Почвоведение

Почвоведение

Исторически сложилось так, что почву в первую очередь стали изучать как средство производства, обладающее плодородием. Такое представление о почве вполне удовлетворяло человечество в течение нескольких тысячелетий исторического развития. На этапе освоения практически всех плодородных земель возникли проблемы малоземелья, катастрофической эрозии, опустынивания, падения плодородия и голода. Это привело к зарождению на рубеже ХХ столетия новой науки – почвоведения.

П = f (Г, Р, К, О, Ч) t, где

П – почва;

f – функция;

Г, Р, К, О, t - факторы почвообразования. Г – почвообразующая горная порода, Р – рельеф, К – климат, О – живое органическое вещество, Ч – антропогенный фактор, t – время. Все факторы почвообразования, кроме антропогенного, являются строго и в равной мере необходимыми для почвоообразования. Антропогенный фактор не является необходимым для возникновения и развития почвы, однако, его влияние на почвенный покров по степени воздействия в настоящее время не уступает другим факторам.

Самое главное в докучаевском определении почвы – это то, что оно, во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных тел природы, качественно отличающихся от всех иных природных образований. Во-вторых, согласно докучаевскому определению, почва – это явление историческое, имеющее свое происхождение и возраст. Третье – это подчеркнутое в самом определении наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями.

Перечисленные функции позволяют считать почву важнейшим, более того, центральным компонентом природных комплексов. Действительно, почва, при своем формировании являясь абсолютно зависимым компонентом на пересечении взаимодействующих потоков вещества и энергии, впоследствии обретает функции управления и, в конечном итоге, начинает определять лицо ландшафтного комплекса.

Одновременно с докучаевским генетическим направлением в русской науке развивалось и другое направление почвоведения, в котором выделялась главная функция почвы – ее плодородие. Это направление разрабатывалось П.А. Костычевым и академиком В.Р. Вильямсом. Подходы В.В. Докучаева и П.А. Костычева – В.Р. Вильямса взаимно обогащают и дополняют друг друга.

Являясь компонентом биосферы почва является продуктом взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы и жи­вого вещества. В почве, также как и в биосфере, вещества находятся в твердом, жидком, газообразном состоянии и в состоянии живой фазы (населяющих почву организмов). Твердое вещество почв представлено минералами на разных стадиях выветривания, солями, продуктами метаболизма и отмирания организмов. Жидкая фаза представлена растворами различной концентрации и связи с твердым веществом. Почвенный воздух существенно отличается по своему составу от приземного слоя воздуха. Почвенные организмы характеризуются большим разнообразием и включают все царства живой природы: растения, животные, грибы и прокариоты. Почва представляет собой сложную систему, в которую поступают из вне вещества и энергия и в преобразованном виде передаются в другие природные объекты. Вещества в почве располагаются закономерно образуя почвенные горизонты, агрегаты и новообразования, характеризующиеся определенной структурой. В современном почвоведении принято следующее определение почвы. Почва – это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая четырехфазная структурная система возникшая в результате взаимодействия литосферы, атмосферы, гидросферы и живых организмов в поверхностном слое коры выветривания. Почвенный покров на Земле во всей его сложности и неоднородности в пространстве является функцией горной породы, рельефа, климата, растительного покрова, животного мира, человека и времени.

Примерно полмиллиарда лет назад, одновременно с возникновением жизни на суше на планете возникли примитивные почвы с маломощным профилем. В конце силурийского периода, когда на побе­режьях в условиях высокого увлажнения поя­вились псилофиты, растения не имевшие корней, на Земле стали фор­мироваться самые древние болотные почвы. В конце девонско­го периода, около 350-360 млн. лет назад, на планете произошло резкое изменение растительности: псилофиты исчезли, но повсюду распро­странились папоротники и хвощи, имеющие настоящие корни. В ка­менноугольном периоде они заняли обширные территории суши. Под этой растительностью стали формироваться почвы, близкие тем, кото­рые господствуют сейчас в тропических и субтропических влажных лесах. В пермском периоде в обширных областях установился сухой пустынный климат, а в некоторых - холодный, влажный, сходный с таежным. В это время появились пустынные почвы, а также почвы су­хих саванн и солончаки. Началом развития современных почвенных зон можно считать юрский и меловой периоды, когда с резким измене­нием климата получили развитие покрытосеменные растения. В па­леоцене (около 40 млн. лет назад) возникли новые природные ланд­шафты - степи и появились степные почвы черноземного и каштано­вого типа. В плейстоцене, когда образовалась тундра, появились тунд­ровые почвы и сфагновые торфяники.

Классики русского почвоведения В.В. Докучаев. Н.М. Сибирцев, П.А. Костычев, П.С. Коссович, К.Д. Глинка, Э. Гильгард в США, Э. Раманн в Германии и др. в период становления науки разработали ряд главных положений в исследовании почв.

1. 
   Почва должна исследоваться как самостоятельное естественно-историческое тело природы.
   
2. 
   Изучение генезиса почв, также как и генезиса минералов, эволю­ции живых организмов, является важнейшей идеей, имеющей как тео­ретическое, так и практическое значение. Для выявления генезиса почв необходим анализ факторов почвообразования, их изменения во времени и определение ведущих почвообразовательных процессов, отразившихся в признаках и свойствах почвенного профиля.
   
3. 
   Предметом изучения является почвенный профиль.
   
4. 
   Важнейшей характеристикой является динамика водно-воздушного режима почвы.
   
5. 
   Главной формой существования почвенных тел принят тип почвы. Разработана и продолжает совершенствоваться систематика и классификация почв.
   
6. 
   При исследовании почв учитывается с одной стороны непрерывность почвенного покрова, с другой стороны реально существующий индивидуум в трехмерном пространстве.
   
7. 
   Главной функцией почвы, обеспечивающей жизнь на Земле, является ее плодородие.
   
8. 
   Почва является специфической геосферой, через которую осуществляется взаимодействие других геосфер планеты.
   
9. 
   Современное генетическое почвоведение исходит из понятия о почве как об очень сложной системе с бесконечно большим разнообразием внутренних и внешних функциональных связей, имеющих очень сложную многоуровневую структурную организацию. На базе системного подхода было сформулировано представление об иерархических уровнях структурной организации почвы, имеющей важнейшее методологическое и практическое значение. Было показано, что при исследовании почвы как природного тела необходимо различать иерархическую серию последовательных уровней ее структурной организации, каждый из которых требует специфических методов и подходов исследования. Выделяют уровни: атомарный, кристалломолекулярный или молекулярно-ионный, элементарных почвенных частиц, агрегатный, горизонтный, профильный, уровень почвенного покрова.
   
10. 
    Важное методологическое значение имеет разработанная В.В. Докучаевым концепция почвы как зеркала ландшафта. Почва, также как и ландшафт, представляет собой сложную систему, формирующуюся при взаимодействии тех же факторов. Почва является средой обитания абсолютного большинства организмов, осуществляя связь между живой и неживой частью ландшафта. В почве трансформируется и аккумулируется солнечная энергия, а процессы обмена веществ, циклической миграции достигают высшего напряжения. Поэтому почву можно считать ядром, центральной частью ландшафта. Большое значение имеет концепция почвы как компонента экосистемы и биосферы.
    

Основные этапы развития почвоведения

I этап. Неолит, бронзовый век. Формируются первые представления о почве, возникает земледелие.

II этап. IV-I вв. до н.э. В трудах ученых античного мира: Коллумеллы, Плиния, Лукреция Кара и др., посвященных агрономии отражены первые научные представления о почве.

III этап. Средние века (V- ХVII). Проводятся описания качества почв и земельных угодий для установления феодальных повинностей и привилегий. Создаются писцовые книги в России, землеоценочные акты в Германии, земельные кадастры в Китае. В ХIV- ХVI веках отмечается возрождение практического интереса к почвам.

IV этап Середина ХIХ века. Возникает наука о приемах обработки почв и выращивании культурных растений – агрономия. Работами выдающихся ученых Ю. Либиха 1840 г. в Германии и Ж. Буссенго во Франции утверждается теория минерального питания растений. Одновременно развивается геологическое направление в почвоведении трудами Ф. Фаллу, Г. Берендта, Ф. Рихтгоффена, которые изучают почву, как верхнюю часть коры выветривания.

V этап (1711-1765 гг.). Большая роль в развитии почвоведения в России принадлежит М.В. Ломоносову. В работе "О слоях земных" он дал правильное научное определение сущности почвообразовательного процесса. Он указал, что почвообразование заключается во взаимодействии растительности и продуктов их перегнивания с горными породами и выражается в развитии плодородия. Почвообразование показано как исторический процесс, протекающий во времени.

VI этап ознаменовался в России созданием в 1765 г. Вольного экономического общества (ВЭО). Основываясь на вопросниках, разосланных по губерниям, было получено описание качества почв России. В этот период было организовано много экспедиций Академии Наук результаты работы которых были опубликованы.

В 1879 г. вышла почвенная карта Чаславского В.И., где было выделены черноземы, серые земли, подзолы, солончаки.

В 1877 -1881 гг. В.В. Докучаев по поручению ВЭО провел детальные исследования черноземов России. В 1883 г. Докучаев опубликовал монографию "Русский чернозем", который олицетворяет создание новой науки - генетического почвоведения. В.В. Докучаев сформулировал основные законы почвообразования и географии почв, важнейшим из которых является закон зональности почв. Он разработал закон вертикальной поясности, описал зональные типы почв, создал первую научную классификацию почв.

Сооснователем генетического почвоведения является П.А. Костычев. Он работал в те же годы, что и Докучаев и был одним из основных оппонентов. Вместе с учеником Докучаева Н.М. Сибирцевым он систематизировал и развил основы учения о почвах.

Докучаев создал замечательную школу, представители которой оказали большое влияние не только на развитие почвоведения, но и минералогии, петрографии, геохимии, ботаники, лесоводства, ландшафтоведения, агрономии. Его учениками были: В.И. Вернадский, К.Д. Глинка, С.А. Захаров, Б.Б. Полынов, Г.Ф. Морозов и др.

Признавая авторитет В.В. Докучаева, русские и зарубежные исследователи истории почвоведения отмечают большую роль в развитии этой науки зарубежных ученых: Гильгарда в США, Вольни и Раманна в Германии, Ю. Шлезинга во Франции, Аарнио в Финляндии и др. исследователей.

В начале ХХ века на основе докучаевских идей почвенные исследования активизируются. В это время были проведены экспедиционные исследования для переселенческих целей во многих регионах России. Сформировались научные школы в МГУ (руководитель А.Н. Сабанин), в Тимирязевской (Петровской) академии – В.Р. Вильямс, в Лесном институте в Петербурге (П.С. Коссович). В 1927 г. создан почвенный институт им. В.В. Докучаева, а в 1939 г. образовалось Всесоюзное общество почвоведов (ВОП). В это же время были открыты кафедры почвоведения в ряде университетов и ВУЗов. В почвоведении четко определились самостоятельные разделы: физика почв, биология почв, минералогия, картография и география почв, а также прикладные отрасли: агрохимия, агрофизика, эрозиоведение, мелиоративное и лесное почвоведение и др.

Широкую известность получают работы К.К. Гедройца, В.Р. Вильямса, Л.И. Прасолова, Б.Б. Полынова, И.В. Тюрина, Н.А. Качинского, И.П. Герасимова, А.А. Роде, М.А. Глазовской, В.А. Ковды, М.М. Кононовой, Л.Н. Александровой, В.М. Фридланда и др.

жүктеу/скачать 57 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: