Профиль почвы на мелу в загородном парке «Семь сестер», Англия
Почвоведение (от греч. πέδον, pedon , «почва»; и λόγος, logos , «изучение») — дисциплина в почвоведении , которая фокусируется на понимании и характеристике почвообразования , эволюции и теоретических рамок для моделирования почвенных тел, часто в контексте естественной среды. [1] Почвоведение часто рассматривается как одна из двух основных ветвей почвенных исследований, другая — эдафология , которая традиционно более агрономически ориентирована и фокусируется на том, как свойства почвы влияют на растительные сообщества (естественные или культивируемые). При изучении фундаментальной феноменологии почв, например, почвообразования (также известного как педогенез ), почвоведы уделяют особое внимание наблюдению за морфологией почвы и географическим распределением почв, а также размещению почвенных тел в более крупных временных и пространственных контекстах. При этом почвоведы разрабатывают системы классификации почв , почвенные карты и теории для характеристики временных и пространственных взаимосвязей между почвами. Существует несколько заслуживающих внимания субдисциплин почвоведения, а именно педометрия и геоморфология почв. Педометрия фокусируется на разработке методов количественной характеристики почв, особенно для целей картирования свойств почв [2] , тогда как геоморфология почв изучает взаимосвязи между геоморфологическими процессами и почвообразованием. [3]
Обзор
Почва не только поддерживает растительность , но и является педосферой , местом многочисленных взаимодействий между климатом ( вода , воздух, температура ), почвенной жизнью (микроорганизмы, растения, животные) и ее остатками, минеральным материалом исходной и добавленной породы и ее положением в ландшафте. В процессе своего формирования и генезиса почвенный профиль медленно углубляется и развивает характерные слои, называемые «горизонтами», в то время как равновесие достигает устойчивого состояния.
Пользователи почвы (например, агрономы ) изначально не проявляли особого интереса к динамике почвы. Они рассматривали ее как среду, химические, физические и биологические свойства которой были полезны для услуг агрономической продуктивности. [4] С другой стороны, почвоведы и геологи изначально не фокусировались на агрономических приложениях характеристик почвы (эдафических свойствах), а на ее связи с природой и историей ландшафтов. Сегодня происходит интеграция двух дисциплинарных подходов в рамках ландшафтных и экологических наук.
Почвоведы теперь также интересуются практическим применением хорошего понимания процессов педогенеза (эволюции и функционирования почв), например, интерпретацией ее экологической истории и прогнозированием последствий изменений в землепользовании, в то время как агрономы понимают, что возделываемая почва является сложной средой, часто являющейся результатом нескольких тысяч лет эволюции. Они понимают, что нынешний баланс хрупок и что только глубокое знание ее истории позволяет обеспечить ее устойчивое использование.
Концепции
Важные педологические концепции включают в себя: [5] [6] [7]
Сложность в генезисе почв встречается чаще, чем простота.
Современные почвы несут на себе отпечатки педогенных процессов, которые были активны в прошлом, хотя во многих случаях эти отпечатки трудно наблюдать или количественно оценить. Таким образом, знание палеоэкологии , палеогеографии , ледниковой геологии и палеоклиматологии важно для распознавания и понимания генезиса почв и составляет основу для прогнозирования будущих изменений почв.
Пять основных внешних факторов формирования ( климат , организмы , рельеф , материнская порода и время ) и несколько более мелких, менее идентифицируемых факторов управляют педогенными процессами и создают почвенные структуры.
Характеристики почв и почвенных ландшафтов, например, количество, размеры, формы и расположение почвенных тел, каждое из которых характеризуется на основе почвенных горизонтов , степени внутренней однородности, уклона , экспозиции , положения в ландшафте, возраста и других свойств и взаимосвязей, могут быть обнаружены и измерены.
Отличительные биоклиматические режимы или комбинации педогенных процессов создают отличительные почвы. Таким образом, отличительные, наблюдаемые морфологические особенности , например, иллювиальное накопление глины в горизонтах B, создаются определенными комбинациями педогенных процессов, действующих в течение различных периодов времени.
Педогенные (почвообразующие) процессы действуют как для создания, так и для разрушения порядка ( анизотропии ) в почвах; эти процессы могут протекать одновременно. Результирующий профиль почвы отражает баланс этих процессов, настоящих и прошлых.
Геологический принцип униформизма применим к почвам, то есть педогенные процессы, активные в почвах сегодня, действуют в течение длительных периодов времени, начиная с момента появления организмов на поверхности земли. Однако эти процессы имеют различную степень выраженности и интенсивности в пространстве и времени.
Последовательность различных почв могла развиться, подвергнуться эрозии и/или регрессировать на любом конкретном участке, поскольку изменяются генетические факторы почвы и факторы участка, например, растительность , седиментация , геоморфология .
Существует очень мало старых почв (в геологическом смысле), потому что они могут быть разрушены или погребены геологическими событиями или изменены сдвигами климата в силу их уязвимого положения на поверхности земли. Мало что из почвенного континуума датируется периодом после третичного периода , и большинство почв и поверхностей суши не старше эпохи плейстоцена . Однако законсервированные/литифицированные почвы ( палеопочвы ) являются почти повсеместным явлением в наземных (наземных) средах на протяжении большей части геологического времени. Поскольку они фиксируют свидетельства древнего изменения климата, они представляют огромную пользу для понимания эволюции климата на протяжении геологической истории.
Однако системы классификации почв не могут основываться исключительно на представлениях о генезисе, поскольку генетические процессы наблюдаются редко, а педогенные процессы со временем меняются.
Знание генезиса почвы является обязательным и базовым для использования и управления почвой. Влияние человека на факторы и процессы формирования почвы или их корректировку можно лучше всего контролировать и планировать, используя знания о генезисе почвы.
Почвы являются естественными фабриками глины ( глина включает как глинистые минеральные структуры, так и частицы диаметром менее 2 мкм). Сланцы во всем мире в значительной степени представляют собой просто почвенные глины, которые образовались в педосфере , подверглись эрозии и отложились в океанических бассейнах, чтобы впоследствии литифицироваться .
^ Рональд Амундсен. «Сохранение почвы и будущее почвоведения» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2018-06-12 . Получено 2006-06-08 .
^ Хейвелинк, Жерар (декабрь 2003 г.). "Определение педометрии" (PDF) . Педометрон (15). Международная рабочая группа по педометрии - Временная комиссия по педометрии Международного союза почвоведения . Архивировано из оригинала (PDF) 2007-09-30 . Получено 2006-11-01 .
^ Джеррард, Джон (1993), «Геоморфология почв — современные дилеммы и будущие проблемы», Геоморфология: исследовательский рубеж и дальше , Elsevier, стр. 61–84, doi :10.1016/b978-0-444-89971-2.50008-0, ISBN978-0-444-89971-2, получено 2020-09-23
^ Буол, Стэнли В., Ф.Д. Хоул и Р.В. МакКракен. 1997. Генезис и классификация почв, 4-е изд. Издательство Iowa State Univ., Ames ISBN 0-8138-2873-2
^ Хоул Фрэнсис Д., Дж. Б. Кэмпбелл. 1985. Анализ почвенного ландшафта. Totowa Rowman & Allanheld, 214 стр. ISBN 0-86598-140-X
^ Бокхайм, Дж. Г.; Геннадиев, АН; Хаммер, РД; Тандарич, Дж. П. (январь 2005 г.). «Историческое развитие ключевых концепций почвоведения» (PDF) . Geoderma . 124 (1–2): 23–36. Bibcode :2005Geode.124...23B. doi :10.1016/j.geoderma.2004.03.004 . Получено 2 марта 2016 г. .
Внешние ссылки
Медиа, связанные с педологией на Wikimedia Commons
Медиа, связанные с педологией на Wikimedia Commons