку и фиксирующим азот из воздуха. Количество бактерий в 1г может достигать 100 млн. Содержание бактерий в почве изменяется с глубиной. Верхние слои почвы содержат относительно мало бактерий, так как почва сверху подвергается действию солнечных лучей и высыханию. Наибольшее количество бактерий содержит слой почвы от 1 до 50 см. На глубине 4-5 м почва содержит незначительное количество микроорганизмов из-за низкой температуры, недостатка питательных веществ и кислорода. Биохимические процессы в почве определяют ее способность к самоочищению, т.е. способность превращать сложные органические вещества в простые - неорганические. Самоочищение почвы эффективнее происходит в аэробных условиях. При этом различают два этапа: 1. Распад органических веществ (минерализация). 2. Синтез гумуса (гумификация). В процессе минерализации белки распадаются на аминокислоты, а затем под действием микроорганизмов - на аммиак, воду и углекислый газ. Кроме того, в процессе самоочищения в почве могут накапливаться сероводород и различные токсические примеси.
В анаэробных условиях как белковые, так и небелковые азотсодержащие вещества разлагаются до карбоната аммония. При отсутствии кислорода возможен процесс восстановления нитратов до нитритов (денитрификация). Характер и состав почвенного покрова в значительной степени зависят от климато-географических условий и рельефа местности. Рельефом принято называть совокупность неровностей поверхности. Наиболее крупными типами рельефа поверхности каменной оболочки земного шара являются океанические впадины и материки. На дне морей и океанов и на континентах выделяют равнинный и горный типы рельефа. В результате перемещения или превращения веществ почва обычно расчленяется на отдельные слои или горизонты. Соотношение и протяженность горизонтов по глубине зависит от типа почв. Самый верхний горизонт, содержащий продукты перегнивания органических веществ, является самым плодородным. Он называется гумусовым или перегнойным. Его мощность - 10-15 см. Гумус представляет собой неоднородную смесь растительных и животных остатков, разложившихся под действием микроорганизмов. В состав гумуса входят 55% лигнина, 7-14% клетчатки и практически все классы органических соединений: гуминовые кислоты, фульвокислоты, белки, жиры, углеводы, продукты распада лигнина. Гумус содержит огромные запасы углерода, значительно превышающие его содержание в биомассе.
Над гумусовым горизонтом располагается слой растительного опада, который называют подстилкой. Он состоит из еще неразложившихся растительных остатков. В подстилке функционирует грибная микрофлора, в результате жизнедеятельности которой образуются сильные органические кислоты - фульвокислоты. Это большая группа кислот (креновая, апокреновая и др.), имеющие желтую окраску, по которой они и получили свое название. Фульвокислоты хорошо растворимы в воде и обладают способностью разлагать все минералы за исключением кварца и полевых шпатов. Проникая в почву из лесной подстилки с нисходящими токами воды, они вымывают минералы, например, оксиды железа, придающие почве красную окраску. Происходит обесцвечивание почвы, а повышенное содержание кварца придает ей белесую окраску, напоминающую цвет древесной золы. Такой почвенный горизонт получил название подзолистый. Ниже гумусового горизонта расположен малоплодородный слой толщиной 10-12 см. Питательные вещества вымыты из него водой, поэтому его называют горизонтом вымывания. Далее залегает материнская порода.