Процесс образования почвы занимает десятки и даже тысячи лет. Это длительное преобразование приводит к накоплению в почве перегноя, или гумуса, количество которого является ключевым показателем её плодородия.
Что такое почва и каковы её особенности?
Чтобы сформировать то, что мы сегодня называем почвой, природе потребовались миллионы лет. Изначально ландшафт нашей планеты был в основном горным. Со временем осадки, эрозия и минералы начали изменять геологическую структуру Земли. Растительные остатки, микроорганизмы, отмершие деревья и опавшие листья улучшали характеристики той субстанции, которую мы знаем как почву. Почва — это то, что находится под нашими ногами, однако многие не решаются углубиться в изучение её свойств.
Что это такое?
Каждый год почва фильтрует десятки тысяч кубических километров воды. В одной чайной ложке земли содержится столько микробов, что их количество превышает число всех людей на планете. Около 95% пищи, привычной для нас, производится именно в почве. Кроме того, значительное количество антибиотиков происходит от почвенных бактерий, что подчеркивает роль земли в лечении заболеваний. Это лишь небольшая часть удивительных фактов об уникальном природном элементе, называемом почвой.
Почва является поверхностным слоем земли, который возник в результате длительных изменений горных пород под воздействием микроорганизмов, растений, солнечного тепла и осадков. Это уникальный природный материал, состоящий из органических и неорганических веществ с особыми характеристиками. Верхний слой земной коры (это также корректное определение почвы) представляет собой сложное сочетание органических остатков и минеральных компонентов, образованных целыми поколениями живых существ.
Почва действительно считается основой биосферы нашей планеты. Это уникальный ресурс, имеющий многофункциональные свойства и представляющий собой сокровище земли.
Представляем краткое описание почвы и 10 интересных утверждений о ней.
- Следом за океанами, почва является вторым по величине хранилищем углерода на Земле (75% всего углерода на суше хранится именно в почве).
- Основные компоненты почвы — это песок, глина и ил. Наличие большого количества ила делает грунт более плодородным, в то время как высокий уровень песка снижает риск застоя воды.
- Почва является крупнейшим резервуаром биоразнообразия, около одной трети всех организмов Земли содержится именно в ней.
- Процесс формирования почвы происходит крайне медленно. В средних широтах слой плодородной почвы толщиной до 2 см образуется примерно за 100 лет.
- Почвенный покров выполняет роль естественного буфера и детоксиканта, аккумулируя тяжелые металлы, моющие средства и другие опасные вещества, предотвращая их проникновение в водные источники. Кроме того, почва очищает воздух от загрязняющих веществ.
- Природная устойчивость почвы — это ресурс, который не безграничен, что приводит к образованию техногенных пустынь на крупных промышленных территориях, вблизи крупных городов и вдоль транспортных маршрутов.
- На сегодняшний день учёным удалось идентифицировать лишь около 1% почвенных микроорганизмов.
- Научная дисциплина, изучающая почву, называется почвоведение. Основоположником этой науки стал русский учёный Василий Докучаев.
- Ключевой характеристикой почвы как природного тела является её постоянное и непрерывное развитие.
- Студенты на уроках естественных наук нередко сталкиваются с вопросом: «Является ли почва биогенным или биокосным веществом?» На это следует ответить, что почву можно отнести к биокосным веществам, так как она формируется как живыми организмами, так и природными процессами.
Термин «почва», кстати, имеет etymological связь со словом «подошва», которое возникает из древнерусского слова «подъшьва».
В данный момент вы не можете просмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам из комплекта, вам необходимо добавить его в ваш личный кабинет.
2. Выдавайте видеоуроки в персональные кабинеты учеников.
3. Отслеживайте статистику просмотров видеоуроков учениками.
Конспект урока «Почва — особое природное тело»
На поверхности планеты находится уникальный слой вещества, который нам хорошо знаком, поскольку без него невозможна жизнь на Земле. Это почва — верхний плодородный слой земной коры, насыщенный влагой и воздухом и в основном покрытый растительностью.
Почва должна быть рыхлой, чтобы обеспечивать хороший проход воздуха и воды, которые необходимы для питания и дыхания корней растений. Через корни растения получают необходимые им минеральные вещества из почвы.
Однако растения могут усваивать минеральные вещества только в том случае, если они переработаны и растворены в воде. В этом процессе принимают участие воздух, кислоты и, разумеется, микроорганизмы. Эти невидимые глазу процессы происходят в почве.
Как же возникла почва? Она сформировалась на Земле в результате длительных и сложных процессов. Сотни миллионов лет назад, под действием воды и резких перепадов температур, горные породы разрушались, образуя рыхлый слой из песка, глины и мелких камней. Затем в процесс вступили бактерии. Бактерии — это одни из первых живых организмов на Земле, которые активно перерабатывали горные породы. После их отмирания образовывался перегной. Позже к процессу присоединились растения. Травянистые формы жизни быстро отмирают, и их остатки способствуют увеличению содержания перегноя в почве. С появлением на суше животных почва стала обогащаться и их останками. Бактерии также участвуют в образовании главной части органического вещества почвы — гумуса, который накапливается в верхнем её слое, где содержатся необходимые для растений питательные вещества, такие как азот, фосфор, сера и другие. Чем толще слой гумуса, тем больше плодородие почвы.
Гумус влияет на цвет почвы, придавая ей тёмный оттенок. Поэтому почву, содержащую большое количество гумуса, называют чернозёмом, что является самой плодородной почвой на земле.
Процесс формирования почвы требует значительного времени: её толщина увеличивается примерно на 0,5-2 см за 100 лет. Однако это средний показатель. Например, на твёрдых горных породах, таких как гранит, слой почвы в 2,5 см может образоваться лишь за 1200 лет. В то же время на песчаных или вулканических поверхностях этот процесс может занять всего несколько десятков лет.
Огромную роль в создании почвы играют дождевые черви. Их длина варьируется в зависимости от климатических условий: чем теплее, тем крупнее черви. В тропиках они достигают длины до 2,5 метров, в южных регионах России — до полуметра, а на севере — всего 10-15 см. Дождевые черви предпочитают прогретый слой почвы, создавая ходы, что помогает рыхлить почву, улучшая условия для жизни почвенных бактерий, а также для питания и дыхания корней растений. Иногда они выходят на поверхность, в основном в ночное время, и лишь после дождя. Осенью дождевые черви уходят в землю на глубину около 30 см и впадают в спячку, а с наступлением весны вновь активизируются.
Интересный факт: в настоящее время дождевых червей начали одомашнивать, т.е. разводить в специальных питомниках (червятниках) и вносить в почву для её улучшения. Масса дождевых червей на одном гектаре может достигать от 250 до 500 кг.
В лесной почве важную роль играют грибы. Однако то, что мы привычно называем грибами и собираем в лесу, является всего лишь их плодовыми телами. Основная жизнь грибов протекает именно под землёй. Там тонкие нити грибницы выполняют огромную работу, перерабатывая лесную подстилку, состоящую из листьев, веток и других растительных остатков.
Из чего состоит почва? Состав почвы можно определить с помощью простых опытов.
Состав почвы
Почва состоит из двух основных частей — минеральной и органической. Минеральный субстрат представляет собой глинистые, пылевые и песчаные компоненты, образованные в результате эрозии горных пород. Органическая часть включает в себя остатки растений и животных, а также гумус.
Гумус — это органический материал, который разложился до высокой степени и остаётся стабильным многие годы. Он служит источником питательных веществ, необходимых для жизнедеятельности растений.
Физические свойства почвы изменяются в зависимости от концентрации почвенных элементов:
- плотность — это соотношение твёрдого вещества к эквивалентному объёму воды;
- объёмная масса — масса одного кубического сантиметра почвенного вещества без учёта воды;
- пористость — это содержание пустот в почве относительно её общего объёма.
Согласно этим факторам, соответствует уровень насыщенности почвы влагой, воздухом и живыми организмами.
Вода в верхнем слое почвы образует почвенный раствор, который служит питательной средой для растений. Поры, заполненные воздухом, обеспечивают дыхательные процессы обитателей плодородного слоя.
Определяющим элементом в почвенной системе являются её обитатели — насекомые, черви и микроорганизмы. Они играют критическую роль в поддержании и увеличении живой среды.
Главное свойство почвы
Плодородие является основным свойством почвы.
Можно говорить о плодородии земли в случае, если:
- она может обеспечить растения необходимыми питательными веществами и водой в достаточном количестве для их роста и размножения;
- в её составе отсутствуют вредные примеси, которые препятствовали бы жизнедеятельности растений.
Разные виды растений значительно различаются по своей толерантности к условиям окружающей среды. Тип почвы, который является благоприятным для одной группы сельскохозяйственных растений, может оказаться непригодным для других.
Тем не менее, в большинстве случаев почва считается плодородной, если:
- её толщина достаточна для роста корней и доступа к воде;
- проницаемость почвы позволяет отводить излишки влаги и обеспечивает доступ воздуха к корням;
- содержание органических элементов способствует поддержанию структуры почвы и образованию почвенного раствора;
- кислотность почвы (pH) находится в диапазоне 5,5 – 7;
- достигается необходимая концентрация питательных веществ в доступной для усвоения форме;
- существует разнообразие микроорганизмов, поддерживающих рост растений.
Обрабатываемые земли требуют постоянного поддержания их плодородия. Процессы истощения и эрозии в таких условиях проявляются значительно острее, чем на неприкасаемых к человеку землях.
Что такое плодородие почвы?
Состав почвы зависит от множества факторов: от климатических условий, от растений, которые на ней произрастают, и от живых организмов, населяющих её. От содержания химических компонентов в почве зависит её плодородие. Например, калий, кальций, медь и магний являются особенно полезными для растений.
Если почва богата этими элементами, то она будет плодородной. В то же время в песчаной почве присутствует значительное количество кварца, который не способствует хорошему питанию растений. Поэтому песчаные почвы не обеспечивают высокого урожая.
Какие бывают почвы?
В зависимости от преобладания того или иного фактора почвообразования почвы можно классифицировать на черноземы, каштановые, лесные, подзолистые или ослабленно подзолистые, тундровые и многие другие.
Василий Докучаев выделял 10 основных типов верхнего слоя земли, однако в настоящее время известно свыше ста типов. Для классификации почв существует целая иерархия, которая включает не только основные типы, но и подтипы, роды, виды и разряды.
Кто живёт в почве?
Почва является благоприятной средой обитания для множества живых организмов. Все существа, обитающие в верхнем слое земли, называют педобионтами. К ним относятся как одноклеточные организмы, такие как бактерии и водоросли, так и более крупные представители фауны, включая дождевых червей, жуков и пауков. Большинство обитателей почвы питаются остатками гниющих растений и грибными структурами.
В почве также можно встретить позвоночных животных, например кротов, которые хорошо адаптированы к жизни в темноте и обладают отличным слухом, но практически не видят. Кроме кротов, среди млекопитающих почва является домом для слепышей, цокоров и слепушонков.
Некоторые животные, такие как суслики, тушканчики и барсуки, проводят большую часть времени на поверхности земли, но используют почву для зимовки, размножения и защиты от хищников.
