Как образуется почва и сколько в ней слоев?
Почва формируется комбинацией таких факторов, как климат, выветривание материнских пород и живых организмов в течение определенного периода времени. Почва состоит из шести слоев.
Хотя в наше время многие из нас живут в бетонных джунглях, мы все еще не достигли поколения, которое не знало бы, что такое почва! Это хорошо, потому что почва так же необходима для жизни, как солнечный свет и вода. Подобно тому, как атмосферу можно сравнить с одеялом, обернутым вокруг земли, почва — это одеяло для поверхности земли. Конечно, грязь может испачкать вашу одежду, но она также необходима для поддержания жизни на Земле.
Если бы не было почвы, как бы росло большинство сельскохозяйственных культур? Если бы не было сельскохозяйственных культур, что бы ели люди и травоядные? Если бы не было травоядных, что бы ели хищники?
Что такое почва?
Почва — это естественная смесь минералов, органических веществ, жидкостей и газов. Почва имеет определенную форму, состав и структуру, но этот состав варьируется от места к месту. Как и наша флора и фауна, почва также невероятно разнообразна. Более того, почва не имеет одинаковой глубины во всем мире. В областях, где обнажена коренная порода, почвы нет, но в других областях почва может уходить на глубину до 10 метров от поверхности.
Средний состав почвенных ингредиентов (в процентах)
- 45% Минералы: минералы включают глину, песок, ил, гравий и камни. Эти минералы придают текстуру почве.
- 25% Вода: количество воды варьируется в зависимости от удерживающей способности почвы и осадков.
- 25% Воздуха: воздух и вода занимают поры почвы. Это важно для роста растений и выживания других живых организмов в почве.
- 5% Органическое вещество гумуса: гумус состоит из мертвых растений и животных, а также миллиардов микроорганизмов.
Как образуется почва?
Почва — это результат взаимодействия многих факторов в течение длительного периода времени. Эти факторы — климат, живые организмы, ландшафтное положение и материнская порода.
1. Климат
Климат — главный фактор, определяющий состав почвы. Климат определяет, какие виды растений и животных могут существовать в данной экосистеме почвы. Климат влияет на температуру почвы, химическое выветривание и осадки. Теплый и влажный климат, например, в тропиках, ускоряет рост растений и производство органических веществ, по сравнению с холодным климатом, где рост идет медленно и осторожно. Дождь вызывает вымывание или осушение минералов, тем самым унося их глубоко в почву. Климатические условия, такие как дождь, замерзание и таяние, приводят к разрушению материала материнской породы.
2. Материнская порода
Материнская порода состоит из минералов, таких как вулканический пепел, выветрившиеся породы и отложения, которые осаждаются воздухом и водой, которые разрушаются, образуя почву. Этим и объясняется название «родитель», поскольку эти материалы порождают свое потомство — почву. Почва развивается быстро, если породы более проницаемы для воды, по сравнению с глинистыми породами.
3. Живые организмы
Когда листья, ветки, кора или плоды падают с растения, они превращаются в перегной в результате естественного разложения. Они разлагаются микроорганизмами, грибами, бактериями и дождевыми червями, которые выделяют азот и серу, которые могут использоваться растениями. Это делает почву богатой питательными веществами. Гумус и корни растений помогают удерживать частицы почвы вместе, предотвращая эрозию.
4. Ландшафтные позиции
От крутизны, формы и длины склонов зависит, как вода поступает в почву или выходит из нее. Если уклон слишком крутой, вода начинает стекать с почвы, размывая верхний слой гумуса и делая почву менее питательной для роста растений. На больших высотах почва может быть слишком сухой, а в более влажных местах может не быть надлежащего баланса почвенного кислорода, питательных веществ и воды.
5. Время
Время отвечает за формирование горизонта. Чем дольше почва подвергается действию упомянутых выше почвообразующих факторов, тем больше будет развитие и состав почвы. Почвам на крутых склонах и в ветреных районах требуется больше времени для формирования из-за непрерывной эрозии по сравнению с более старыми и физически стабильными территориями.
Слои почвы или почвенные горизонты
Если вы посмотрите на яму с грунтом, вы заметите различные слои грунта разного цвета и текстуры. Эти слои известны как почвенные горизонты. Эти разделения слоев называются профилем почвы. Эти слои можно определить по разнице в цвете, текстуре, толщине и структуре. Слои классифицируются заглавными буквами — A0, Ad, А1, А2, В и С. Вместе они называются главными горизонтами.
A0: лесная подстилка, в травянистых сообществах очёс. «Органогенный горизонт», сложенный из неразложившегося полностью опада.
Ad: дернина густо пронизан живыми корнями растений, если потянуть руками за стебли травянистых растений, то её слой отделяется от остальной части почвы.
А1: перегнойный, или гумусовый горизонт, образуется при накоплении остатков растений и животных и преобразовании их в гумус.
А2: известный как недра, это область, где накапливаются выщелоченные минералы. Обычно он плотный, светлый и с низким содержанием органических веществ.
В: субстрат, состоящий из дезинтегрированного материнского материала, с меньшим количеством глины и других отложений.
С: последний слой почвы — это коренная порода. Коренная порода — самый глубокий и твердый слой, и вообще не считается почвой!
Кто бы мог подумать, что в почве может быть столько слоев! Помогать растениям расти — важнейшая обязанность, поэтому вполне логично, что в «грязи» мира есть некоторые нюансы и сложности. Как и вино, почва требует времени, чтобы сформироваться и достичь своего пика. В конце концов, это нелегкая работа — буквально держать все вместе!
Источник
Почвенный горизонт
Генетические почвенные горизонты—это формирующиеся в процессе почвообразования однородные, обычно параллельные земной поверхности слои почвы, составляющие почвенный профиль и различающиеся между собой по морфологическим признакам, составу и свойствам.
Генетические горизонты в почвенном профиле выступают как однородные составные части почвенного тела, причем их однородность подразумевается только в масштабе рассмотрения почвенного профиля. При ином, более детальном масштабе рассмотрения, почвенные горизонты оказываются весьма неоднородными, устроенными очень сложно.
На заре развития почвоведения В.В. Докучаев выделил в почве всего три генетических горизонта: А—поверхностный гумусо-аккумулятивный; В—переходный к материнской породе; С—материнская горная порода, подпочва.
Последующее развитие почвоведения привело к выделению довольно большого разнообразия генетических горизонтов различных почв, обозначаемых различными символами. До сих пор у почвоведов разных научных школ нет единства в диагностике и символике различных почвенных горизонтов, что создает немалые трудности в науке. Ниже приводится краткое описание основных генетических горизонтов почв, выделяемых в настоящее время.
Поверхностные органогенные горизонты
Т-торфяный горизонт формирующийся на поверхности в условиях постоянного избыточного увлажнения, но встречающийся иногда и в толще профиля при полициклическом почвообразовании, например в поймах рек, и характеризующийся специфической консервацией органического вещества растительных остатков без превращения его в гумус или сгорания. Торф по составу может быть древесным, травяным (тростниковый, осоковый), моховым зелено-моховой, сфагновый), лиственным, лишайниковым либо смешанным. Содержание органического вещества в торфе более 35% по массе (более 70% по объему):Т о —олиготрофный (верховой) торф, Т т —эутрофный (низинный) торф.
Т1 — торфяный неразложенный — растительные остатки не разложены или только слабо разложены и почти полностью сохранили свою исходную форму (в США и Канаде: фибрист — Fibrist).
Т2 — торфяный среднеразложенный — растительные остатки лишь частично сохранили свою форму в виде обрывков тканей (в США и Канаде: хемист — Hemist).
ТЗ — торфяный разложенный — сплошная органическая мажущаяся масса без видимых следов растительных остатков (в США и Канаде: саприст — Saprist).
ТА — торфяный минерализованный — пахотный торфяный горизонт, измененный осушением и обработкой.
Т-торфяный горизонт
О (Ао или АО по старой системе)—лесная подстилка или степной войлок—маломощный (до 20 см) поверхностный слой разлагающегося органического вещества (разные подгоризонты находятся на разных стадиях разложения), частично, особенно в нижней части, перемешанного с минеральными компонентами (преимущественно механически); содержит более 35% по массе (более 70% по объему) органического вещества.
О1 — свежий или слабо разложившийся опад, в котором растительные остатки почти полностью сохранили свою исходную форму—*слой опада*L.
O2 — растительные остатки лишь частично сохранили свою форму в виде обрывков тканей—слой ферментации F.
O3 — сплошная органоминеральная масса без видимых следов растительных остатков—слой гумификации Н.
Aal — водорослевая корочка—поверхностная хорошо отслаивающаяся от нижележащей почвы корочка водорослей и их остатков, черная—в сухом состоянии и зеленеющая—при увлажнении, с большой примесью минеральных частиц в нижней части. Мощность ее—несколько миллиметров, характерна для сухостепных, полупустынных и пустынных почв.
Лесная подстилка или степной войлок
Ad–дернина — органоминеральный гумусо-аккумулятивный поверхностный горизонт почв, формирующийся под травянистой растительностью, особенно луговой, и состоящий, по крайней мере, на половину по объему из корней растений.
Ad-дернина
AT — перегнойный горизонт — гумусо-аккумулятивный горизонт, содержащий от 15 до 35% по массе органического вещества, иловатый, черный, мажущийся, творожистой структуры или бесструктурный, постоянно или периодически насыщенный водой.
A (A1 или А1 по старой системе) — гумусовый горизонт — поверхностный или лежащий под горизонтами О, Aal, Ad, Ар, темноокрашенный (наиболее темный в профиле) гумусо-аккумулятивный горизонт с содержанием органического вещества до 15% по массе.
А (A1 или А1 по старой системе) — гумусовый горизонт
Ap (Ап или Апах по старой системе) — пахотный горизонт — поверхностный гумусовый горизонт почв, преобразованный периодической обработкой в земледелии.
Ap (Ап или Апах по старой системе) — пахотный горизонт
Поверхностные неорганические горизонты
K — корковый горизонт — светлая хрупкая ячеистая корочка мощностью до 5 см на поверхности почвы, часто с полигональным растрескиванием, легко отделяющаяся от нижележащей почвы, относительно обогащенная кремнеземом и лишенная солей. Причем кварцевые зерна и зерна других первичных минералов лишены оксидных пленок и не соединяются цементирующими мостиками, за исключением случайных карбонатных («сухарный горизонт», «корка», «ноздреватый горизонт»).
К-корковый горизонт
Q — подкорковый горизонт, находящийся обычно под корковым горизонтом, светлоокрашенный, сильнопористый, чешуйчатый или слоеватый горизонт сухостепных, полупустынных или пустынных почв («слоеватый горизонт»), часто выходящий на поверхность.
S — солевая корка — белая корка или обильные выцветы солей на поверхности почвы.
S-солевая корка
Подповерхностные горизонты
Элювиальные горизонты (А2 или А2 accordingtotheoldsystem) осветленные, белесые (палево-белесый, серо-белесый, сизо-белесый, белый), располагающиеся под каким-либо из органогенных горизонтов и подстилаемые обычно иллювиальным горизонтом. Элювиальные горизонты образуются за счет вымывания из них различных веществ и остаточного накопления самых устойчивых труднорастворимых минералов. В настоящее время выделяют следующие основные элювиальные горизонты:
- E — подзолистые, образующиеся в результате кислого выветривания минералов и интенсивного выноса продуктов разрушения преимущественно в окислительной обстановке;
- EL — элювиальные горизонты, формирующиеся обычно в условиях чередования окислительных и восстановительных обстановок и кислого выщелачивания. Для этих горизонтов обычна сегрегация соединений железа и марганца в конкреции. Характерны процессы разрушения силикатных минералов, особенно тонкодисперсных, миграции пылеватых и илистых частиц без их разрушения (лессиваж, партлювация) и соединений железа в нижележащие горизонты.
SEL — солонцово-элювиальные (надсолонцовые) горизонты образуются в результате гидролиза минералов в щелочной среде и выноса продуктов разрушения.
E — элювиальный горизонт
В — минеральный внутрипочвенный горизонт, лежащий в средней части профиля, и отличающийся по своим свойствам от любого поверхностного горизонта, а также от горизонтов Е, G, С, D, R. Горизонт В в почвоведении — это очень сложное и сборное понятие. С одной стороны, он включает иллювиальные горизонты, среди которых выделяются глинисто-иллювиальные (Bt), железисто-иллювиальные (Bf), гумусо-иллювиальные (Bh), солонцовые (В**nа), карбонатные (Bca), солевые (Bsa), гипсовые (B**cs) или смешанные (Bth, Bhf, и т. п.), а с другой — метаморфические горизонты, образованные при трансформации минералогического состава на месте: сиаллитно-метаморфический (В**m), ферраллитно-метаморфический (Box**). Иллювиальный горизонт называют обычно «В текстурный», а метаморфический — «В структурный». В случае неясного состава и генезиса символ В употребляется без дополнительного индекса.
В — минеральный внутрипочвенный горизонт
G — глеевый горизонт — минеральный горизонт, формирующийся в условиях постоянного избыточного увлажнения, характеризующийся преобладанием тусклой голубоватой, сизой, оливковой окраски, иногда с ржавыми пятнами.
Грунтовое оглеение подчеркивается снизу (G), а поверхностное — сверху (G). Глееватые горизонты имеют в дополнение к основному символу малый индекс g, например Ag, Bg, Cg, когда степень оглеения недостаточна для выделения самостоятельного глеевого горизонта.
G — глеевый горизонт
Подпочвенные горизонты
C — материнская горная порода, а точнее горизонт, лежащий под любым из описанных выше почвенных горизонтов, сходный с ними литологически и не имеющий их признаков (предположительно материнская порода).
C-материнская горная порода
D — подстилающая порода — рыхлая горная порода, лежащая под горизонтом С, и отличающаяся от него в литологическом отношении.
D-подстилающая порода
R — плотная (массивно-кристаллическая) почвообразующая или подстилающая порода.
R-плотная массивно-кристаллическая или подстилающая порода
Специфические внутрипочвенные горизонты
L — латерит — очень твердый сплошной железистый горизонт (панцирь) ячеистого (вермикулярный, ячеистый латерит — Lpl) или конкреционного (пизолистый, гороховый латерит — Ln) строения, состоящий преимущественно из оксидов железа и алюминия с примесью кварца и каолинита. Горизонт образуется за счет необратимой дегидратации и кристаллизации оксидов железа в результате механического разрушения и выноса каолинитового материала из железистой матрицы вышедшего на поверхность плинтита под воздействием атмосферных агентов, либо путем аллохтонного накопления железа из грунтовых вод при их латеральном перемещении.
L-Латерит
Рl — плинтит — внутрипочвенный уплотненный, но свободно режущийся лопатой горизонт, имеющий ферраллитную (каолинитовую) основу, вторично-гидрогенно обогащенную оксидами железа; имеет пеструю окраску при чередовании белесовато-желтых и красных пятен; иногда в нем обильны железистые конкреции диаметром 0,5—1,0 см; при выходе на поверхность необратимо отвердевает, превращаясь в латерит.
F — фраджипэн — очень твердый и хрупкий глинистый горизонт с резкой верхней и диффузной нижней границами, разделяющийся на вертикальном срезе на неправильные многогранники (полигоны) белесыми прожилками; при увлажнении не размягчается, как обычная глина, а сразу распадается на мелкие отдельности; формируется иногда в нижней части иллювиального горизонта некоторых типов почв бореального пояса.
Р — плотная внутрипочвенная кора — очень твердый, «каменный» горизонт, цементированный, какими-либо соединениями в результате их гидрогенного поступления и отложения внутри почвенной толщи вплоть до образования почти чистого слоя этих соединений; солевая кора (петросолевой горизонт) — Psa, гипсовая кора (петрогипсовый горизонт) — Pcs, известковая кора (петрокальциевый горизонт) — Рса, кремневая кора (дурипэн, силкрит) — Psi.
М — мягкая внутрипочвенная кора — мягкий, мучнистый горизонт, сформированный какими-либо соединениями в результате их гидрогенного поступления и отложения внутри почвенной толщи вплоть до образования почти чистого слоя этих соединений: Мса — калише, прослой мучнистого карбоната кальция; Mcs — гажа («шестоватый гипс») прослой мучнистого гипса.
N — конкреционный горизонт — рыхлый внутрипочвенный горизонт, содержащий более 50% объема различных конкреционных новообразований: N — ортштейн (содержит железистые конкреции);Nca — канкар (содержит известковые конкреции);
N-конкреционный горизонт
Z — ортзанд — сплошной или состоящий из отдельных волнистых тонких прослоек (псевдофибр), сцементированный оксидами железа песчаный горизонт.
Z-ортзанд
Дополнительные обозначения
При обозначении генетических почвенных горизонтов наряду с указанными основными символами широко используются дополнительные обозначения малыми буквами латинского алфавита, которые становятся справа от основного символа горизонта, с тем чтобы подчеркнуть его специфику:
са — наличие карбонатов кальция; cs — наличие гипса (в этом случае не отмечается наличия карбонатов); sa — присутствие легкорастворимых солей (в этом случае не отмечается наличие ни гипса, ни карбонатов); t — присутствие иллювиированной глины; h — наличие иллювиированного гумуса; na — присутствие солоноватости; m — сиаллитная метаморфизация; f — наличие признаков аккумуляции железа; ох — ферраллитная метаморфизация; g — присутствие признаков оглеения (глееватость); n — присутствие конкреций; р — распахиваемый горизонт; е — наличие признаков элювиирования; v — признаки cлитости; z — существенная перерытость почвенной фауной; у — признаки тиксотропности; cr — признаки криотурбаций; х — признаки самомульчирования; ag — устойчивое присутствие воды (ag — атмосферной, ag — грунтовой).
Особым значком впереди символа горизонта обозначается наличие мерзлоты в почве: знак ⊥ обозначает мерзлые водоупорные цементированные льдом горизонты (льдистая мерзлота); знак ↓ используется для обозначения неводоупорных мерзлых горизонтов (сухая мерзлота).
Обозначение почвенных горизонтов
В случае выделения в пределах генетического горизонта подгоризонтов они обозначаются по порядку сверху вниз дополнительными индексами, причем для горизонтов Т, AT, А и Ар используются штрихи, например Т1′, Т1″ или А’, А», А»‘, а для других горизонтов используется цифровой индекс, например В1, В2, ВЗ и т. д.
Переходные горизонты, обладающие свойствами как вышележащего, так и нижележащего, при постепенной смене одного другим обозначаются смешанными символами, например АЕ, АВ, ЕВ, ВС и т. п. Смешанные горизонты, включающие в себя морфологически оформленные участки вышележащего и нижележащего горизонтов, также получают комбинированные символы, но обозначаемые иначе: А/Е, А/В, Е/В, В/С и т. д. Погребенные горизонты выделяются квадратными скобками [А].
Погребенные горизонты
В случае литологической смены в пределах почвенного профиля соответствующие слои обозначаются сверху вниз порядковыми римскими номерами, например IA, IIА, IB, IIIC.
Указанная символика генетических горизонтов позволяет записывать строение почвенного профиля соответствующим образом, например:
Ap-E-EB-Bl-Bg-BCg-Cg — дерново-подзолистая пахотная глубинно-глееватая почва;
A-AB-Bt-Bca-BCca-Cca — выщелоченный чернозем;
А-АВ-Вса-ВСса-Сса — типичный чернозем;
А-АВ-Вnса-ВСса-Сса — обыкновенный чернозем;
Источник