Soil taxonomy классификация почв

Таксономия почвы USDA — USDA soil taxonomy

USDA почвы таксономия (ST) , разработанный департаментом Соединенных Штатов сельского хозяйства и почвоведения Национального кооперативного обследования обеспечивает продуманная классификация по типам почв по нескольким параметрам (наиболее часто их свойства) и в нескольких уровнях: Order , подотряд , большая группа , Подгруппа , Семья и Серии . Классификация была первоначально разработана Гаем Дональдом Смитом , бывшим директором отдела почвенных исследований Министерства сельского хозяйства США.

СОДЕРЖАНИЕ

Обсуждение

Таксономия — это систематизация; Таксономия почв Министерства сельского хозяйства США имеет шесть уровней классификации. Они бывают от самого общего к частному: отряд, подотряд, большая группа, подгруппа, семья и серия. В этой системе классификации используются свойства почвы, которые можно измерить количественно — они включают в себя: глубину, влажность, температуру, текстуру, структуру, емкость катионного обмена, насыщенность основанием, минералогию глины, содержание органических веществ и солей. В почвенной таксономии существует 12 почвенных порядков (верхний иерархический уровень). Названия заказов заканчиваются суффиксом -sol . Критерии для различных почвенных порядков включают свойства, которые отражают основные различия в генезисе почв. Заказы следующие:

Альфизол — почвы с алюминием и железом . У них есть горизонты скопления глины, и они образуются там, где достаточно влаги и тепла, по крайней мере, на три месяца роста растений. Они составляют 10% почв во всем мире.
Андисол — вулканические пепловые почвы. Они молоды и очень плодовиты. Они покрывают 1% свободной ото льда поверхности мира.
Аридизол — сухие почвы, образующиеся в условиях пустыни, которые имеют влажность менее 90 дней подряд в течение вегетационного периода и не подвергаются выщелачиванию. В их составе почти 12% почв на Земле. Почвообразование идет медленно, а накапливаемого органического вещества мало. Они могут иметь подповерхностные зоны каличе или дурипана . Многие аридизоли имеют хорошо развитые горизонты Bt, показывающие движение глины из прошлых периодов повышенной влажности.
Энтисол — недавно образовавшиеся почвы, лишенные хорошо развитых горизонтов. Обычно встречается на рыхлых речных и пляжных отложениях из песка и глины или вулканического пепла, некоторые имеют горизонт А на вершине коренных пород. Они составляют 18% почв мира.
Гелизол — вечномерзлые грунты с вечной мерзлотой в пределах двух метров от поверхности или гелевые материалы и вечная мерзлота в пределах одного метра. Они составляют 9% почв во всем мире.
Гистосоль — органические почвы, ранее называвшиеся болотными почвами, составляют 1% почв во всем мире.
Инцептисол — молодые почвы. Они имеют формирование подповерхностного горизонта, но мало подвержены элювиации и иллювиации. Они составляют 15% почв во всем мире.
Моллизол — мягкая, глубокая, темная плодородная почва, образующаяся на лугах и некоторых лиственных лесах с очень толстым горизонтом А. Они составляют 7% почв мира.
Оксисол — сильно выветриваются, богаты оксидами железа и алюминия ( полуторными оксидами ) или каолином, но с низким содержанием кремнезема . В них есть только следовые количества питательных веществ из-за сильных тропических дождей, высоких температур и низкого CEC оставшихся глин. Они составляют 8% почв мира.
Сподозол — кислые почвы с органическим коллоидным слоем в комплексе с железом и алюминием, выщелоченным из более высокого слоя. Это типичные почвы хвойных и лиственных лесов в более прохладном климате. Они составляют 4% почв мира.
Ультизол — кислые почвы влажных тропиков и субтропиков, обедненные кальцием , магнием и калием (важными питательными веществами для растений ). Они сильно выветрились, но не так выветрились, как Oxisols. Они составляют 8% всей почвы во всем мире.
Вертисоль — перевернутые почвы. Они богаты глиной и имеют тенденцию к набуханию при намокании и усадке при высыхании, часто образуя глубокие трещины, в которые могут попадать поверхностные слои. Их трудно обрабатывать или строить дороги и здания из-за их высокой скорости расширения. Они составляют 2% почв мира.

Источник

Таксономия почв USDA — USDA soil taxonomy

Таксономия почв USDA (ST) разработано Министерство сельского хозяйства США и Национальное совместное обследование почвы предоставляет подробный классификация из типы почвы по нескольким параметрам (чаще всего их свойствам) и на нескольких уровнях: Заказ, Подотряд, Отличная группа, Подгруппа, Семья, и Серии. Классификация была первоначально разработана Гай Дональд Смит, бывший директор отдела исследований почв Министерства сельского хозяйства США. [1]

Содержание

Обсуждение

Таксономия — это систематическое расположение; Таксономия почв Министерства сельского хозяйства США имеет шесть уровней классификации. Они бывают от самого общего к частному: отряд, подотряд, большая группа, подгруппа, семья и серия. В этой системе классификации используются свойства почвы, которые можно измерить количественно — они включают в себя: глубину, влажность, температуру, текстуру, структуру, емкость катионного обмена, насыщенность основанием, минералогию глины, содержание органических веществ и солей. В почвенной таксономии существует 12 почвенных порядков (верхний иерархический уровень). [2] [3] Названия заказов заканчиваются суффиксом -соль. Критерии для различных почвенных порядков включают свойства, которые отражают основные различия в генезисе почв. [4] Заказы следующие:

Альфизол — почвы с алюминий и утюг. У них есть горизонты скопления глины, и они образуются там, где достаточно влаги и тепла как минимум на три месяца роста растений. Они составляют 10% почв мира.
Андисол — почвы вулканического пепла. Они молоды и очень плодовиты. Они покрывают 1% свободной ото льда поверхности мира.
Аридизол — сухие почвы, образующиеся под пустыня условия, в которых влажность в течение вегетационного периода составляет менее 90 дней подряд и которые не подвергаются выщелачиванию. В их состав входит почти 12% почв Земли. Почвообразование идет медленно, а накапливаемого органического вещества мало. Они могут иметь подповерхностные зоны Caliche или же дурипан. Многие аридизоли имеют хорошо развитые горизонты Bt, показывающие движение глины из прошлых периодов повышенной влажности.
Энтизол — недавно сформировавшиеся почвы, лишенные хорошо развитых горизонтов. Обычно встречается на рыхлых речных и пляжных отложениях из песка и глины или вулканического пепла, у некоторых есть горизонт А на вершине коренных пород. Они составляют 18% почв мира.
Гелизол – вечная мерзлота почвы с вечной мерзлотой в пределах двух метров от поверхности или гелевые материалы и вечная мерзлота в пределах одного метра. Они составляют 9% почв мира.
Гистосоль — органические почвы, ранее называемые болотными почвами, составляют 1% почв во всем мире.
Инцептизол — молодые почвы. Они имеют формирование подповерхностного горизонта, но мало подвержены элювиации и иллювиации. Они составляют 15% почв мира.
Моллизол — мягкая, глубокая, темная плодородная почва, сформированная на лугах и некоторых лиственных лесах с очень толстым горизонтом А. Они составляют 7% почв мира.
Оксисол — сильно выдержанный, богаты оксидами железа и алюминия (сесквиоксиды) или же каолин но низко в кремнезем. В них есть только следовые количества питательных веществ из-за обильных тропических дождей, высоких и низких температур. ЦИК оставшихся глин. Они составляют 8% почв мира.
Сподосол — кислые почвы с органическим коллоидным слоем в комплексе с железом и алюминием, выщелоченным из верхнего слоя. Это типичные почвы хвойный и лиственные леса в более прохладном климате. Они составляют 4% почв мира.
Ультисол — кислые почвы влажных тропиков и субтропиков, обедненные кальций, магний и калий (важный питательные вещества для растений). Они очень выдержанный, но не такими выветренными, как Oxisols. Они составляют 8% всей почвы во всем мире.
Вертизол — перевернутые почвы. Они богаты глиной и имеют тенденцию к набуханию при намокании и усадке при высыхании, часто образуя глубокие трещины, в которые могут попадать поверхностные слои. Их трудно обрабатывать или строить дороги и здания из-за их высокой скорости расширения. Они составляют 2% почв мира.

Источник

Soil taxonomy классификация почв

Тема реферата: «Гай Смит и Soil Taxonomy »

студентки 5-го курса

кафедры географии почв

Преподаватели:
Красильников П.В.
Прокофьева Т.В.

Гай Смит одна из наиболее значимых фигур в истории не только американского, но и мирового почвоведения. Его ключевая работой является классификация Soil Taxonomy . Разработка почвенной таксономии часто вызывала очень сильную критику. С самого начала он понял, что задача была слишком большой для одного человека для обработки и что ему нужно сотрудничество почвоведов на всей территории Соединенных Штатов и всего мира. В результате американская классификация оказалась не только классификацией национального уровня. Претерпев несколько переизданий, Soil Taxonomy стала классификацией мирового уровня, наряду с WRB .

Гай Смит в своей жизни проявил себя не только как талантливый почвовед и глава почвенной службы Штатов. Вызвавшись добровольцем на фронт в составе американских воздушных сил во время Второй Мировой Войны, он попал в Азию. Активно участвуя в военных действиях, он подробно задокументировал и заснял появление бирманской дороги Ледо, сыгравшей важную роль в освобождении Бирмы от японских войск.

В дополнение к его выдающемуся вкладу в почвоведение и работу Почвенной Службы, Гай Смит был очень любим и глубоко уважаем всеми, кто его знал.

Рис.1 Обложка популярного после первой мировой войны альбома

Предыстория. Америка в начале 20го века.

Закончилась первая мировая война и демобилизованные солдаты стали возвращаться в США на свои фермы. Многие из них, побывав в Европе, не захотели возвращаться к сельскохозяйственным работам и осели в городах.

Таким образом, не смотря на то, что в начале 20х Америка процветала и происходило развитие новых отраслей промышленности: кинопродукции, автомобильной, нефтяной, строительства дорог и жилья, а также туризма, это не распространялось на уровень сельского хозяйства. Голод в то время удалось избежать, поскольку тракторы заменили ушедшие рабочие руки, и ничто не мешало жадно пользоваться дарами плодородных земель. Результат не заставил себя ждать, к концу 20х началась засуха, совпавшая с биржевым крахом 1929го года. Америка впала в Великую депрессию. Засуха в сочетании с деградацией почв, обширной эрозией из-за неумения оставшихся фермеров обрабатывать землю, привела экологической катастрофе, знаменитым песчаным бурям (Dust Bowl) 30х годов. В то время в этих краях царил ужас, великолепно описанный Джоном Стейнбеком в романе «Гроздья гнева» и в еще нескольких его произведениях. Правительство приняло программу, по которой для повышения цен на урожай фермеры были вынуждены уничтожать урожай. Не продавая их никому, они закапывали в землю плоды своих садов. Владельцам приходилось с оружием охранять свои участки от обезумевших от голода и бесправия сборщиков урожая, которым не платили за их труд ни гроша, оставляя жить умирать в нищенских условиях.

Удар в основном пришелся по южным штатам. Например, в Оклахоме многие годы подряд люди выращивали на своих землях кукурузу. Они слышали о том, что нужно применять севооборот. Но эта культура приносила большой доход и, сажая ее год за годом, они ожидали, что земля будет такой же плодородной, как когда их деды и отцы (а у кого-то деды) выживали с этих земель индейцев. Истощение земель привело к тому, государству оказались не выгодны эти многолюдные семьи. Вместо нескольких ферм оставляли одну, остальные дома сносили тем же трактором, которым пахали землю. Многие снимались с места в поисках другой работы только после того, как в прямом смысле оказывались без крыши над головой. Собрав всех, кто мог передвигаться на большие расстояния, люди продвигались в Калифорнию, мечтая о работе.

Выходу из Великой депрессии способствовала Вторая Мировая Война. Администрация начала финансирование военных заказов, что позволило экономике справиться с трудностями. Несмотря на то, что Америка стремилась не вмешиваться в военные действия напрямую, нападение на Перл Харбор заставило их изменить политику. Мобилизованными оказались не только военнообязанные. В армию шли добровольцами женщины и мужчины, подростки делали все, чтобы обмануть вербующую комиссию и сбежать на войну.

Гай Д. Смит родился в городе Атлантик-Сити штата Айова в 1907г в семье инженера.

Закончив колледж в Иллинойсе к моменту начала Великой депрессии в 1929г, он продолжил заниматься почвенными науками и получил степень магистра в Университете Миссури в 1934г. Следующие два года прошли в работе на переселенческое управление.

С 1935 до 1942 года, он был профессором сельскохозяйственных наук в Университете штата Иллинойс, а в 1940 году он получил докторскую степень в том же штате.

К 34м годам он был женат и имел троих детей.

26 ноября 1941 было совершено нападение на Перл Харбор.

19го августа 1942г Гай Смит уходит добровольцем в составе воздушных сил американской армии. Первое время служба проходила на военной базе в Сан-Антонио, в Техасе.

В 1944г доктор Смит переплыл океан от Флориды до Африки, затем попал в Индию. Из Калькутты он добрался в Ледо, где и остановился. Свои детальные наблюдения о проложенной дороге для китайских войск он постоянно описывал в письмах жене.

Закончив службу в 1947г, он вернулся на родину и стал работать в Почвенной Службе над корреляцией классификаций.

В 1950 году он переехал в Вашингтон, округ Колумбия, и стал директором Почвенной Исследовательской Службы в 1952 году.

Доктор Смит был удостоен многих наград и премий, наиболее важными из которых являются Награда за Особые Заслуги в Сельском Хозяйстве (1962г) и Премия Исследователя Почв от Американского Агрономического Общества (1964г). Он был президентом и почетным членом общества почвоведов Америки и членом Американского общества агрономии. Награжден степенью доктора наук в Университете Гента (Бельгия) в 1968 году.

Гай Смит занимал пост председателя в Университете Гента, Бельгия в 1964-65 годах для сотрудничества с европейскими почвоведами в развитии почвенной таксономии. После выхода на пенсию ученый продолжал консультировать по вопросам применения системы, а так же продолжал работать коррелятором в Тринидаде для Организации Штатов Америки (1973-74

), коррелятором для Центра Национальных Исследований Агрономических в Венесуэле (1975-76), и как почвовед для Почвенного Бюро Новой Зеландии (1976-77).

Гай Смит умер 22 августа 1981 года, в своей резиденции в Генте, в Бельгии.

Состояние науки о почве в Америке в первой половине 20 в, развитие Soil Taxonomy .

НА данный момент почвенная служба работает уже более 100 лет. Результаты ее работы сказываются на мировых стандартах лабораторных процедур, картографирования и классификации.

Изначально Почвенная Служба задумывалась как служба, которая бы объединили географию с химией. На данный момент больше внимания уделяется картам.

Профессор Милтон Уитни был первый начальник Отдела Сельскохозяйственных Почв. Дивизия была создана под началом Бюро Погоды USDA в 1894 году, но вскоре Почвенный Отдел стал самостоятельным подразделением в рамках Департамента Сельского Хозяйства.

3-го мая 1899 с финансированием в размере 16000 долларов Доктор Уитни начал полевые работы. В четырех пунктах около 720 000 акров были закартированы в первый год. Сесил Каунти, штат Мэриленд, Долина Коннектикут, штат Коннектикут места, где выращивался табак.
Уитни, кстати, был большой заток сигар и заявил, что он знает, на каких почвах выращивают сигары. То есть, сельскохозяйственные мотивы были важны с самого начала.

В Долине Соленого Озера Юты и долине Пекос штата Нью-Мексико были распространены щелочные почвы. Были запланированы грандиозные ирригационные проекты, так как пригодность этих почв имела большое значение.

Начав с четырех областей, данные по следующим трем опубликовали уже в следующем году. Частично эти публикации были демонстрацией важности и экономической целесообразности почвенных исследований. Расходы были сведены к минимуму. Первые исследования стоили около 0,3 цента за акр. На данный момент цена около 3 долларов за акр.

Гранулометрический состав всегда был одной из основных характеристик типов почв. Затем типы почв объединялись в почвенные серии. К 1906 в Майами почвенные серии включали 16 типов почв в регионах оледенения и серия Норфолк включала 12 типов почв на прибрежных равнинах. Кроме того, учитывали и некоторые другие характеристики. Например, цвет, содержание органического вещества, структура почвы, дренаж, эрозионная устойчивость, материнские породы. Были определены почвенные провинции и каждая почвенная серия была приурочена к своей области. Изначально серии выделялись на основе почвообразующей породы.

Почвоведы должны были разработать свои собственные базовые карты за исключением случаев, когда были доступны геологические. Работа была сделана в масштабе 1 дюйм на милю. Сегодня масштабы очень хорошо стандартизированы в 1:12000 или 1:24000. Всего используется около 6 различных масштабов. Заключительная обработка карт проходила в Вашингтоне. Картографические офисы позже стали региональными.

Полевое оборудование состояло из столика,кирки, лопаты и приборов для определения реакции среды на западе. Транспортировали оборудование либо пешком, либо на лошади, велосипеде или лодке. Мотоциклы, квадроциклы, вертолеты, и пикапы, появились у почвоведов значительно позже.

Поскольку исследование пахотных земель было приоритетной задачей в работах Уитни, в основном ими и занимались. Только с 1970-х стали интересоваться городскими почвами.

Некоторые из ранних исследований непосредственно противоречили схеме распределения участков. Слоган «slogan rain follows the train» был использован железнодорожниками для продажи земельных участков вдоль железнодорожных путей. Не все почвы были хороши для сельского хозяйства. В некоторых городах хотели сжечь все результаты почвенных исследований, потому что они противоречили свои планам развития. Царило общее недоверие к науке о почве.

В 1913 году д-р Кертис Марбут стал новым начальником USDA отдела почв. В то время он был государственным геологом в Миссури. Как геолог, он сначала поспринимал почвенный слой как просто верхнюю часть геологических пород, но потом признал, что почва самостоятельное тело. Хильгард из Калифорнии и Хопкинса штата Иллинойс поддержал его идею. Сотрудничество университетов и кооперативный характер были одними из ключей к успеху в почвоведении.

Также большое влияние на американскую школу оказали русские почвоведы и Глинка в частности. Он выделял горизонты в почвенном профиле, а это было очень естественное деление. Ранее почва была разделялась на секции в 6 и 2/3 дюйма до 40 дюймов глубиной. Пользовались в основном такими глубинами, как от 0 до 7, от 7 до 13, от 13 до 20, от 20 до 27, от 27 до 34, от 34 до 40 дюймов. Иногда некоторые исследователи хотят вернуть этот подход в практику. Многие годы исследования проводились для 40 дюймов, затем до 60. На данный момент исследуется толща в 2м.

В 1920 Марбут начал свою работу над классификацией. Он перевел книгу Глинки с немецкого на английский.

В 1928 году был проведен первый международный конгресс почвоведения в США. Это представляло собой турне по США и Канаде на поезде и автомобилях. В ходе турне были подняты многие вопросы, в том числе идея классификации, реализованная в 1935 г.

В 1933 году Рузвельт создал Службу Почвенной Эрозии при департаменте МВД. Ханс Беннетт, после 30 лет службы в Повенном Бюро, был первым ее начальником. Потери урожая и Великая депрессия, нехватка рабочих мест, массовые миграции в Калифорнии были основными проблемами этой службы.

Схема классификации Марбута была сделана в 1935г., затем была изменена, чтобы быть изданной в 1938г. в ежегоднике Сельского Хозяйства, « Soils and Men ». На самом высоком уровне классификации почвы были разделены на педокальци и педальферы. Педокальцы были распространены в западных сухом климате и развивались на карбонатных богатых почвах. Педальферы формировались на почвах, богатых алюминием и железом. (Корень «альфи» использовался в дальнейшем для термина альфисоли).

После 1938г. серии были систематизированы. Однако вскоре стало очевидно, что почвы не вполне вписываются в большие группы и к 1945 году стала развиваться новая система. Первое приближение было проверено 1948 году. Затем была еще серия доработок, и 7-е Приближение вышло в 1960 году. Дополнение к 7-му Приближению был одобрено для использования в 1965 году. Таксономия Почв вышла в 1975 году и претерпела 2-е издание, окончательно было издано с 12-ю порядками в 1999 году после 19 поправок.

Служба почвенной Эрозии долго была в конфликтных отношениях с командой Марбута, в течение 20 лет с 1933 по 1952 года. Марбут не чувствовал, что эрозия почвы угрожает кормовой базе США и написал, в Национальную Академию Наук о прямом противоречии с Беннеттом.

Марбут умер в 1935 году во время поездки в Китай. Чарльз Келлог, профессор почвоведения в Государственном Университете Северной Дакоты, стал новым начальником Бюро Химии Почв. Он издал Руководство Почвенных Исследований в 1937, благодаря чему появились нормативы для процедуры почвенного обследования, которыми будут пользоваться как Бюро Химии Почв, так и эрозионисты.

В дальнейшем произошло объединение обеих служб, но под руководством Келлога. Таким образом, эрозионистам пришлось научиться классифицировать почвы, описывать их и разрабатывать легенды. Все чаще исследования становились комплексными.

Гай Смит, как и Уитни, курил сигары. В своей жизни он соединил первые этапы развития почвенной службы и свой вклад в классификацию. В 1965 он предложил новую систему. Так же, как и 7-е Приближение, издать работу удалось не сразу, а лишь через 10 лет, в 1975г. Даже после 30 лет в классификации все еще присутствуют термины 1938-го года. Университеты не хотели переходить на новые термины. Они любили старую систему и продолжали преподавать ее еще много лет после того, как была издана Почвенная Таксономия.

Вклад Гая Смита в почвоведение, основные работы

Гай Смит является автором многочисленных публикаций по почвоведению . Четыре основные публикации из этого множества отмечены как выдающиеся работы, характеризующие развитее его карьеры. Его исследование глинистых водоупоров и перемещение глины в почвах , опубликованы в Миссури в Сельскохозяйственной Экспериментальной Станции Бюллетеня 210 в 1934 году. Эта работа принесла ему признание как почвоведа. Его рост как исследователя почв было в дажльнейшем происходил над изучением почвенных интерпретаций свойств и распределения лессов Иллинойса, опубликованного в Иллинойсе в Сельскохозяйственной Экспериментальной Станции Бюллетеня 490 в 1942 году. Это исследование стало моделью для изучения генезиса почв на Среднем Западе. Его роль как коррелятора для изучения почв характеризуется в статье » Почвы прерий Верхней Долины Миссисипи «в Достижениях в Области Агрономии, 1950, где он был главным автором. Наконец, Таксономия Почв была опубликована в 1975 году в качестве сельскохозяйственного Справочника 436 и стала кульминацией 23-х лет его руководства проекта по разработке новой всеобъемлющей системы таксономической классификации почв. Эта работа принесла ему международное признание, возможно наиболее широкую известность среди почвоведов того времени.

В своем интервью, изданном в 1986 г. Гай Смит говорит, что на самом деле тщательно скрывал, что пишет таксономию. Он объяснял это тем, что считал, что люди будут думать о причинах, а не о фактических результатах. Причины довольно спорный вопрос, который отвлек бы людей от сути работы.

Источник