Почвоведение

Почвоведение – это изучение почвы как природного ресурса на поверхности Земли , включая почвообразование , классификацию и картографирование ; физические , химические , биологические и плодородные свойства почв; и эти свойства применительно к использованию и управлению почвами . ^{[ 1 ]}

Иногда термины, относящиеся к разделам почвоведения, например почвоведение (формирование, химия, морфология и классификация почв) и эдафология (взаимодействие почв с живыми существами, особенно с растениями), употребляются как синонимы почвоведения. Разнообразие названий, связанных с этой дисциплиной, связано с различными заинтересованными ассоциациями. Действительно, инженеры, агрономы , химики , геологи , физические географы , экологи , биологи , микробиологи , лесоводы , санитары , археологи и специалисты по региональному планированию - все они вносят свой вклад в дальнейшее изучение почв и развитие почвенных наук. ^{[ 1 ]}

Почвоведы выразили обеспокоенность по поводу того, как сохранить почву и пахотные земли в мире с растущим населением, возможным будущим водным кризисом , увеличением потребления продуктов питания на душу населения и деградацией земель . ^{[ 2 ]}

Области обучения

Почва занимает педосферу , одну из сфер Земли , которую науки о Земле используют для концептуальной организации Земли. Такова концептуальная перспектива почвоведения и эдафологии — двух основных отраслей почвоведения. Почва – это изучение почвы в ее естественном состоянии. Эдафология - это изучение почвы в связи с ее использованием. Обе отрасли сочетают в себе физику почвы , химию почвы и биологию почвы . Из-за многочисленных взаимодействий между биосферой , атмосферой и гидросферой , расположенными в педосфере, также ценны более интегрированные, менее почвоцентрические концепции. Многие концепции, необходимые для понимания почвы, исходят от людей, которых нельзя назвать строго учеными-почвоведами. Это подчеркивает междисциплинарный характер концепций почвы.

Исследовать

Изучение разнообразия и динамики почвы продолжает приносить новые открытия и идеи. Новые направления исследований почвы вызваны необходимостью понять почву в контексте изменения климата . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} парниковые газы и секвестрация углерода . ^{[ 3 ]} Интерес к сохранению биоразнообразия планеты и изучению прошлых культур также стимулировал возобновление интереса к более глубокому пониманию почвы.

Картирование

Исследование почвы или картографирование почвы — это процесс классификации типов почвы и других свойств почвы на определенной территории и геокодирования такой информации.

Классификация

В 1998 году Всемирная справочная база почвенных ресурсов (WRB) заменила классификацию почв ФАО в качестве международной системы классификации почв. Действующей на данный момент версией WRB является 4-е издание, 2022 г. ^{[ 5 ]} Классификация почв ФАО, в свою очередь, заимствована из современных концепций классификации почв, включая таксономию почв Министерства сельского хозяйства США .

WRB основан главным образом на морфологии почвы как выражении педогенеза . Основное отличие от почвенной таксономии Министерства сельского хозяйства США заключается в том, что климат почвы не является частью системы, за исключением случаев, когда климат влияет на характеристики профиля почвы.

Существует множество других схем классификации, включая народные системы. Структура в народных системах бывает либо номинальной (давая уникальные названия почвам или ландшафтам), либо описательной (названия почв по их характеристикам, таким как красная, горячая, жирная или песчаная). Почвы различаются по очевидным характеристикам, таким как внешний вид (например, цвет , текстура , положение в ландшафте ), эксплуатационные характеристики (например, производственная способность, затопление) и сопутствующая растительность. ^{[ 6 ]} Многие знают, что текстура подразделяется на тяжелую и легкую. Легкая почва и лучшая структура требуют меньше усилий для вспашки и обработки. Легкие почвы не обязательно весят меньше, чем тяжелые почвы в сухом воздухе, и при этом они не имеют большей пористости .

История

Самая ранняя известная система классификации почв пришла из Китая и появилась в книге Юй Гун (V век до н.э.), где почва была разделена на три категории и девять классов в зависимости от ее цвета, текстуры и гидрологии. ^{[ 7 ]}

Современникам Фридриху Альберту Фаллу (немецкому основателю современного почвоведения) и Василию Докучаеву (российскому основателю современного почвоведения) приписывают то, что они были одними из первых, кто определил почву как ресурс, особенность и сложность которого заслуживают концептуального отделения от геологии. и растениеводство и рассматриваются в целом. Будучи отцом-основателем почвоведения, Фаллу занимает первенство во времени. Фаллу работал над происхождением почвы еще до рождения Докучаева; однако работа Докучаева была более обширной и считается более значимой для современной теории почв, чем работа Фаллу.

Раньше почву считали продуктом химических преобразований горных пород, мертвым субстратом, из которого растения извлекают питательные элементы. почва и коренная порода Фактически были приравнены. Докучаев рассматривает почву как природное тело, имеющее свой генезис и свою историю развития, тело, в котором происходят сложные и многообразные процессы. Почва считается отличной от коренной породы. Последняя становится почвой под влиянием ряда факторов почвообразования (климата, растительности, страны, рельефа и возраста). По его мнению, почвой следует называть «дневные» или внешние горизонты пород независимо от типа; они изменяются естественным путем под общим воздействием воды, воздуха и различных видов живых и мертвых организмов. ^{[ 8 ]}

Энциклопедическое определение 1914 года: «различные формы земли на поверхности скал, образовавшиеся в результате разрушения или выветривания горных пород». ^{[ 9 ]} служит иллюстрацией исторического взгляда на почву, сохранившегося с XIX века. Почвенная концепция Докучаева конца XIX века развилась в XX веке до концепции почвы как земляного материала, измененного в результате живых процессов. ^{[ 10 ]} Следующей концепцией является то, что почва без живых компонентов — это просто часть внешнего слоя Земли.

Дальнейшее уточнение концепции почвы происходит с учетом понимания переноса и преобразования энергии в почве. Этот термин широко применяется к материалу на поверхности Луны и Марса, и это использование приемлемо для части научного сообщества. Этому современному пониманию почвы соответствует определение почвы, данное Никифоровым в 1959 году, как «возбужденная оболочка поднадземной части земной коры ». ^{[ 11 ]}

Области практики

В академическом плане почвоведы, как правило, тяготеют к одной из пяти областей специализации: микробиология , почвоведение , Эдафология , физика или химия . Тем не менее, специфика работы во многом продиктована проблемами, с которыми сталкивается наша цивилизация, стремясь сохранить землю, которая ее поддерживает, и различия между субдисциплинами почвоведения часто стираются в этом процессе. Специалисты-почвоведы обычно остаются в курсе химии почв, физики почв, микробиологии почвы, почвоведения и прикладного почвоведения в смежных дисциплинах.

Одна интересная попытка привлечь почвоведов в США в 2004 г. ^[update] — это Инициатива по качеству почвы. Центральное место в Инициативе по качеству почвы занимает разработка показателей здоровья почвы и последующий их мониторинг таким образом, чтобы дать нам долгосрочную (от десятилетия к десятилетию) обратную связь о нашей деятельности в качестве хранителей планеты. Эти усилия включают понимание функций почвенных микробиотических корок и изучение возможности связывания атмосферного углерода в органическом веществе почвы . Однако концепция сельского хозяйства в отношении качества почвы не обошлась без споров и критики, в том числе со стороны лауреата Нобелевской премии Нормана Борлоуга и лауреата Всемирной продовольственной премии Педро Санчеса .

Более традиционная роль почвоведов заключалась в картировании почв. Почти в каждом районе Соединенных Штатов теперь есть опубликованное обследование почвы , которое включает в себя поясняющие таблицы о том, как свойства почвы поддерживают или ограничивают деятельность и использование. Принятая на международном уровне таксономия почв позволяет единообразно сообщать о характеристиках и функциях почвы . Национальные и международные усилия по обследованию почвы дали профессионалам уникальное представление о функциях ландшафтного масштаба. Ландшафтные функции, которые почвоведы призваны решать в этой области, по-видимому, делятся примерно на шесть областей:

Переработка отходов на суше
- Септическая система
- Навоз
- Муниципальные твердые биологические вещества
- Отходы переработки пищевых продуктов и волокон
Выявление и защита экологически важных территорий
- Чувствительные и нестабильные почвы
- водно-болотные угодья
- Уникальные почвенные условия, которые поддерживают ценную среду обитания и разнообразие экосистем.
Управление для оптимальной продуктивности земли
- Лесоводство
- Агрономия
  - питательными веществами Управление
  - водными ресурсами Управление
- Родная растительность
- Выпас скота
Управление для оптимального качества воды
- ливневыми водами Управление
- отложений и эрозии Контроль
Рекультивация и восстановление поврежденных земель
- Рекультивация шахт
- Ущерб от наводнения и шторма
- Загрязнение
Устойчивость желаемого использования
- Сохранение почвы

Существуют также практические применения почвоведения, которые могут быть не очевидны при просмотре опубликованных исследований почв.

Радиометрическое датирование : в частности, для датировки предшествующей деятельности на участке используются знания местной почвенной среды.
- Стратификация (археология) , где процессы почвообразования и охранные качества могут помочь в изучении археологических памятников.
- Геологические явления
  - Оползни
  - Активные неисправности
Изменение почв для достижения новых целей
- Остекловывание для хранения радиоактивных отходов
- Повышение способности почвенных микробов к разложению загрязняющих веществ ( биоремедиация ).
- Связывание углерода
- Экологическое почвоведение
Почвоведение
- Генезис почвы
- Педометрика
- Морфология почвы
  - Микроморфология почвы
- Классификация почв
  - Таксономия почв Министерства сельского хозяйства США
  - Мировая справочная база почвенных ресурсов ^{[ 5 ]}
Биология почвы
- Почвенная микробиология
Химия почвы
- Биохимия почвы
- Минералогия почвы
Физика почвы
- Педотрансферная функция
- Механика и инженерия грунтов
Гидрология почвы, гидропедология

Области применения в почвоведении

Изменение климата ^{[ 3 ]}
Экосистемные исследования
Педотрансферная функция
Плодородие почвы / Управление питательными веществами
Управление почвой
Исследование почвы
Стандартные методы анализа
водоразделов и водно-болотных угодий Исследования
Классификация пригодности земель

Связанные дисциплины

Емкость хранения депрессии

Емкость депрессий в почвоведении — это способность определенного участка земли удерживать воду в своих ямах и впадинах, тем самым предотвращая ее сток. ^{[ 12 ]} Емкость впадины, наряду с способностью инфильтрации , является одним из основных факторов, участвующих в сухопутном стоке Хортона , при этом объем воды превышает емкость инфильтрации и впадины и начинает течь горизонтально по суше, что может привести к наводнениям и эрозии почвы . Изучение емкости депрессий земли имеет важное значение в области геологии , экологии и особенно гидрологии .

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Джексон, Дж.А. (1997). Глоссарий геологии (4-е изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. стр 604. ISBN 0-922152-34-9
^ Х.Х. Янзен; и др. (2011). «Глобальные перспективы, основанные на почвоведении» . Журнал Американского общества почвоведения . 75 (1): 1. Бибкод : 2011SSASJ..75....1J . дои : 10.2136/sssaj2009.0216 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Очоа-Уэсо, Р.; Дельгадо-Бакерисо, М; Кинг, ОТА; Бенхэм, М; Арка, В; Power, SA (февраль 2019 г.). «Тип экосистемы и качество ресурсов более важны, чем факторы глобальных изменений, в регулировании ранних стадий разложения мусора». Биология и биохимия почвы . 129 : 144–152. Бибкод : 2019SBiBi.129..144O . doi : 10.1016/j.soilbio.2018.11.009 . hdl : 10261/336676 . S2CID 92606851 .
^ Пилке, Роджер (12 декабря 2005 г.). «Является ли почва важным компонентом климатической системы?» . Блог науки о климате . Архивировано из оригинала 8 сентября 2006 года . Проверено 19 апреля 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б Рабочая группа IUSS WRB (2022 г.). «Всемирная справочная база почвенных ресурсов, 4-е издание» . IUSS, Вена.
^ «Народные системы» . Архивировано из оригинала 6 марта 2007 года . Проверено 19 апреля 2012 г.
^ Арнольд, Р. и др . (2009) Справочник по почвенной терминологии, корреляции и классификации Earthscan, Лондон, Англия.
^ Красильников, Н. А. (1958) Почвенные микроорганизмы и высшие растения. Архивировано 12 ноября 2004 г. в Wayback Machine.
^ Wikisource: Справочник нового студента / 4-0310
^ Буол, Юго-Запад; Хоул, Ф.Д. и Маккракен, Р.Дж. (1973). Генезис и классификация почв (Первое изд.). Эймс, Айова: Издательство Университета штата Айова. ISBN 978-0-8138-1460-5 . .
^ В. К. Никифоров (1959). «Переоценка почвы: Педогенез состоит из взаимодействий вещества и энергии между почвой и ее окружением». Наука . 129 (3343): 186–196. Бибкод : 1959Sci...129..186N . дои : 10.1126/science.129.3343.186 . ПМИД 17808687 .
^ Хансен, Бьярне, Пер Шённинг и Эрик Сиббесен. « Индексы шероховатости для оценки способности вспахивания вспаханных поверхностей почвы сохранять депрессию. Архивировано 25 августа 2017 года в Wayback Machine ». Исследования почвы и обработки почвы 52.1 (1999): 103-111.

Сотрудники почвообследования (1993). Исследование почвы: ранние концепции почвы. (html) Руководство по обследованию почв, Справочник Министерства сельского хозяйства США 18 , Служба охраны почв. Министерство сельского хозяйства США. URL-адрес открыт 30 ноября 2004 г.
Мэрион Лерой Джексон (2005). Химический анализ почвы: продвинутый курс . Параллельная пресса библиотек UW-Мэдисона. стр. 5–. ISBN 978-1-893311-47-3 .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с почвоведением, на Викискладе?

[:0-1] Jump up to: ^а ^б Джексон, Дж.А. (1997). Глоссарий геологии (4-е изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. стр 604. ISBN 0-922152-34-9

[2] Х.Х. Янзен; и др. (2011). «Глобальные перспективы, основанные на почвоведении» . Журнал Американского общества почвоведения . 75 (1): 1. Бибкод : 2011SSASJ..75....1J . дои : 10.2136/sssaj2009.0216 .

[raul-3] Jump up to: ^а ^б ^с Очоа-Уэсо, Р.; Дельгадо-Бакерисо, М; Кинг, ОТА; Бенхэм, М; Арка, В; Power, SA (февраль 2019 г.). «Тип экосистемы и качество ресурсов более важны, чем факторы глобальных изменений, в регулировании ранних стадий разложения мусора». Биология и биохимия почвы . 129 : 144–152. Бибкод : 2019SBiBi.129..144O . doi : 10.1016/j.soilbio.2018.11.009 . hdl : 10261/336676 . S2CID 92606851 .

[4] Пилке, Роджер (12 декабря 2005 г.). «Является ли почва важным компонентом климатической системы?» . Блог науки о климате . Архивировано из оригинала 8 сентября 2006 года . Проверено 19 апреля 2012 г.

[WRB-5] Jump up to: ^а ^б Рабочая группа IUSS WRB (2022 г.). «Всемирная справочная база почвенных ресурсов, 4-е издание» . IUSS, Вена.

[6] «Народные системы» . Архивировано из оригинала 6 марта 2007 года . Проверено 19 апреля 2012 г.

[7] Арнольд, Р. и др . (2009) Справочник по почвенной терминологии, корреляции и классификации Earthscan, Лондон, Англия.

[8] Красильников, Н. А. (1958) Почвенные микроорганизмы и высшие растения. Архивировано 12 ноября 2004 г. в Wayback Machine.

[9] Wikisource: Справочник нового студента / 4-0310

[Buol73-10] Буол, Юго-Запад; Хоул, Ф.Д. и Маккракен, Р.Дж. (1973). Генезис и классификация почв (Первое изд.). Эймс, Айова: Издательство Университета штата Айова. ISBN 978-0-8138-1460-5 . .

[11] В. К. Никифоров (1959). «Переоценка почвы: Педогенез состоит из взаимодействий вещества и энергии между почвой и ее окружением». Наука . 129 (3343): 186–196. Бибкод : 1959Sci...129..186N . дои : 10.1126/science.129.3343.186 . ПМИД 17808687 .

[12] Хансен, Бьярне, Пер Шённинг и Эрик Сиббесен. « Индексы шероховатости для оценки способности вспахивания вспаханных поверхностей почвы сохранять депрессию. Архивировано 25 августа 2017 года в Wayback Machine ». Исследования почвы и обработки почвы 52.1 (1999): 103-111.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

v т и Науки о Земле
Outline Index
Atmospheric science Environmental science Geodesy Geology Geophysics Glaciology Hydrology Meteorology Oceanography Physical geography Soil science Volcanology
Category Portal Commons