Dirvos. Dirvožemio tipai pagal dirvožemio geografines zonas Dirvožemio tipai ir savybės natūraliose zonose

Švarus vanduo, oras ir saulės energija yra pagrindinės gyvybės pasaulyje sąlygos. Didelė klimato zonų įvairovė lėmė, kad žemynai buvo suskirstyti į natūralias zonas: vienos iš jų labai panašios viena į kitą, kitos – unikalios ir nepakartojamos. Panagrinėkime, kokie dirvožemiai būdingi tam tikros klimato zonos natūraliai zonai.

Natūralios pasaulio zonos

Gamtinės zonos – tai natūralūs kompleksai, užimantys didelius plotus ir pasižymintys bendras tipas kraštovaizdis. Jų susidarymui didelę įtaką daro klimatas, drėgmės ir šilumos santykio ypatumai.

Pagrindinė bet kurios natūralios zonos savybė yra unikalūs šioje teritorijoje gyvenantys augalai ir gyvūnai, bet visų pirma – unikali dirvožemio sudėtis.

Dirvožemio struktūra, jo kilmės ypatybės ir derlingumo lygis yra dirvožemio klasifikavimo pagrindas.

Lentelė „Dirvožemiai ir gamtos plotai“

Gamtos zona	Dirvožemio tipai		Dirvožemio savybės	Dirvožemio formavimo sąlygos
Arktinės dykumos	arktinė	Labai mažai	nevaisingas	Šiek tiek šilumos ir augalijos
	Tundra-gley		Mažos galios, gley sluoksnis	Amžinas įšalas, mažai šilumos, užmirkimas
Miško zona A) Europinės dalies taiga	Podzolic		Skalbimas, rūgštus	K>1, augalų liekanos – spygliai
B) Rytų Sibiro taiga	Taiga-amžinasis įšalas		Nevaisingas, šaltas	Amžinasis įšalas
B) Mišrūs miškai	Velėnė-podzolinė	Daugiau nei podzolicoje	Vaisingesnis	Pavasarinis paraudimas, daugiau augalų likučių
D) Plačialapiai miškai	Pilkas miškas		Vaisingesnis
	Černozemai, kaštonas		Pats vaisingiausias	K=1, daug augalų liekanų, daug šilumos
Pusdykumės	Ruda, pilkai ruda	Mažiau humuso	Dirvožemio druskėjimas	Sausas klimatas, reta augmenija, K<0.5

Pagrindinių dirvožemio tipų ypatybės

Atsižvelgiant į jų priklausymą tam tikrai klimato zonai, išskiriami šie dirvožemio tipai:

• Tundros zonos dirvožemiai.

Šioje zonoje vyrauja tundros-gley tipo dirvožemis, susidaręs esant negausiam kritulių kiekiui ir žemai temperatūrai. Dirvožemis įšyla tik paviršiuje, o gylyje yra tik įšalęs dirvožemis.

Nuolatinis šaltis neleidžia visiškai išgaruoti drėgmei, todėl drėgmės perteklius kaupiasi žemės paviršiuje. Nenuostabu, kad tundros zonoje augmenija yra labai prastai išvystyta. Jame vyrauja samanos, kerpės, keletas žemaūgių medžių ir krūmų.

Ryžiai. 1. Tundros augmenija labai reta.

Šioje klimato zonoje nerasite miškų, ir tai paaiškinama pačiu žodžiu „tundra“, kuris verčiamas kaip „bemedžiai“.

• Taigos miško zonos dirvožemiai.

Jai būdingi podzoliniai, glėjiniai-podzoliniai ir velėniniai-podzoliniai – dažniausiai rūgštūs, labai drėgni, mažai humusingi. Klimatas vidutiniškai šaltas ir gana drėgnas, palankus pelkėms ir miškams plisti.

Humusas yra svarbiausias dirvožemio komponentas, organinė medžiaga, kurioje yra visi maistiniai komponentai, reikalingi augalų vystymuisi.

Ryžiai. 2. Humusas yra dirvožemio derlingumo pagrindas.

• Miško stepių zonos dirvožemiai.

Jie skirstomi į išplautus ir podzoluotus chernozemus, rudojo miško ir pilkojo miško dirvožemius. Dėl didelio humuso kiekio jie yra vidutiniškai derlingi, o santykinai šiltas ir drėgnas klimatas sudaro palankias sąlygas miškams, įsiterpusiems į stepių plotus.

• Stepių zonos dirvožemiai.

Dėl gilaus humuso sluoksnio šioje zonoje vyrauja derlingiausias dirvožemis – chernozemas. Švelnus klimatas ir šaltų žiemų nebuvimas leidžia užauginti daug pasėlių, tačiau norint gauti didelį derlių, būtina užtikrinti gausią drėgmę. Didžiąją stepių zonos dalį užima lygumos.

Ryžiai. 3. Černozemas yra derlingiausia dirvožemio rūšis.

• Sausos stepių zonos dirvožemiai.

Vyrauja kaštoniniai dirvožemiai. Juose yra pakankamai humuso, tačiau sausas klimatas su retais ir mažais krituliais stipriai išgaruoja drėgmę nuo žemės paviršiaus. Norint išlaikyti stabilų derlių tokiame plote, būtina reguliariai ir labai gausiai laistyti.

• Pusdykumų zonos dirvožemiai.

Zoną sudaro rudi sausringi dirvožemiai, kurių druskingumas ir erozija yra padidėjęs. Mažas humuso kiekis lemia mažą vaisingumą, o tai prisideda ir itin sausas klimatas su nepakankamu kritulių kiekiu.

• Sausų subtropikų dirvožemiai

Šiai zonai būdingas pilkasis dirvožemis, pasižymintis maža humuso koncentracija. Klimatas labai karštas ir sausas.

• Drėgnų subtropikų dirvožemiai

Būdingas dirvožemio tipas yra raudonasis dirvožemis, kuriame azoto ir fosforo trūkumas yra ypač didelis. Humuso kiekis yra nereikšmingas.

Šiai klimato zonai būdinga stabili temperatūra ištisus metus, didelė drėgmė ir gausūs krituliai.

• Upių salpų dirvožemiai.

Pagrindinis potvynių dirvožemių bruožas yra dažnas jų užliejimas šalia esančiomis upėmis. Humuso koncentracija juose gali būti labai didelė, bet netolygi.

Ko mes išmokome?

Įvairių gamtinių zonų atsiradimą lėmė klimatas. Dėl to pradėjo skirtis ne tik šių teritorijų flora ir fauna, bet ir dirvožemio sudėtis. Jo pokyčiai siejami su tuo, kurioje iš natūralių zonų vyrauja drėgmė ir šiluma.

Kiekviena natūrali zona apibrėžiama naudojant kelias charakteristikas: augmenijos tipą, fauną, klimato sąlygas ir kt. Dirvožemio tipas ir sudėtis taip pat tiesiogiai priklauso nuo išvardytų veiksnių. Be to, dirvožemio derlingumui įtakos turi drėgmė, garavimas ir reljefo ypatumai.

Dirvožemis suteikia gyvybę augalams, kurie yra mitybos grandinių ekosistemose pradžia. Todėl vienas ar kitas gamtos komplekso tipas ir klimatas vaidina lemiamą vaidmenį formuojant dirvožemio dangą.

Dirvožemio ir gamtinių plotų santykis

Šioje lentelėje siūloma atsižvelgti į ekosistemų tipų ir pagrindinių dirvožemio klasių atitikimą.

Zonos pavadinimas	Dirvožemio tipas		Dirvožemio savybės	Dirvožemio formavimo sąlygos
Arktinės dykumos	Arkties	Labai mažai	Nevaisingas	Šilumos ir augmenijos trūkumas
	Tundra-gley		Mažos galios, gley sluoksnis	Amžinas įšalas, mažai šilumos, užmirkimas
Europinės dalies taiga	Podzolic	Lengvai	Skalbimas, rūgštus	Nukritę pušų spygliai stipriai oksiduoja dirvą, amžinąjį įšalą
Rytų Sibiro taiga	Taiga-amžinasis įšalas	Lengvai	Nevaisingas, šaltas	Amžinasis įšalas
Mišrūs miškai	Velėnė-podzolinė	Daugiau nei podzolicoje	Vaisingesnis	Pavasarinis paraudimas, daugiau augalų likučių
Plačialapiai miškai	Pilkas miškas		Vaisingesnis	Švelnus klimatas, nukritę medžių lapai gausu pelenų elementų
Stepės ir miško stepės	Černozemai, kaštonas		Pats vaisingiausias	Daug augalinių liekanų, šiltas klimatas
Pusdykumės	Ruda, pilkai ruda	Mažiau humuso	Dirvožemio druskėjimas	Sausas klimatas, reta augalinė danga
	Dykumos gelsvai pilka		Dėl retų liūčių druskos beveik nenusiplauna	Drėgmės trūkumas ir organinių medžiagų trūkumas
Kietalapiai visžaliai miškai ir krūmai	Ruda		Didelis vaisingumas esant pakankamai drėgmės	Auginimo sezonas trunka visus metus
Tropiniai atogrąžų miškai	Raudonai geltona feralitinė ir raudonai ruda	Humuso dalis yra 3-10%	Geras dirvožemio išplovimas, didelis geležies hidroksido kiekis	Didelė drėgmė, ištisus metus aukšta temperatūra, didžiulė augalų biomasė

Aplinkinių kraštovaizdžių ir klimato įvairovė įvairiai veikia žemės derlingumą. Taigi kai kurie dirvožemiai gali duoti daug žemės ūkio kultūrų, o kiti yra praktiškai nederlingi.

Dirvožemio tipai

Dirvožemis, kaip ir augmenija, susidaro tam tikromis klimato sąlygomis. Todėl tundra apaugusi samanomis ir žemais krūmais, o, pavyzdžiui, atogrąžų miškas pasižymi vešlia ir vešlia augmenija. Visi dirvožemio tipai yra išdėstyti pagal geografinę zoną.

Tundra

Tundros zona, užimanti apie 3%, yra subarktinėje klimato zonoje. Ekosistema apima visą Arkties vandenyno pakrantę ir salas į šiaurę nuo Antarktidos. Dirvožemis tundroje susidaro dėl stiprių šalnų, per didelės drėgmės ir kuklios augalijos dangos.

Atsižvelgiant į topografiją ir drenažą, išskiriami šie tundros dirvožemio tipai:

• rūgštus ruda - gauna pakankamai drėgmės ir deguonies, yra kalnų tundroje arba aukštesniuose aukščiuose;
• tundra-gley - esantis, priešingai, žemumose, susidaręs stovinčio vandens, prasto drenažo ir deguonies trūkumo sąlygomis;
• durpių gley - yra pietinėje tundroje ir miško tundroje, kur klimatas yra šiltesnis ir švelnesnis nei tipinėje tundroje;
• tundra-pelkė - guli reljefo įdubose, gali formuotis tundros druskapelkės;
• velėninis rūgštus - esantis upių salpose, jose auga žolės ir javai, dėl to šie dirvožemiai yra gana turtingi maistinių medžiagų;
• daugiakampiai durpynai – paplitę kai kuriose tundros srityse, susiformavę holoceno metu, kai šiose vietose buvo miško zona.

Visoje tundroje yra amžinojo įšalo sluoksnis. Jis yra arti paviršiaus, todėl žemė yra labai drėgna ir užpelkėjusi. Stiprus dirvožemio atšalimas neigiamai veikia dirvožemio formavimosi ir augalijos vystymosi procesus.

Podzolic

Į pietus nuo tundros yra didžiulė ekosistema - taiga. Šiems šiauriniams spygliuočių miškams būdingas podzolinis dirvožemio tipas. Jo išskirtinis bruožas – didelė drėgmė ir didelis oksidacijos laipsnis dėl nukritusių pušų spyglių.

Kadangi taigos zona yra didelė iš šiaurės į pietus, podzolinis tipas skirstomas į keletą tipų, atsižvelgiant į klimato sąlygas:

• gley-podzolic - paplitęs šiaurinėje taigoje, ant jų auga krūmai, žemaūgiai medžiai ir šiauriniai spygliuočiai;
• iš tikrųjų podzolinis – būdingas tipinei taigai, kur ant samanų ir kerpių dangos auga eglės, kedrai, eglės, pušys ir kt.;
• velėna-podzolic - pietinė taigos zona, kur lapuočių medžiai pradeda maišytis su spygliuočiais.

Be pasiskirstymo pagal pozonius, podzoliniai dirvožemiai skirstomi pagal sluoksnio storį, struktūrą ir dirvožemio formavimosi pobūdį.

Pilkas miškas

Šio tipo dirvožemis yra po plačialapių miškų paviršiumi. Jame yra nemaža dalis humuso, kuris suteikia dirvožemiui atspalvį nuo šviesiai iki tamsiai pilkos spalvos.

Priklausomai nuo organinių medžiagų kiekio ir derlingumo, miško dirvožemiai skirstomi į:

• šviesiai pilka - humuso kiekis nežymus (iki 5%), pagal savo savybes artimas pietinės taigos velėniniams-podzoliniams dirvožemiams;
• pilka - humuso dalis čia gali būti iki 8%, taip pat yra huminių rūgščių;
• tamsiai pilka - organinių medžiagų kiekis siekia 10%, tai derlingiausias ir šiek tiek rūgštus miško dirvožemio tipas.

Toks organinių medžiagų kiekis susidaro dėl gana sauso klimato, taip pat nukritusių lapų ir žolės dangos irimo procesų.

Černozemas

Černozemo dirvožemiai susidaro stepių ir miško stepių regionuose, kuriuose yra šiltas, sausas klimatas ir gausi pievų-žolių augmenija. Tai turtingiausia dirvožemio dangos rūšis organinėmis ir mineralinėmis medžiagomis. Černozeme gausu magnio, geležies ir kalcio, o humuso siekia 15%, sluoksnio storis 1-1,5 m.

Pagal sudėtį chernozem skirstomas į potipius:

• podzolizuoti - dažyti pilkai arba tamsiai pilkai, o podzolizacijos procesų dėka jie turi būdingą balkšvą dangą;
• išplauti - skirtingai nei podzolizuotas potipis, jie neturi apnašų, bet turi rusvos spalvos išplovusį horizontą;
• įprastas - yra stepių zonos šiaurėje, turi tamsiai pilką arba juodą spalvą, humuso sluoksnio storis siekia 80 cm;
• tipiškas - juose chernozem procesai yra išreikšti maksimaliai, humuso storis gali būti didesnis nei 120 cm;
• pietinės – paplitusios stepių pietuose, jose pamažu mažėja humuso dalis (iki 7%), o derlingo sluoksnio storis apie 60 cm.

Šiuo metu chernozemo dirvožemių užimami plotai beveik visiškai suarti. Tik maži plotai liko nepaliesti daubose, daubose, grynuose laukuose, taip pat draustiniuose.

Bolotnaja

Pagrindinė paplitimo sritis yra lygumos, padengtos tundra ir taiga. Užpelkėjusios vietos susidaro dėl per didelės drėgmės, taip pat dėl ​​procesų, tokių kaip gleyjimas ir durpių susidarymas. „Gleyizacijos“ sąvoka reiškia, kad dirvožemis susidaro dalyvaujant mikroorganizmams ir nuolat plaunant didelį dirvožemio sluoksnį. Durpės susidaro dėl augalų liekanų irimo.

Atsižvelgiant į vietą reljefo paviršiuje, augalijos ir dirvožemio sudėtį, pelkės skirstomos į:

• jojimas - užima lygias lygumas, susidaro dėl požeminių ar atmosferinių vandenų įtakos, paviršius padengtas sfagninėmis samanomis;
• pereinamasis - užima tarpinę padėtį tarp aukštumų ir žemumų tipų, formavimasis vyksta pakaitomis drėkinant kietus ir minkštus vandenis;
• žemuma – esanti reljefo įdubose, ant jų auga viksvų ir javų žolės, žemaūgiai beržai, gluosniai ir kt.

Žemapelkių durpės pasižymi palankiausiomis savybėmis: mažo rūgštingumo laipsnio, gausu mineralinių medžiagų. Pelkių dirvožemiai geriausiai formuojasi mažuose telkiniuose ir ežeruose su stovinčiu vandeniu.

Lugovaja

Pievų dirvos susidaro pievų augmenijos augimo vietose.

Šio tipo dirvožemis skirstomas į du potipius:

• tipiška pieva - susidaro požeminio vandens zonoje 1,5-2,5 m, po pievų zonų augalais;
• šlapia pieva (pelkėta pieva) - yra žemose upių slėnių vietose, nuolatinės drėgmės sąlygomis ant jų auga javai ir viksvų žolės.

Visų tipų pievų dirvožemiai pasižymi geru humusingumu (4-6%), todėl intensyviai naudojami žemės ūkyje.

palyginimo lentelė

Jame trumpai aprašomi gamtos kompleksai, jų geografinė padėtis, dirvožemiai ir augmenija.

Galime daryti išvadą, kad palankiausios sąlygos florai vystytis yra šiltas klimatas ir didelė, ištisus metus esanti drėgmė.

Ekonominė svarba

Dirvožemis yra svarbiausias elementas formuojantis visiems gyviems organizmams Žemėje. Šiuo atveju dirvožemio sudėtis susidaro dėl augalų ir gyvūnų gyvybinių procesų. Tačiau ne visų tipų dirvožemis gali duoti gerą derlių.

Kokio tipo dirvožemis geriausiai tinka tam tikroms kultūroms auginti, parašyta žemiau:

1. Clayey. Pridedant durpių, smėlio ir pelenų, puikiai tinka auginti vaismedžius, krūmus, bulves, žirnius, burokėlius.
2. Sandy. Tręšiama durpėmis, kompostu, moliu arba mulčiavimu. Šio tipo dirvožemis tinka beveik visų kultūrų auginimui.
3. Smėlio priemolis. Vaisingumui didinti tręšiama, mulčiuojama, sodinami žaliosios trąšos augalai. Ant jo taip pat gali augti beveik visų rūšių daržovės ir vaisiai.
4. Priemolis. Jame yra daug maistinių medžiagų, tereikia pridėti mineralinių trąšų ir mulčio. Tinka daugeliui augalų rūšių.
5. Černozemas. Derlingiausia dirvožemio rūšis, kuriai iš pradžių nereikia trąšų. Po kelerių metų rekomenduojama sėti žaliosios trąšos augalus ir pridėti organinių medžiagų. Ant jo gerai įsišaknija visi vaisių ir daržovių augalai.
6. Durpyna ir pelkėta. Rekomenduojama tręšti iš smėlio, molio, fosforo ir organinių medžiagų. Tokioje dirvoje gerai auginti uogakrūmius.
7. Kalkakmenis. Reikalingas didelis kiekis trąšų, nes trūksta mangano ir geležies. Tinka augalams, kurie nėra per daug reiklūs dirvožemio rūgštingumui.

Dirvožemis yra unikalus gamtos reiškinys. Sudarant sklypo ar lauko įdirbimo planą, būtina teisingai apskaičiuoti dirvožemio apkrovą, nes nedideliam dirvožemio sluoksniui suformuoti prireikia kelių tūkstančių metų.

Įvairių gamtinių zonų dirvožemių ir augalijos ypatumai

Kiekvienai natūraliai zonai būdingas tam tikras floros, faunos, klimato ypatybių ir dirvožemio tipo rinkinys.

1. Arktinės dykumos. Įsikūręs šiaurinėje Eurazijoje ir Šiaurės Amerikoje. Augalijos praktiškai nėra, dirva nederlinga.
2. Tundra. Apima Arkties vandenyno pakrantę. Žemė padengta samanomis, kerpėmis ir žolelėmis. Zonos pietuose pradeda dygti krūmai ir žemaūgiai medžiai. Dirva plona, ​​yra amžinojo įšalo.
3. Taiga. Didžiausia ekosistema pagal plotą. Užima daugumą vidutinio klimato miškų. Dominuoja spygliuočiai: pušys, eglės, kėniai, maumedžiai, kedrai. Dirva rūgšti, šalta ir daugeliui augalų netinkama.
4. Mišrūs miškai. Jie yra į pietus nuo taigos. Lapuočiai ir spygliuočiai medžiai. Žemė derlingesnė dėl daugiau augalų liekanų.
5. Plačialapiai miškai. Jie yra Europoje, Rusijos lygumoje, Azijoje ir kai kur Pietų Amerikoje. Čia auga ąžuolai, uosiai, liepos, klevai. Dirva derlinga dėl nukritusių lapų ir šilto klimato.
6. Stepės ir miško stepės. Rusijos stepės užima plačią juostą šalies pietuose. Kituose žemynuose Afrikos savanos, Šiaurės Amerikos prerijos ir Pietų Amerikos pampos savo klimato ir gamtos sąlygomis yra panašios į stepes. Šiaurėje žole apaugusios lygumos įsiterpia nedideliais miškais. Derlingiausia dirva, susidedanti iš juodžemių veislių.
7. Pusdykumės ir dykumos. Jie randami pietų Eurazijoje, Afrikoje ir Australijoje. Retkarčiais pasitaiko augalų – krūmų, kaktusų, javų ir žolelių. Dirva druskinga, o karštas ir sausas klimatas neleidžia augti daugumai augalų.
8. Subtropikai ir tropikai. Įsikūręs Viduržemio jūros pakrantėje. Žemė yra raudonos ir geltonos spalvos dėl didelio geležies kiekio. Subtropikai yra nevienalyčiai: pietų Rusijos subtropiniuose miškuose auga akacijos, kaštonai, ąžuolai, skroblai, bukai. Kitose zonos vietose kartu sugyvena pušys, ąžuolai, paparčiai, bambukai ir palmės. Atogrąžų miškuose auga daugybė šilumą mėgstančių augalų.

Taigi augmenija ir dirvožemio sudėtis yra tarpusavyje susijusios: kuo daugiau augalų, tuo šiltesnis klimatas, tuo turtingesnis ir sodresnis bus dirvožemis.

Gyvūnai

Gamtinėse teritorijose gyvena įvairiausi gyvūnai, kurie sugebėjo prisitaikyti prie šių vietų sąlygų. Panagrinėkime įvairių ekosistemų faunos sudėtį.

Arkties

Šalčiausioje zonoje gyvena puikiai prie ekstremalių šalnų prisitaikę gyvūnai ir paukščiai: labai storas kailis ar plunksnos, balta spalva pasislėpti snieguotose erdvėse ir kt. Bendras gyventojų skaičius nedidelis, tačiau visi jie turi savo išskirtinumo ir grožio: baltieji lokiai, arktinės lapės, arktiniai kiškiai, poliarinės pelėdos, vėpliai, ruoniai.

Tundra

Čia jau didesnė gyvų organizmų įvairovė. Daugelis gyvūnų žiemoti persikelia į pietus į miškus, tačiau yra ir tokių, kurie tundroje gyvena ištisus metus. Pagrindiniai tundros gyventojai yra šiaurės elniai, arktinės lapės, kiškiai, vilkai, baltieji ir rudieji lokiai, lemingai ir poliarinės pelėdos. Dėl didelio pelkių sankaupų tundroje yra daug uodų ir dygliuočių.

Miško zona

Vidutinio klimato miškai driekiasi plačia juosta nuo šiaurinės miškotundros iki pietinių miško stepių. Faunos įvairovė taip pat skiriasi nuo šiaurės iki pietų. Taigi taigoje gyvūnų rūšių sudėtis nėra tokia įvairi kaip mišriuose ir lapuočių miškuose. Tačiau iš esmės miško zonos gyvūnų sudėtis yra maždaug tokia pati: rudieji lokiai, vilkai, lapės, lūšys, briedžiai, taurieji elniai, kiškiai.

Stepė

Plačiose ir atvirose stepių erdvėse dideli gyvūnai neturi kur pasislėpti, todėl čia gyvena smulkūs plėšrūnai ir gyvūnai. Tai daugiausia stepių vilkai, korsakinės lapės, saigos, kiškiai, kiaunės, prerijų šunys, baubos ir gandrai.

Dykuma

Jei Arktis yra itin šalta dykuma, tai šios zonos atogrąžų tipas yra labai karštas ir sausas. Vietos gyventojai jau seniai išmoko išsiversti be vandens ir prisitaikė prie nepakeliamo karščio: kupranugariai, antilopės, fenekinės lapės, variniai driežai, skorpionai, gyvatės ir driežai.

Tropikai

Atogrąžų miškuose gyvena didžiausia planetos gyvūnų įvairovė. Šie miškai yra daugiapakopiai, o kiekvienoje pakopoje gyvena tūkstančiai skirtingų būtybių. Tarp pagrindinių gyventojų yra: leopardai, tigrai, drambliai, antilopės, okapi, gorilos, šimpanzės, papūgos, tukanai, taip pat daugybė drugelių ir vabzdžių.

Turtingiausia augmenijos juosta

Pusiaujo ir subekvatorinės Žemės klimato zonos yra pripažintos vietovėmis, kuriose yra pati įvairiausia ir gausiausia flora ir fauna. Daugiapakopiai atogrąžų miškai auga ir vystosi feralito raudonai geltonuose dirvožemiuose. Aukšti palmių, fikusų, šokolado, bananų, geležies ir kavamedžių kamienai susipynę su vynmedžiais, jų paviršiuje auga samanos, paparčiai, orchidėjos.

Tokią augalų įvairovę lemia tai, kad nėra šalnų: temperatūra net šalčiausiomis dienomis nenukrenta žemiau +20°C. Taip pat tropikų gamtai būdingas didžiulis kritulių kiekis. Per metus tropikuose iškrenta iki 7000 mm kritulių stiprių liūčių pavidalu. Nuolatinės drėgmės ir šilumos sąlygomis dauguma augalų Žemėje auga ir vystosi.

Vaizdo įrašas

Šiame vaizdo įraše pasakojama apie įvairių natūralių vietovių dirvožemį ir augalus.

Straipsnio turinys

DIRVOŽEMIS- paviršutiniškiausias žemės rutulio sluoksnis, atsirandantis dėl uolienų pokyčių, veikiamų gyvų ir negyvų organizmų (augmenijos, gyvūnų, mikroorganizmų), saulės šilumos ir kritulių. Dirvožemis yra visiškai ypatingas natūralus darinys, turintis tik jai būdingą struktūrą, sudėtį ir savybes. Svarbiausia dirvožemio savybė – jo derlingumas, t.y. gebėjimas užtikrinti augalų augimą ir vystymąsi. Kad dirvožemis būtų derlingas, jis turi turėti pakankamai maistinių medžiagų ir vandens, reikalingo augalams maitinti, būtent savo derlingumu dirvožemis, kaip natūralus kūnas, skiriasi nuo visų kitų natūralių kūnų (pavyzdžiui, nederlingo akmens). ), kurie negali patenkinti augalų poreikių vienu metu ir kartu esant dviems jų egzistavimo veiksniams – vandeniui ir mineralams.

Dirvožemis yra svarbiausias visų sausumos biocenozių ir visos Žemės biosferos komponentas; per Žemės dirvožemio dangą yra daugybė visų žemėje ir žemėje gyvenančių organizmų (įskaitant žmones) ekologinių ryšių su litosfera, hidrosfera ir atmosfera.

Dirvožemio vaidmuo žmonių ekonomikoje yra didžiulis. Dirvožemių tyrimas būtinas ne tik žemės ūkio tikslams, bet ir miškininkystės, inžinerijos bei statybos plėtrai. Dirvožemio savybių išmanymas yra būtinas norint išspręsti daugybę sveikatos priežiūros, naudingųjų iškasenų žvalgymo ir gavybos, želdynų organizavimo miestų teritorijose, aplinkos monitoringo ir kt.

Dirvomokslas: istorija, santykis su kitais mokslais.

Mokslas apie dirvožemių atsiradimą ir raidą, jų paplitimo dėsningumus, racionalaus naudojimo būdus ir derlingumo didinimą vadinamas dirvožemio mokslu. Šis mokslas yra gamtos mokslų šaka ir yra glaudžiai susijęs su fiziniais, matematiniais, chemijos, biologijos, geologijos ir geografijos mokslais, remiasi jų sukurtais fundamentaliais dėsniais ir tyrimo metodais. Tuo pačiu metu, kaip ir bet kuris kitas teorinis mokslas, dirvožemio mokslas vystosi remiantis tiesiogine sąveika su praktika, kuri patikrina ir naudoja nustatytus modelius ir, savo ruožtu, skatina naujas paieškas teorinių žinių srityje. Iki šiol susiformavo didelės taikomosios dirvožemio mokslo sritys, skirtos žemės ūkiui ir miškininkystei, drėkinimui, statybai, transportui, naudingųjų iškasenų žvalgybai, sveikatos apsaugai ir aplinkos apsaugai.

Nuo sistemingos žemdirbystės praktikos žmonija dirvožemį iš pradžių tyrinėjo empiriškai, o vėliau naudodama mokslinius metodus. Seniausi bandymai įvertinti įvairius dirvožemius žinomi Kinijoje (3 tūkst. pr. Kr.) ir Senovės Egipte. Senovės Graikijoje dirvožemio idėja vystėsi senovės gamtos filosofijos raidos procese. Romos imperijos laikotarpiu buvo sukaupta daug empirinių dirvožemio savybių stebėjimų ir sukurta kai kurių agronominių jos auginimo technikų.

Ilgam viduramžių laikotarpiui buvo būdingas sąstingis gamtos mokslų srityje, tačiau jo pabaigoje (prasidėjus feodalinės santvarkos skilimui) susidomėjimas dirvožemių tyrimais, susijęs su augalų problema. vėl atsirado mityba. Nemažai to meto darbų atspindėjo nuomonę, kad augalai minta vandeniu, kurdami iš vandens ir oro cheminius junginius, o dirva jiems tarnauja tik kaip mechaninė atrama. Tačiau iki XVIII amžiaus pabaigos. Šią teoriją pakeitė Albrechto Thayerio humuso teorija, pagal kurią augalai gali maitintis tik dirvožemio organinėmis medžiagomis ir vandeniu. Thayeris buvo vienas iš agronomijos įkūrėjų ir pirmosios aukštosios agronomijos mokslo įstaigos organizatorius.

I pusėje XIX a. Žymus vokiečių chemikas Justas Liebigas sukūrė mineralinę augalų mitybos teoriją, pagal kurią augalai iš dirvožemio pasisavina mineralus, o iš humuso – tik anglies dvideginio pavidalu. Yu.Liebigas manė, kad kiekvienas derlius išeikvoja mineralinių medžiagų atsargas dirvoje, todėl norint pašalinti šį elementų trūkumą, reikia į dirvą įberti gamykloje paruoštų mineralinių trąšų. Liebigo nuopelnas buvo mineralinių trąšų įvedimas į žemės ūkio praktiką.

Azoto svarbą dirvožemiui tyrė prancūzų mokslininkas J.Yu.Boussingault.

Iki XIX amžiaus vidurio. Sukaupta didelė dirvožemių tyrimo medžiaga, tačiau šie duomenys buvo padriki, nesusisteminti ir neapibendrinti. Visiems tyrinėtojams nebuvo vienodo dirvožemio termino apibrėžimo.

Dirvožemio mokslo, kaip savarankiško gamtos istorijos mokslo, įkūrėjas buvo puikus rusų mokslininkas Vasilijus Vasiljevičius Dokučajevas (1846–1903). Dokučajevas pirmasis suformulavo mokslinį dirvožemio apibrėžimą, pavadindamas dirvožemį nepriklausomu gamtos-istoriniu kūnu, kuris yra pagrindinės uolienos, klimato, augalų ir gyvūnų organizmų, dirvožemio amžiaus ir iš dalies reljefo bendros veiklos rezultatas. Visi dirvožemio formavimosi veiksniai, apie kuriuos kalbėjo Dokuchajevas, buvo žinomi prieš jį, juos nuosekliai siūlė skirtingi mokslininkai, bet visada kaip vienintelę lemiamą sąlygą. Dokuchajevas pirmasis pasakė, kad dirvožemis susidaro dėl visų dirvožemio formavimo veiksnių bendro veikimo. Jis įtvirtino požiūrį į dirvožemį kaip į savarankišką specialų gamtos kūną, atitinkantį augalų, gyvūnų, mineralų ir kt. sąvokas, atsirandantį, besivystantį, nuolat kintantį laike ir erdvėje, ir tuo padėjo tvirtus pamatus naujas mokslas.

Dokučajevas nustatė dirvožemio profilio struktūros principą, išplėtojo idėją apie atskirų dirvožemių tipų erdvinio pasiskirstymo dėsningumą, apimantį žemės paviršių horizontalių arba platumos zonų pavidalu, nustatė vertikalią zonavimą arba zoniškumą. , dirvožemių pasiskirstyme, kuris suprantamas kaip natūralus vienų dirvožemių pakeitimas kitais, kylant iš papėdės į aukštų kalnų viršūnes. Jam taip pat priklausė pirmoji mokslinė dirvožemių klasifikacija, kuri buvo pagrįsta visu svarbiausių dirvožemio savybių ir savybių rinkiniu. Dokučajevo klasifikaciją pripažino pasaulio mokslas, o jo pasiūlyti pavadinimai „chernozem“, „podzol“, „solonchak“, „solonetz“ tapo tarptautiniais moksliniais terminais. Jis sukūrė dirvožemių kilmės ir derlingumo tyrimo metodus, taip pat jų kartografavimo metodus ir net 1899 m. sudarė pirmąjį šiaurinio pusrutulio dirvožemio žemėlapį (šis žemėlapis vadinosi „Šiaurės pusrutulio dirvožemio zonų schema“). .

Be Dokučajevo, didelį indėlį į dirvožemio mokslo plėtrą mūsų šalyje įnešė P. A. Kostyčevas, V. R. Williamsas, N. M. Sibircevas, G. N. Vysotskis, P. S. Kossovičius, K. K. Gedroits, K. D. Glinka, S. S. Neustruevas, B. B. Polynovas. L. I. Prasolovas ir kt.

Taigi Rusijoje susiformavo mokslas apie dirvožemį kaip savarankišką gamtos darinį. Dokučajevo idėjos turėjo didelę įtaką dirvožemio mokslo raidai kitose šalyse. Daugelis rusiškų terminų pateko į tarptautinę mokslinę leksiką (chernozem, podzol, gley ir kt.)

Svarbūs tyrimai, siekiant suprasti dirvožemio formavimosi procesus ir ištirti skirtingų teritorijų dirvožemius, buvo atlikti kitų šalių mokslininkų. Tai E.V.Gilgardas (JAV); E.Ramannas, E.Blankas, V.I.Kubienė (Vokietija); A. de Zsigmond (Vengrija); J. Milne (Didžioji Britanija), J. Aubert, R. Menien, J. Durand, N. Leneff, G. Erard, F. Duchaufour (Prancūzija); J. Prescott, S. Stephens (Australija) ir daugelis kitų.

Norint plėtoti teorines idėjas ir sėkmingai ištirti mūsų planetos dirvožemio dangą, būtini verslo ryšiai tarp skirtingų nacionalinių mokyklų. 1924 m. buvo įkurta Tarptautinė dirvožemio mokslų draugija. Ilgą laiką, nuo 1961 iki 1981 m., buvo atliktas didelis ir sudėtingas darbas, skirtas sudaryti pasaulio dirvožemio žemėlapį, kurį sudarant Rusijos mokslininkai suvaidino didelį vaidmenį.

Dirvožemio tyrimo metodai.

Viena iš jų – lyginamoji geografinė, paremta vienu metu tiriant pačius dirvožemius (jų morfologines charakteristikas, fizikines ir chemines savybes) ir dirvožemio formavimosi veiksnius skirtingomis geografinėmis sąlygomis, o po to juos lyginant. Šiais laikais dirvožemio tyrimuose naudojamos įvairios cheminės analizės, fizikinių savybių analizės, mineraloginės, termocheminės, mikrobiologinės ir daugelis kitų analizių. Dėl to tam tikrų dirvožemio savybių pasikeitimo ryšys su dirvožemio formavimo veiksnių pokyčiais užsimezga. Žinant dirvožemį formuojančių veiksnių pasiskirstymo dėsningumus, galima sudaryti plačios teritorijos dirvožemio žemėlapį. Būtent tokiu būdu 1899 m. Dokučajevas sukūrė pirmąjį pasaulio dirvožemio žemėlapį, žinomą kaip „Šiaurės pusrutulio dirvožemio zonų schemos“.

Kitas metodas yra stacionarių tyrimų metodas susideda iš sistemingo bet kokio dirvožemio proceso stebėjimo, kuris paprastai atliekamas tipiškuose dirvožemiuose su tam tikru dirvožemio formavimo veiksnių deriniu. Taigi stacionarių tyrimų metodas patikslina ir detalizuoja lyginamojo geografinio tyrimo metodą. Yra du dirvožemio tyrimo metodai.

Dirvožemio formavimas.

Dirvožemio formavimosi procesas.

Visos uolienos, dengiančios Žemės rutulio paviršių, nuo pat pirmųjų formavimosi akimirkų, veikiamos įvairių procesų, iškart pradėjo byrėti. Žemės paviršiuje esančių uolienų virsmo procesų suma vadinama oro sąlygos arba hipergenezė. Dūmėjimo produktų visuma vadinama dūlėjimo pluta. Pirminių uolienų virsmo atmosferos pluta procesas yra labai sudėtingas ir apima daugybę procesų ir reiškinių. Priklausomai nuo uolienų naikinimo pobūdžio ir priežasčių, išskiriamas fizinis, cheminis ir biologinis dūlėjimas, kuris dažniausiai nulemia fizinį ir cheminį organizmų poveikį uolienoms.

Atmosferos procesai (hipergenezė) tęsiasi iki tam tikro gylio, sudarydami hipergenezės zoną . Apatinė šios zonos riba sutartinai brėžiama išilgai viršutinio požeminio vandens (formacijos) vandens horizonto stogo. Apatinę (ir didžiąją) hipergenezės zonos dalį užima uolienos, kurios įvairiu laipsniu buvo modifikuotos dėl atmosferos procesų. Čia išskiriamos naujausios ir senesnės dūlančios plutos, susidariusios senesniais geologiniais laikotarpiais. Hipergenezės zonos paviršinis sluoksnis yra substratas, ant kurio susidaro dirvožemis. Kaip vyksta dirvožemio formavimosi procesas?

Dūmėjimo (hipergenezės) metu pasikeitė pirminė uolienų išvaizda, taip pat pasikeitė jų elementinė ir mineralinė sudėtis. Iš pradžių masyvios (ty tankios ir kietos) uolienos pamažu virto suskaidyta būsena. Dėl oro sąlygų susmulkintų uolienų pavyzdžiai yra žolė, smėlis ir molis. Skaldžiusios uolienos įgavo daug naujų savybių ir savybių: tapo laidesnės vandeniui ir orui, padidėjo bendras jų dalelių paviršius, didėjo cheminis atmosferos poveikis, susidarė nauji junginiai, tarp jų ir lengvai tirpstantys vandenyje junginiai ir galiausiai uolienos. veislės įgijo savybę išlaikyti drėgmę, o tai turi didelę reikšmę aprūpinant augalus vandeniu.

Tačiau patys atmosferos procesai negalėjo lemti augalinių maisto elementų kaupimosi uolienoje, todėl negalėjo uolos paversti dirvožemiu. Lengvai tirpūs junginiai, susidarantys dėl oro sąlygų, gali būti išplauti iš uolienų tik veikiami kritulių; o tokio biologiškai svarbaus elemento kaip azotas, kurį augalai suvartoja dideliais kiekiais, magminėse uolienose visiškai nėra.

Birios uolienos, galinčios sugerti vandenį, tapo palankia terpe bakterijoms ir įvairiems augalų organizmams gyventi. Viršutinis atmosferos plutos sluoksnis palaipsniui praturtėjo organizmų atliekomis ir jų mirštančiomis liekanomis. Organinių medžiagų skilimas ir deguonies buvimas lėmė sudėtingus cheminius procesus, dėl kurių uolienoje susikaupė pelenų ir azoto maistiniai elementai. Taip dujoklinės plutos paviršinio sluoksnio uolienos (jos dar vadinamos dirvožemio formuojančiomis, pamatinėmis uolienomis arba pradinėmis uolienomis) tapo dirvožemiu. Taigi dirvožemio sudėtis apima mineralinį komponentą, atitinkantį pagrindo uolienų sudėtį, ir organinį komponentą.

Todėl dirvožemio formavimosi proceso pradžia laikytinas momentas, kai augalija ir mikroorganizmai nusėda ant uolienų dūlėjimo produktų. Nuo to momento susmulkinta uoliena tapo dirvožemiu, t.y. kokybiškai naujas kūnas, turintis daugybę savybių ir savybių, iš kurių svarbiausia – vaisingumas. Šiuo atžvilgiu visi Žemės rutulio dirvožemiai yra natūralus istorinis kūnas, kurio formavimasis ir vystymasis yra susijęs su visos organinės gyvybės vystymusi žemės paviršiuje. Kai tik atsirado, dirvožemio formavimo procesas niekada nesibaigė.

Dirvožemio formavimosi veiksniai.

Dirvožemio formavimosi proceso raidą tiesiogiai įtakoja gamtinės sąlygos, kuriomis jis vyksta, nuo vieno ar kito jų derinio priklauso jo savybės ir kryptis, kuria šis procesas vystysis.

Svarbiausios iš šių gamtinių sąlygų, vadinamų dirvožemį formuojančiais veiksniais, yra šios: pradinės (dirvodarinės) uolienos, augmenija, fauna ir mikroorganizmai, klimatas, reljefas ir dirvožemio amžius. Prie šių penkių pagrindinių dirvožemio formavimosi veiksnių (kuriuos taip pat pavadino Dokuchajevas) dabar pridedamas vandens (dirvožemio ir požeminio vandens) ir žmogaus veiklos poveikis. Biologinis veiksnys visada turi lemiamą reikšmę, o likę veiksniai yra tik dirvožemio vystymosi gamtoje fonas, tačiau jie turi didelę įtaką dirvožemio formavimosi proceso pobūdžiui ir krypčiai.

Dirvožemį formuojančios uolienos.

Visi Žemėje esantys dirvožemiai yra kilę iš uolienų, todėl akivaizdu, kad jie tiesiogiai dalyvauja dirvožemio formavimosi procese. Didžiausią reikšmę turi cheminė uolienų sudėtis, nes mineralinėje bet kurio dirvožemio dalyje daugiausia yra tie elementai, kurie buvo pagrindinės uolienos dalis. Didelę reikšmę turi ir pagrindinės uolienos fizinės savybės, nes tokie veiksniai kaip uolienų granuliometrinė sudėtis, tankis, poringumas ir šilumos laidumas tiesiogiai įtakoja ne tik vykstančio grunto formavimosi intensyvumą, bet ir pobūdį. procesus.

Klimatas.

Klimatas vaidina didžiulį vaidmenį dirvožemio formavimosi procesuose, jo įtaka labai įvairi. Pagrindiniai meteorologiniai elementai, lemiantys klimato sąlygų pobūdį ir ypatybes, yra temperatūra ir krituliai. Metinis įeinančios šilumos ir drėgmės kiekis, jų paros ir sezoninio pasiskirstymo ypatybės lemia visiškai specifinius dirvožemio formavimosi procesus. Klimatas turi įtakos uolienų dūlėjimo pobūdžiui ir dirvožemio šiluminiam bei vandens režimui. Oro masių judėjimas (vėjas) veikia dujų mainus dirvožemyje ir sulaiko mažas dirvožemio daleles dulkių pavidalu. Tačiau klimatas dirvožemį veikia ne tik tiesiogiai, bet ir netiesiogiai, nes vienos ar kitos augmenijos egzistavimą, tam tikrų gyvūnų buveinę, taip pat mikrobiologinio aktyvumo intensyvumą lemia būtent klimato sąlygos.

Augalija, gyvūnai ir mikroorganizmai.

Augmenija.

Augalijos reikšmė dirvožemio formavimuisi itin didelė ir įvairi. Šaknimis prasiskverbdami į viršutinį dirvožemį formuojančios uolienos sluoksnį, augalai iš jo apatinių horizontų ištraukia maisto medžiagas ir fiksuoja jas susintetintoje organinėje medžiagoje. Po negyvų augalų dalių mineralizacijos juose esantys pelenų elementai nusėda viršutiniame dirvožemį formuojančios uolienos horizonte, taip sukuriant palankias sąlygas maitintis kitoms augalų kartoms. Taigi dėl nuolatinio organinių medžiagų susidarymo ir naikinimo viršutiniuose dirvožemio horizontuose įgyjama jai svarbiausia savybė - pelenų ir azoto maisto elementų kaupimasis arba koncentracija augalams. Šis reiškinys vadinamas dirvožemio biologiniu gebėjimu sugerti.

Dėl augalų liekanų irimo dirvoje kaupiasi humusas, kuris turi didelę reikšmę dirvožemio derlingumui. Augalų liekanos dirvožemyje yra būtinas maistinių medžiagų substratas ir būtina daugelio dirvožemio mikroorganizmų vystymosi sąlyga.

Skystant dirvožemio organinėms medžiagoms, išsiskiria rūgštys, kurios, veikdamos pirminę uolieną, sustiprina jos atsparumą oro sąlygoms.

Patys augalai savo gyvybinės veiklos procese per savo šaknis išskiria įvairias silpnas rūgštis, kurių įtakoje mažai tirpūs mineraliniai junginiai iš dalies virsta tirpiu, taigi ir augalų pasisavinamu pavidalu.

Be to, augalinė danga labai keičia mikroklimato sąlygas. Pavyzdžiui, miške, lyginant su plotais be medžių, žemėja vasaros temperatūra, padidėja oro ir dirvožemio drėgnumas, sumažėja vėjo jėga ir vandens garavimas virš dirvožemio, susikaupia daugiau sniego, tirpsmo ir lietaus vandens – visa tai neišvengiamai veikia dirvožemį. formavimo procesas.

Mikroorganizmai.

Dirvožemyje gyvenančių mikroorganizmų veiklos dėka suyra organinės liekanos, o juose esantys elementai sintetinami į augalų absorbuojamus junginius.

Aukštesni augalai ir mikroorganizmai sudaro tam tikrus kompleksus, kurių įtakoje susidaro įvairaus tipo dirvožemiai. Kiekvienas augalo formavimas atitinka tam tikrą dirvožemio tipą. Pavyzdžiui, chernozemas, kuris susidaro veikiant pievų-stepių augmenijai, niekada nesusiformuos spygliuočių miškuose.

Gyvūnų pasaulis.

Gyvūniniai organizmai, kurių dirvožemyje yra daug, yra svarbūs dirvožemio formavimuisi. Svarbiausi yra bestuburiai gyvūnai, gyvenantys viršutiniuose dirvožemio horizontuose ir augalų liekanose ant paviršiaus. Vykdydami savo gyvenimo veiklą, jie žymiai pagreitina organinių medžiagų skilimą ir dažnai sukelia labai gilius dirvožemio cheminių ir fizinių savybių pokyčius. Svarbų vaidmenį atlieka ir įkasantys gyvūnai, tokie kaip kurmiai, pelės, goferiai, kiaunės ir kt. Pakartotinai skaidydami dirvožemį, jie prisideda prie organinių medžiagų maišymosi su mineralais, taip pat padidina dirvožemio vandens ir oro pralaidumą. , kuris sustiprina ir pagreitina organinių likučių skilimo dirvožemyje procesus . Jie taip pat praturtina dirvožemio masę savo gyvybinės veiklos produktais.

Augalija tarnauja kaip maistas įvairiems žolėdžiams, todėl, prieš patekdama į dirvą, nemaža dalis organinių likučių smarkiai apdorojama gyvūnų virškinimo organuose.

Palengvėjimas

turi netiesioginį poveikį dirvožemio dangos formavimuisi. Jo vaidmuo daugiausia sumažinamas iki šilumos perskirstymo ir drėkinimo. Esminis vietovės aukščio pokytis reiškia reikšmingus temperatūros pokyčius (didėjant aukščiui darosi šaltesnis). Tai susiję su vertikalaus zonavimo kalnuose reiškiniu. Palyginti nedideli aukščio pokyčiai turi įtakos kritulių persiskirstymui: žemos vietovės, baseinai ir įdubos visada yra labiau drėgni nei šlaitai ir pakilimai. Šlaito atodanga lemia paviršių pasiekiančios saulės energijos kiekį: pietiniai šlaitai gauna daugiau šviesos ir šilumos nei šiauriniai. Taigi reljefo ypatybės keičia klimato įtakos dirvožemio formavimosi procesui pobūdį. Akivaizdu, kad skirtingomis mikroklimato sąlygomis dirvožemio formavimosi procesai vyks skirtingai. Didelę reikšmę dirvožemio dangos formavime turi sistemingas smulkių žemės dalelių išplovimas ir perskirstymas krituliais ir tirpstančiu vandeniu palei reljefo elementus. Reljefas yra labai svarbus esant stiprioms kritulių sąlygoms: vietovės, kuriose nėra natūralaus drėgmės pertekliaus nutekėjimo, labai dažnai užmirksta.

Dirvožemio amžius.

Dirvožemis yra natūralus kūnas, nuolat besivystantis, o forma, kurią šiandien turi visi Žemėje esantys dirvožemiai, yra tik vienas iš ilgos ir nenutrūkstamos jų vystymosi grandinės etapų, o atskiri dabartiniai dirvožemio dariniai praeityje reiškė kitas formas ir ateityje net ir be staigių išorinių sąlygų pokyčių gali įvykti reikšmingų transformacijų.

Yra absoliutus ir santykinis dirvožemių amžius. Absoliutus dirvožemių amžius – tai laikotarpis, praėjęs nuo dirvožemio susidarymo iki dabartinės jo vystymosi stadijos. Dirvožemis atsirado, kai pirminė uoliena iškilo į paviršių ir pradėjo vykti dirvožemio formavimosi procesai. Pavyzdžiui, Šiaurės Europoje šiuolaikinio dirvožemio formavimosi procesas pradėjo vystytis pasibaigus paskutiniam ledynmečiui.

Tačiau skirtingose ​​žemės dalyse, kurios vienu metu buvo išlaisvintos nuo vandens ar ledyninės dangos, dirvožemiai ne visada išgyvens tą patį vystymosi etapą kiekvienu konkrečiu momentu. To priežastis gali būti dirvožemį formuojančių uolienų sudėties skirtumai, reljefas, augmenija ir kitos vietos sąlygos. Dirvožemio vystymosi etapų skirtumas toje pačioje bendrojoje teritorijoje, kurios absoliutus amžius yra toks pat, vadinamas santykiniu dirvožemių amžiumi.

Subrendusio dirvožemio profilio vystymosi laikas įvairioms sąlygoms svyruoja nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių metų. Teritorijos amžius apskritai ir ypač dirvožemis, taip pat dirvožemio formavimosi sąlygų pokyčiai jų vystymosi procese turi didelę įtaką dirvožemio struktūrai, savybėms ir sudėčiai. Esant panašioms geografinėms dirvožemio formavimosi sąlygoms, skirtingo amžiaus ir vystymosi istorijos dirvožemiai gali labai skirtis ir priklausyti skirtingoms klasifikacinėms grupėms.

Todėl dirvožemio amžius yra vienas iš svarbiausių veiksnių, į kurį reikia atsižvelgti tiriant konkretų dirvožemį.

Dirvožemis ir požeminis vanduo.

Vanduo yra terpė, kurioje dirvožemyje vyksta daugybė cheminių ir biologinių procesų. Ten, kur požeminis vanduo yra seklus, jis stipriai veikia dirvožemio formavimąsi. Jų įtakoje kinta dirvožemių vandens ir oro režimai. Požeminis vanduo praturtina dirvožemį jame esančiais cheminiais junginiais, kartais sukeldamas įdruskėjimą. Užmirkusiuose dirvožemiuose nepakanka deguonies, o tai slopina tam tikrų mikroorganizmų grupių veiklą.

Žmogaus ūkinė veikla daro įtaką kai kuriems dirvožemio formavimosi veiksniams, pavyzdžiui, augmenijai (miškų naikinimas, pakeitimas žolinėmis fitocenozėmis ir kt.), o tiesiogiai dirvožemyje – mechaniniu kultivavimu, drėkinimu, mineralinėmis ir organinėmis trąšomis ir kt. keičiasi dirvožemį formuojantys procesai ir savybės. Intensyvėjant žemdirbystei, žmogaus įtaka dirvožemio procesams nuolat didėja.

Žmonių visuomenės poveikis dirvožemio dangai yra vienas iš bendro žmogaus poveikio aplinkai aspektų. Šiuo metu ypač aktuali dirvožemio sunaikinimo problema dėl netinkamo žemės dirbimo ir žmonių statybos darbų. Antra pagal svarbą problema – dirvožemio tarša, kurią sukelia žemės ūkio chemizavimas ir pramonės bei buitinės emisijos į aplinką.

Visi veiksniai įtakoja ne atskirai, o artimuose santykiuose ir sąveikoje. Kiekvienas iš jų veikia ne tik dirvožemį, bet ir vienas kitą. Be to, pats dirvožemis vystymosi procese turi tam tikrą įtaką visiems dirvožemio formavimosi veiksniams, sukeldamas tam tikrus pokyčius kiekviename iš jų. Taigi, dėl neatsiejamo augalijos ir dirvožemių ryšio, bet kokį augalijos pasikeitimą neišvengiamai lydi dirvožemių kaita, o priešingai – dirvožemių, ypač jų drėgmės režimo, aeracijos, druskos režimo ir kt. neišvengiamai keičiasi augalija.

Dirvožemio sudėtis.

Dirvožemį sudaro kietos, skystos, dujinės ir gyvos dalys. Jų santykis skiriasi ne tik skirtinguose dirvožemiuose, bet ir skirtinguose to paties dirvožemio horizontuose. Natūraliai mažėja organinių medžiagų ir gyvų organizmų kiekis iš viršutinių dirvožemio horizontų į apatinius ir padidėja pagrindinės uolienos komponentų transformacijos intensyvumas iš apatinių horizontų į viršutinius.

Kietoje dirvožemio dalyje vyrauja litogeninės kilmės mineralai. Tai įvairaus dydžio pirminių mineralų (kvarco, lauko špatų, ragų, žėručio ir kt.) fragmentai ir dalelės, susidarę dūstant antriniams mineralams (hidromikai, montmorilonitui, kaolinitui ir kt.) bei uolienoms. Šių skeveldrų ir dalelių dydžiai yra įvairūs - nuo 0,0001 mm iki kelių dešimčių cm. Ši dydžių įvairovė lemia dirvožemio sudėties purumą. Didžiąją dirvožemio dalį paprastai sudaro smulkios žemės – dalelės, kurių skersmuo mažesnis nei 1 mm.

Kietosios dirvožemio dalies mineraloginė sudėtis daugiausia lemia jos derlingumą. Į mineralinių medžiagų sudėtį įeina: Si, Al, Fe, K, Mg, Ca, C, N, P, S, žymiai mažiau mikroelementų: Cu, Mo, I, B, F, Pb ir kt. elementai yra oksiduotos formos. Daugelyje dirvožemių, daugiausia nepakankamai sudrėkintų vietovių dirvožemiuose, yra daug kalcio karbonato CaCO 3 (ypač jei dirvožemis susidarė ant karbonatinės uolienos), sausų vietovių dirvožemiuose - CaSO 4 ir kitų lengviau tirpių druskų (chloritų). ); drėgnų atogrąžų vietovių dirvožemiai yra praturtinti Fe ir Al. Tačiau šių bendrųjų modelių įgyvendinimas priklauso nuo dirvožemį formuojančių uolienų sudėties, dirvožemio amžiaus, reljefo ypatybių, klimato ir kt.

Kietoje dirvožemio dalyje taip pat yra organinių medžiagų. Dirvožemyje yra dvi organinių medžiagų grupės: tos, kurios į dirvą pateko augalų ir gyvūnų liekanų pavidalu bei naujos, specifinės humusinės medžiagos. medžiagų, susidarančių dėl šių likučių transformacijos. Tarp šių dirvožemio organinių medžiagų grupių vyksta laipsniški perėjimai, pagal tai į dvi grupes skirstomi ir dirvožemyje esantys organiniai junginiai.

Pirmajai grupei priklauso junginiai, kurių dideli kiekiai yra augalų ir gyvūnų liekanose, taip pat junginiai, kurie yra augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų atliekos. Tai baltymai, angliavandeniai, organinės rūgštys, riebalai, ligninas, dervos ir kt. Iš viso šie junginiai sudaro tik 10–15% visos dirvožemio organinių medžiagų masės.

Antrąją dirvožemio organinių junginių grupę sudaro sudėtingas humusinių medžiagų kompleksas arba humusas, susidarantis dėl sudėtingų biocheminių reakcijų iš pirmosios grupės junginių. Humusinės medžiagos sudaro 85–90% organinės dirvožemio dalies, jas sudaro sudėtingi didelės molekulinės masės rūgštinio pobūdžio junginiai. Pagrindinės humusinių medžiagų grupės yra humino rūgštys ir fulvo rūgštys . Anglis, deguonis, vandenilis, azotas ir fosforas vaidina svarbų vaidmenį elementinėje humusinių medžiagų sudėtyje. Humuse yra pagrindiniai augalų mitybos elementai, kurie, veikiami mikroorganizmų, tampa prieinami augalams. Įvairių dirvožemių tipų viršutiniame horizonte humuso kiekis labai skiriasi: nuo 1% pilkai rudų dykumų dirvožemiuose iki 12–15% chernozemuose. Įvairių tipų dirvožemiai skiriasi humuso kiekio pasikeitimo gyliu pobūdžiu.

Dirvožemyje taip pat yra tarpinių pirmosios grupės organinių junginių skilimo produktų.

Organinėms medžiagoms skylant dirvožemyje, joje esantis azotas virsta augalams prieinamomis formomis. Natūraliomis sąlygomis jie yra pagrindinis augalų organizmų azoto mitybos šaltinis. Daugelis organinių medžiagų dalyvauja kuriant organinius mineralinius struktūrinius vienetus (gabalėlius). Taip atsirandanti dirvožemio struktūra daugiausia lemia jo fizines savybes, taip pat vandens, oro ir šilumos režimus.

Skysta dirvožemio dalis arba, kaip dar vadinama, dirvožemio tirpalas – tai dirvožemyje esantis vanduo su jame ištirpusiomis dujomis, mineralinėmis ir organinėmis medžiagomis, kurios pateko į ją eidamas per atmosferą ir prasiskverbdamas per dirvožemio sluoksnį. Dirvožemio drėgmės sudėtį lemia dirvožemio formavimosi procesai, augmenija, bendrosios klimato ypatybės, taip pat metų laikas, orai, žmogaus veikla (trąšų įterpimas ir kt.).

Dirvožemio tirpalas vaidina didžiulį vaidmenį formuojant dirvą ir augalų mitybą. Pagrindiniai cheminiai ir biologiniai procesai dirvožemyje gali vykti tik esant laisvam vandeniui. Dirvožemio vanduo – terpė, kurioje vykstant dirvožemio formavimosi procesui vyksta cheminių elementų migracija, aprūpinanti augalus vandeniu ir ištirpusiomis maistinėmis medžiagomis.

Ne druskinguose dirvožemiuose medžiagų koncentracija dirvožemio tirpale yra maža (dažniausiai neviršija 0,1%), o druskinguose dirvožemiuose (druskose ir solonecuose) ji smarkiai padidėja (iki sveikų ir net dešimčių procentų). Didelis medžiagų kiekis dirvožemyje yra žalingas augalams, nes dėl to jiems sunku gauti vandens ir maistinių medžiagų, o tai sukelia fiziologinį sausumą.

Dirvožemio tirpalo reakcija skirtingų tipų dirvožemyje yra nevienoda: rūgštinė reakcija (pH 7) - soda solonecai, neutrali arba silpnai šarminė (pH = 7) - paprasti chernozemai, pievų ir rudieji dirvožemiai. Per rūgštūs ir per šarminiai dirvožemio tirpalai neigiamai veikia augalų augimą ir vystymąsi.

Dujinė dalis, arba dirvožemio oras, užpildo dirvožemio poras, kurios nėra užimtos vandens. Bendras dirvožemio porų tūris (poringumas) svyruoja nuo 25 iki 60% dirvožemio tūrio. cm. Dirvožemių morfologinės charakteristikos). Dirvožemio oro ir vandens santykį lemia dirvožemio drėgmės laipsnis.

Dirvožemio oro sudėtis, apimanti N 2 , O 2 , CO 2 , lakiuosius organinius junginius, vandens garus ir kt., labai skiriasi nuo atmosferos oro ir yra nulemta daugelio cheminių, biocheminių ir biologinių procesų, vykstančių dirvožemis. Dirvožemio oro sudėtis nėra pastovi, priklausomai nuo išorės sąlygų ir metų laiko, ji gali labai skirtis. Pavyzdžiui, anglies dioksido (CO 2) kiekis dirvožemio ore labai skiriasi metiniu ir paros ciklais dėl skirtingo mikroorganizmų ir augalų šaknų išskiriamų dujų greičio.

Tarp dirvožemio ir atmosferos oro nuolat vyksta dujų mainai. Aukštesniųjų augalų ir aerobinių mikroorganizmų šaknų sistemos energingai sugeria deguonį ir išskiria anglies dioksidą. CO 2 perteklius iš dirvožemio patenka į atmosferą, o į dirvą prasiskverbia deguonimi prisodrintas atmosferos oras. Dujų mainus tarp dirvožemio ir atmosferos gali apsunkinti tanki dirvožemio sudėtis arba perteklinė drėgmė. Tokiu atveju deguonies kiekis dirvožemio ore smarkiai sumažėja, pradeda vystytis anaerobiniai mikrobiologiniai procesai, dėl kurių susidaro metanas, sieros vandenilis, amoniakas ir kai kurios kitos dujos.

Dirvožemyje esantis deguonis būtinas augalų šaknų kvėpavimui, todėl normalus augalų vystymasis galimas tik esant pakankamai oro patekimo į dirvą sąlygomis. Jei deguonies prasiskverbimas į dirvą nepakankamas, augalai slopinami, sulėtėja jų augimas, o kartais ir visai žūva.

Dirvožemyje esantis deguonis taip pat turi didelę reikšmę dirvožemio mikroorganizmų, kurių dauguma yra aerobai, gyvenimui. Nesant oro prieigos, sustoja aerobinių bakterijų veikla, todėl sustoja ir augalams reikalingų maisto medžiagų susidarymas dirvožemyje. Be to, anaerobinėmis sąlygomis vyksta procesai, dėl kurių dirvožemyje kaupiasi augalams kenksmingi junginiai.

Kartais dirvožemio ore gali būti dujų, kurios prasiskverbia pro uolienų sluoksnius iš jų kaupimosi vietų, tuo pagrįsti specialūs dujų geocheminiai mineralų telkinių paieškos metodai.

Gyvąją dirvožemio dalį sudaro dirvožemio mikroorganizmai ir dirvožemio gyvūnai. Aktyvus gyvų organizmų vaidmuo formuojantis dirvožemiui lemia jo priklausymą bioinertiniams gamtos kūnams – svarbiausiems biosferos komponentams.

Dirvožemio vandens ir šilumos režimai.

Dirvožemio vandens režimas – tai visuma visų reiškinių, lemiančių augalų aprūpinimą, judėjimą, suvartojimą ir naudojimą dirvožemio drėgmės. Dirvožemio vandens režimas – svarbiausias dirvožemio formavimosi ir dirvožemio derlingumo veiksnys.

Pagrindiniai dirvožemio vandens šaltiniai yra krituliai. Dalis vandens patenka į dirvožemį kondensuojantis iš oro garams, kartais šalia esantis gruntinis vanduo vaidina svarbų vaidmenį. Drėkinamose žemės ūkio srityse drėkinimas turi didelę reikšmę.

Vandens suvartojimas vyksta taip. Dalis vandens, kuris pasiekia dirvos paviršių, nuteka kaip paviršinis nuotėkis. Didžiausią kiekį drėgmės, patenkančios į dirvą, sugeria augalai, kurie vėliau ją iš dalies išgarina. Dalis vandens sunaudojama išgaruojant , Be to, dalį šios drėgmės sulaiko augalinė danga ir iš jos paviršiaus išgaruoja į atmosferą, o dalis išgaruoja tiesiai iš dirvos paviršiaus. Dirvožemio vanduo taip pat gali būti vartojamas kaip vidinis nuotėkis, laikinas reiškinys, atsirandantis sezoninio dirvožemio drėgmės laikotarpiais. Šiuo metu gravitacinis vanduo pradeda judėti palei pralaidiausią dirvožemio horizontą, kurio vandeningasis sluoksnis yra mažiau pralaidus horizontas. Tokie sezoniškai egzistuojantys vandenys vadinami aukštu vandeniu. Galiausiai, nemaža dalis dirvožemio vandens gali pasiekti požeminio vandens paviršių, kurio nutekėjimas vyksta per vandeniui atsparų sluoksnį-vandens sluoksnį, ir pasišalinti kaip požeminio vandens nuotėkio dalis.

Atmosferos kritulių, lydalo ir drėkinimo vanduo prasiskverbia į dirvą dėl jo pralaidumo (gebėjimo praleisti vandenį). Kuo dirvoje daugiau didelių (nekapiliarinių) tarpų, tuo didesnis jo vandens pralaidumas. Ypač svarbus vandens pralaidumas lydytam vandeniui sugerti. Jei dirva rudenį užšąla labai drėgna, tai paprastai jos pralaidumas vandeniui yra itin mažas. Po miško augmenija, kuri apsaugo dirvą nuo stipraus užšalimo, arba laukuose, kuriuose anksti susilaiko sniegas, ištirpęs vanduo gerai įsisavinamas.

Nuo vandens kiekio dirvoje priklauso dirvos dirbimo metu vykstantys technologiniai procesai, augalų aprūpinimas vandeniu, fizikiniai-cheminiai ir mikrobiologiniai procesai, lemiantys maistinių medžiagų virsmą dirvožemyje ir jų patekimą su vandeniu į augalą. Todėl vienas pagrindinių žemės ūkio uždavinių – sukurti dirvoje kultūriniams augalams palankų vandens režimą, kuris pasiekiamas akumuliuojant, išsaugant, racionaliai naudojant dirvos drėgmę, o būtinais atvejais – drėkinant ar nusausinant žemę.

Dirvožemio vandens režimas priklauso nuo paties dirvožemio savybių, klimato ir oro sąlygų, natūralių augalų darinių pobūdžio, o kultūrinių – nuo ​​auginamų augalų savybių ir jų auginimo technikos.

Išskiriami šie pagrindiniai dirvožemio vandens režimo tipai: išplovimas, neišplovimas, efuzinis, stovintis ir užšalęs (kriogeninis).

Pripromyvny vandens režimo tipą, visas dirvožemio sluoksnis kasmet įmirkomas į gruntinį vandenį, tuo tarpu dirvožemis į atmosferą grąžina mažiau drėgmės nei gauna (drėgmės perteklius prasiskverbia į gruntinius vandenis). Tokio režimo sąlygomis dirvožemio-žemės sluoksnis kasmet plaunamas gravitaciniu vandeniu. Praplovimo tipo vandens režimas būdingas drėgnam vidutinio ir atogrąžų klimatui, kur kritulių kiekis yra didesnis nei garavimas.

Neplaunamo tipo vandens režimui būdingas nuolatinio dirvožemio sluoksnio drėkinimo nebuvimas. Atmosferos drėgmė prasiskverbia į dirvožemį nuo kelių decimetrų iki kelių metrų gylyje (dažniausiai ne daugiau kaip 4 m), o tarp įmirkusio dirvožemio sluoksnio ir viršutinės požeminio vandens kapiliarinio pakraščio ribos – horizontas su nuolat žema drėgme (arti vytančioji drėgmė), vadinamas negyvu džiūvimo horizontu . Šis režimas skiriasi tuo, kad į atmosferą grąžinamos drėgmės kiekis yra maždaug lygus jos patekimui su krituliais. Šis vandens režimo tipas būdingas sausam klimatui, kai kritulių kiekis visada yra žymiai mažesnis nei išgaravimas (sąlyginė vertė, apibūdinanti didžiausią galimą garavimą tam tikroje vietovėje esant neribotam vandens tiekimui). Pavyzdžiui, tai būdinga stepėms ir pusdykumėms.

Vypotnoy Šio tipo vandens režimas stebimas sausame klimate, kur smarkiai vyrauja garavimas, o ne krituliai, dirvožemiuose, kuriuos maitina ne tik krituliai, bet ir seklių požeminio vandens drėgmė. Esant efuziniam vandens režimui, požeminis vanduo pasiekia dirvožemio paviršių ir išgaruoja, o tai dažnai sukelia dirvožemio įdruskėjimą.

Sustingęs vandens režimo tipas susidaro dėl artimo gruntinio vandens atsiradimo drėgname klimate, kai kritulių kiekis viršija augalų išgaravimo ir vandens įsisavinimo sumą. Dėl drėgmės pertekliaus susidaro sėdinčio vandens, todėl dirva užmirksta. Toks vandens režimas būdingas reljefo įdubimams.

Ištisinio amžinojo įšalo teritorijoje susidaro amžinojo įšalo (kriogeninio) tipo vandens režimas. Jo ypatumas yra nuolat užšalusio vandeningojo sluoksnio buvimas sekliame gylyje. Dėl to, nepaisant nedidelio kritulių kiekio, šiltuoju metų laiku dirvožemis yra per daug prisotintas vandeniu.

Dirvožemio šiluminis režimas yra šilumos mainų reiškinių sisteminiame paviršiaus sluoksnyje oro - dirvožemio - dirvožemį formuojančios uolienos, jo charakteristikos taip pat apima šilumos perdavimo ir kaupimosi procesus dirvožemyje.

Pagrindinis į dirvožemį patenkančios šilumos šaltinis yra saulės spinduliuotė. Grunto šiluminį režimą pirmiausia lemia sugertos saulės spinduliuotės ir dirvožemio šiluminės spinduliuotės santykis. Šio ryšio ypatumai lemia skirtingų dirvožemių režimo skirtumus. Dirvožemio šiluminis režimas formuojasi daugiausia veikiant klimato sąlygoms, tačiau tam įtakos turi ir grunto bei po ja esančių uolienų termofizinės savybės (pavyzdžiui, saulės energijos įsisavinimo intensyvumas priklauso nuo dirvožemio spalvos; kuo tamsesnis dirvožemis, tuo daugiau saulės spindulių jis sugeria). Amžinojo įšalo uolienos turi ypatingą įtaką dirvožemio šiluminiam režimui.

Dirvožemio šiluminė energija dalyvauja faziniuose dirvožemio drėgmės virsmuose, išsiskiriančios ledui formuojantis ir dirvožemio drėgmės kondensacijai bei sunaudojamos ledui tirpstant ir garuojant.

Dirvožemio šiluminis režimas turi pasaulietinį, ilgalaikį, metinį ir kasdieninį cikliškumą, susijusį su saulės spinduliuotės energijos, patenkančios į žemės paviršių, cikliškumu. Vidutiniškai metinis tam tikro dirvožemio šilumos balansas yra lygus nuliui.

Kasdieniniai dirvožemio temperatūros svyravimai apima dirvožemio storį nuo 20 cm iki 1 m, metiniai svyravimai iki 10–20 m. Dirvožemio užšalimas priklauso nuo konkrečios vietovės klimato ypatybių, dirvožemio tirpalo užšalimo temperatūros, sniego dangos storio. ir jo kritimo laikas (nes sniego danga sumažina dirvožemio atšalimą). Dirvožemio užšalimo gylis retai viršija 1–2 m.

Augalija turi didelę įtaką dirvožemio šiluminiam režimui. Jis atitolina saulės spinduliuotę, dėl to dirvožemio temperatūra vasarą gali būti žemesnė už oro temperatūrą. Miško augalija ypač pastebimai veikia dirvožemių šiluminį režimą.

Dirvožemio šiluminis režimas daugiausia lemia dirvožemyje vykstančių mechaninių, geocheminių ir biologinių procesų intensyvumą. Pavyzdžiui, bakterijų biocheminio aktyvumo intensyvumas didėja kylant dirvožemio temperatūrai iki 40–50° C; Virš šios temperatūros slopinama gyvybinė mikroorganizmų veikla. Esant žemesnei nei 0° C temperatūrai, biologiniai reiškiniai smarkiai slopinami ir sustoja. Dirvožemio šiluminis režimas turi tiesioginės įtakos augalų augimui ir vystymuisi. Svarbus augalų aprūpinimo dirvožemio šiluma rodiklis yra aktyvių dirvožemio temperatūrų suma (t.y. aukštesnė nei 10 °C temperatūra, esant tokiai temperatūrai vyksta aktyvus augalų augimas) ariamo sluoksnio gylyje (20 cm).

Morfologinės dirvožemio savybės.

Kaip ir bet kuris natūralus kūnas, dirvožemis turi išorinių, vadinamųjų morfologinių savybių sumą, kurios yra jo formavimosi procesų rezultatas ir todėl atspindi dirvožemių kilmę (genezę), jų vystymosi istoriją, fizikines ir chemines savybes. . Pagrindinės dirvožemio morfologinės charakteristikos yra: dirvožemio profilis, dirvožemio spalva ir spalva, dirvožemio struktūra, granulometrinė (mechaninė) dirvožemių sudėtis, dirvožemio sudėtis, nauji dariniai ir inkliuzai.

Dirvožemio klasifikacija.

Kiekvienas mokslas, kaip taisyklė, turi savo tyrimo objekto klasifikaciją ir ši klasifikacija atspindi mokslo išsivystymo lygį. Kadangi mokslas nuolat tobulėja, klasifikacija atitinkamai tobulėja.

IkiDokuchaev laikotarpiu jie netyrė dirvožemio (šiuolaikine prasme), o tik jo individualias savybes ir aspektus, todėl klasifikavo dirvožemį pagal individualias savybes – cheminę sudėtį, granulometrinę sudėtį ir kt.

Dokučajevas parodė, kad dirvožemis yra ypatingas natūralus kūnas, susidarantis dėl dirvožemio formavimo veiksnių sąveikos, ir nustatė būdingus dirvožemio morfologijos ypatumus (pirmiausia dirvožemio profilio struktūrą) - tai suteikė jam galimybę sukurti dirvožemių klasifikavimas visiškai kitokiu pagrindu, nei buvo atlikta anksčiau.

Dokučajevas kaip pagrindinį klasifikavimo vienetą priėmė genetinius dirvožemio tipus, sudarytus iš tam tikro dirvožemio formavimo veiksnių derinio. Ši genetinė dirvožemių klasifikacija grindžiama dirvožemio profilio struktūra, atspindinčia dirvožemio vystymosi procesą ir jų režimus. Šiuolaikinė mūsų šalyje naudojama dirvožemių klasifikacija yra išplėtota ir išplėsta Dokuchaevo klasifikacija.

Dokuchajevas nustatė 10 dirvožemio tipų, o atnaujintose šiuolaikinėse klasifikacijose jų yra daugiau nei 100.

Pagal šiuolaikinę Rusijoje naudojamą klasifikaciją, vienos profilio struktūros dirvožemiai, kurių dirvožemio formavimosi procesas yra kokybiškai panašus, besivystantis vienodų šiluminių ir vandens režimų sąlygomis, ant panašios sudėties pirminių uolienų ir esant tokiai pat augmenijai, yra sujungti į vieną genetinį tipą. Priklausomai nuo dirvožemio drėgmės, jie sujungiami į eilutes. Yra keletas automorfinių (t. y. dirvožemių, kurie drėgmę gauna tik iš kritulių ir kuriems gruntinis vanduo neturi reikšmingos įtakos), hidromorfinių (t. y. dirvožemių, kurie turi didelę požeminio vandens įtaką) ir pereinamųjų automorfinių dirvožemių - hidromorfinių dirvožemių.

Genetiniai dirvožemių tipai skirstomi į potipius, gentis, rūšis, atmainas, kategorijas ir jungiami į klases, serijas, darinius, kartas, šeimas, asociacijas ir kt.

Rusijoje Pirmajam tarptautiniam dirvožemio kongresui (1927 m.) sukurta genetinė dirvožemių klasifikacija buvo priimta visų nacionalinių mokyklų ir prisidėjo prie pagrindinių dirvožemio geografijos modelių išaiškinimo.

Šiuo metu nėra sukurta vieninga tarptautinė dirvožemių klasifikacija. Sukurta nemažai nacionalinių dirvožemių klasifikacijų, kai kurios iš jų (Rusija, JAV, Prancūzija) apima visus pasaulio dirvožemius.

Antrasis dirvožemio klasifikavimo metodas buvo sukurtas 1960 m. JAV. Amerikietiška klasifikacija grindžiama ne įvairių dirvožemių formavimosi sąlygų ir su tuo susijusių genetinių savybių vertinimu, o atsižvelgimu į lengvai aptinkamas morfologines dirvožemio ypatybes, pirmiausia tiriant tam tikrus dirvožemio profilio horizontus. Šie horizontai buvo vadinami diagnostiniais .

Diagnostinis dirvožemio taksonomijos metodas pasirodė esąs labai patogus rengiant detalius didelio mastelio mažų plotų žemėlapius, tačiau tokie žemėlapiai praktiškai negali būti lyginami su geografinės-genetinės klasifikacijos principu sudarytais mažo mastelio žvalgomaisiais žemėlapiais. .

Tuo tarpu septintojo dešimtmečio pradžioje tapo akivaizdu, kad norint nustatyti žemės ūkio maisto gamybos strategiją, reikalingas pasaulio dirvožemio žemėlapis, kurio legenda turėtų būti pagrįsta klasifikacija, panaikinančia atotrūkį tarp didelio ir mažo mastelio žemėlapių. .

Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) ekspertai kartu su Jungtinių Tautų švietimo, mokslo ir kultūros organizacija (UNESCO) pradėjo kurti Tarptautinį pasaulio dirvožemio žemėlapį. Žemėlapio kūrimo darbai truko daugiau nei 20 metų ir jame dalyvavo daugiau nei 300 dirvožemio mokslininkų iš įvairių šalių. Žemėlapis buvo sukurtas diskutuojant ir susitarus tarp įvairių nacionalinių mokslo mokyklų. Dėl to buvo sukurta žemėlapio legenda, kuri buvo pagrįsta diagnostiniu metodu nustatant visų lygių klasifikavimo vienetus, nors joje buvo atsižvelgta ir į atskirus geografinio-genetinio požiūrio elementus. Visi 19 žemėlapio lapų buvo išleisti 1981 m., nuo tada gauta naujų duomenų, patikslintos tam tikros sąvokos ir formuluotės žemėlapio legendoje.

Pagrindiniai dirvožemio geografijos modeliai.

Įvairių tipų dirvožemių erdvinio pasiskirstymo modelių tyrimas yra viena iš pagrindinių Žemės mokslų problemų.

Nustatyti dirvožemio geografijos dėsningumus tapo įmanoma tik remiantis V.V.Dokučajevo dirvožemio samprata dėl dirvožemio formavimosi veiksnių sąveikos, t.y. genetinio dirvožemio mokslo požiūriu. Buvo nustatyti šie pagrindiniai modeliai:

Horizontalus dirvožemio zonavimas. Dideliuose plokščiuose plotuose dirvožemio tipai, atsirandantys veikiant tam tikram klimatui būdingoms dirvožemio formavimo sąlygoms (t. y. automorfiniai dirvožemio tipai, besivystantys vandens baseinuose, jei krituliai yra pagrindinis drėgmės šaltinis), išsidėstę plačiomis juostomis - ištemptomis juostomis. išilgai juostų su artima atmosferos drėgme (srityse, kuriose drėgmės nepakanka) ir su ta pačia metine temperatūrų suma (vietose, kuriose yra pakankamai ir perteklinė drėgmė). Dokučajevas tokius dirvožemio tipus pavadino zoniniais.

Taip sukuriamas pagrindinis erdvinio dirvožemių pasiskirstymo lygiuose plotuose modelis – horizontalus dirvožemio zonavimas. Horizontalus dirvožemio zonavimas neturi planetinio pasiskirstymo, jis būdingas tik labai didelėms žemumų vietovėms, pavyzdžiui, Rytų Europos lygumai, daliai Afrikos, Šiaurės Amerikos šiaurinei pusei, Vakarų Sibirui, Kazachstano ir Centrinės Azijos žemumose. . Paprastai šios horizontalios dirvožemio zonos yra išsidėsčiusios platumoje (t. y. ištemptos išilgai lygiagrečių), tačiau kai kuriais atvejais, veikiant reljefui, horizontalių zonų kryptis smarkiai pasikeičia. Pavyzdžiui, Vakarų Australijos ir pietinės Šiaurės Amerikos pusės dirvožemio zonos tęsiasi palei dienovidinius.

Horizontalų dirvožemio zonavimą atrado Dokučajevas, remdamasis dirvožemio formavimosi veiksnių doktrina. Tai buvo svarbus mokslinis atradimas, kurio pagrindu buvo sukurta natūralių zonų doktrina .

Nuo ašigalių iki pusiaujo viena kitą pakeičia šios pagrindinės natūralios zonos: poliarinė zona (arba Arkties ir Antarkties dykumų zona), tundros zona, miško-tundros zona, taigos zona, mišrių miškų zona, lapuočių miškų zona, miško stepių zona, stepių zona, pusiau dykumų zona, dykumos, savanų ir miškų zona, kintamų drėgnų (įskaitant musoninių) miškų zona ir drėgnų visžalių miškų zona. Kiekvienai iš šių natūralių zonų būdingi labai specifiniai automorfinių dirvožemių tipai. Pavyzdžiui, Rytų Europos lygumoje yra aiškiai apibrėžtos platumos zonos: tundros dirvožemis, podzolinis dirvožemis, pilkasis miško dirvožemis, chernozems, kaštonų dirvožemis ir rudasis dykumų-stepių dirvožemis.

Zoninių dirvožemių potipių plotai taip pat išsidėstę zonų viduje lygiagrečiomis juostomis, todėl galima išskirti dirvožemio pozonius. Taigi chernozemų zona skirstoma į išplautų, tipinių, paprastųjų ir pietinių chernozemų pozonius, kaštoninių dirvožemių zona – į tamsiuosius kaštoninius, kaštoninius ir šviesiuosius kaštoninius.

Tačiau zoniškumo pasireiškimas būdingas ne tik automorfiniams dirvožemiams. Nustatyta, kad tam tikri hidromorfiniai dirvožemiai atitinka tam tikras zonas (t. y. dirvožemiai, kurių formavimasis vyksta reikšmingai veikiant požeminiam vandeniui). Hidromorfiniai dirvožemiai nėra azoniniai, tačiau jų zoniškumas pasireiškia kitaip nei automorfinių. Hidromorfiniai dirvožemiai vystosi šalia automorfinių dirvožemių ir yra su jais geochemiškai susiję, todėl dirvožemio zona gali būti apibrėžta kaip tam tikro tipo automorfinių ir su jais geochemiškai susijungusių hidromorfinių dirvožemių, užimančių reikšmingą plotą, paplitimo teritorija - iki 20–25% dirvožemio zonų ploto.

Vertikalus dirvožemio zonavimas. Antrasis dirvožemio geografijos modelis yra vertikalus zonavimas, pasireiškiantis dirvožemio tipų pasikeitimu nuo kalnų sistemos papėdės iki jos viršūnių. Didėjant aukščiui vietovė tampa šaltesnė, o tai reiškia natūralius klimato sąlygų, floros ir faunos pokyčius. Atitinkamai keičiasi dirvožemio tipai. Kalnuose, kuriuose drėgmės nepakanka, vertikalių zonų pokytį lemia drėgmės laipsnio pokytis, taip pat šlaitų atodanga (dirvožemio danga čia įgauna poveikio diferencijuotą pobūdį), o kalnuose, kuriuose yra pakankamai ir per didelė drėgmė - pasikeitus temperatūros sąlygoms.

Iš pradžių buvo manoma, kad vertikalių dirvožemio zonų pokytis yra visiškai analogiškas horizontaliam dirvožemių zonavimui nuo pusiaujo iki ašigalių, tačiau vėliau buvo nustatyta, kad tarp kalnų dirvožemių, kartu su tipais, paplitusiais tiek lygumose, tiek kalnuose. , yra dirvožemių, kurie susidaro tik kalnų sąlygomis peizažuose. Taip pat nustatyta, kad labai retai laikomasi griežtos vertikalių dirvožemio zonų (juostų) išdėstymo tvarkos. Atskiros vertikalios grunto juostos iškrenta, susimaišo, kartais net keičiasi vietomis, todėl prieita prie išvados, kad kalnuotos šalies vertikalių zonų (juostų) struktūrą lemia vietos sąlygos.

Veido fenomenas. I.P.Gerasimovas ir kiti mokslininkai atskleidė, kad horizontalaus zonavimo pasireiškimą koreguoja konkrečių regionų sąlygos. Priklausomai nuo vandenynų baseinų, žemyninių erdvių, didelių kalnų barjerų įtakos oro masių judėjimo keliui, formuojasi vietiniai (veido) klimato ypatumai. Tai pasireiškia vietinių dirvožemių ypatybių formavimusi iki specialių tipų atsiradimo, taip pat horizontalaus dirvožemio zonavimo komplikacija. Dėl facijų reiškinio net ir vieno dirvožemio tipo paplitimo ribose dirvožemiai gali turėti didelių skirtumų.

Intrazoniniai dirvožemio vienetai vadinami dirvožemio provincijomis . Dirvožemio provincija suprantama kaip dirvožemio zonos dalis, kuri išsiskiria specifinėmis dirvožemio potipių ir tipų savybėmis bei dirvožemio formavimosi sąlygomis. Panašios kelių zonų ir pozonių provincijos jungiamos į facijas.

Mozaikinė dirvožemio danga. Atliekant išsamų dirvožemio tyrimą ir dirvožemio kartografinį darbą, buvo nustatyta, kad dirvožemio dangos vienalytiškumo idėja, t.y. dirvožemio zonų, pozonių ir provincijų egzistavimas yra labai sąlyginis ir atitinka tik nedidelio masto dirvožemio tyrimų lygį. Tiesą sakant, dėl mezo- ir mikroreljefo, dirvožemį formuojančių uolienų ir augalijos sudėties kintamumo bei požeminio vandens gylio dirvožemio danga zonose, pozoniuose ir provincijose yra sudėtinga mozaika. Ši dirvožemio mozaika susideda iš įvairaus laipsnio genetiškai susijusių dirvožemio buveinių, kurios sudaro specifinį dirvožemio modelį ir struktūrą, kurių visi komponentai gali būti parodyti tik didelio masto arba išsamiuose dirvožemio žemėlapiuose.

Natalija Novoselova

Literatūra:

Williamsas V.R. Dirvožemio mokslas, 1949
SSRS dirvožemiai. M., Mysl, 1979 m
Glazovskaja M.A., Genadijevas A.N. , M., Maskvos valstybinis universitetas, 1995 m
Maksakovskis V.P. Geografinis pasaulio vaizdas. I dalis. Bendroji pasaulio charakteristika. Jaroslavlis, Aukštutinės Volgos knygų leidykla, 1995 m
Bendrojo dirvožemio mokslo seminaras. Maskvos valstybinio universiteto leidykla, Maskva, 1995 m
Dobrovolskis V.V. Dirvožemių geografija su dirvožemio mokslo pagrindais. M., Vlados, 2001 m
Zavarzinas G.A. Gamtos istorijos mikrobiologijos paskaitos. M., Nauka, 2003 m
Rytų Europos miškai. Istorija holocenu ir šiais laikais. 1 knyga. Maskva, Mokslas, 2004 m



Horizontams buvo priimtas raidinis žymėjimas, leidžiantis įrašyti profilio struktūrą. Pavyzdžiui, velėniniam podzoliniam dirvožemiui: A 0 -A 0 A 1 -A 1 -A 1 A 2 -A 2 -A 2 B-BC-C .

Išskiriami šie horizontų tipai:

• Organogeninis- (pakratai (A 0, O), durpių horizontas (T), humuso horizontas (A h, H), velėna (A d), humuso horizontas (A ir kt.) - pasižymi biogeniniu organinių medžiagų kaupimu.
• Eluvialus- (podzoliniai, glazūruoti, solidizuoti, atskirti horizontai; žymimas raide E su indeksais arba A 2) - pasižymi organinių ir (arba) mineralinių komponentų pašalinimu.
• Iliuvialus- (B su indeksais) - pasižymi medžiagų, pašalintų iš gyvenimo horizontų, kaupimu.
• Metamorfinis- (B m) - susidaro transformuojant mineralinę dirvožemio dalį vietoje.
• Vandenilį kaupiantis- (S) - susidaro didžiausio požeminio vandens atnešamų medžiagų (lengvai tirpių druskų, gipso, karbonatų, geležies oksidų ir kt.) kaupimosi zonoje.
• Karvės- (K) - įvairių medžiagų (lengvai tirpių druskų, gipso, karbonatų, amorfinio silicio dioksido, geležies oksidų ir kt.) sucementuoti horizontai.
• Gley- (G) - esant vyraujančioms redukcinėms sąlygoms.
• Podirvis- pagrindinė uoliena (C), iš kurios susidarė dirvožemis, ir kitos sudėties pagrindinė uoliena (D).

Kieta dirvožemių fazė

Dirvožemis yra labai išsisklaidęs ir turi didelį bendrą kietųjų dalelių paviršiaus plotą: nuo 3-5 m²/g smėlėtam dirvožemiui iki 300-400 m²/g molingam dirvožemiui. Dėl savo dispersijos dirvožemis turi didelį poringumą: porų tūris gali siekti nuo 30% viso tūrio pelkėtuose mineraliniuose dirvožemiuose iki 90% organiniuose durpiniuose dirvožemiuose. Vidutiniškai šis skaičius yra 40-60%.

Mineralinių dirvožemių kietosios fazės (ρ s) tankis svyruoja nuo 2,4 iki 2,8 g/cm³, organinių – 1,35–1,45 g/cm³. Dirvožemio tankis (ρ b) mažesnis: atitinkamai 0,8-1,8 g/cm³ ir 0,1-0,3 g/cm³. Akytumas (poringumas, ε) siejamas su tankiais pagal formulę:

ε = 1 - ρ b /ρ s

Mineralinė dirvožemio dalis

Mineralinė sudėtis

Apie 50-60% dirvožemio tūrio ir iki 90-97% masės sudaro mineraliniai komponentai. Dirvožemio mineralinė sudėtis skiriasi nuo uolienų, ant kurių ji susidarė, sudėties: kuo senesnis dirvožemis, tuo šis skirtumas stipresnis.

Vadinami mineralai, kurie yra liekamoji medžiaga oro sąlygų ir dirvožemio susidarymo metu pirminis. Hipergenezės zonoje dauguma jų yra nestabilios ir vienu ar kitu greičiu sunaikinamos. Vieni pirmųjų sunaikinami olivinas, amfibolai, piroksenai ir nefelinas. Lauko špatai yra stabilesni, jie sudaro iki 10-15% kietosios dirvožemio fazės masės. Dažniausiai juos vaizduoja gana didelės smėlio dalelės. Epidotas, kistenas, granatas, staurolitas, cirkonis ir turmalinas išsiskiria dideliu atsparumu. Jų kiekis paprastai yra nereikšmingas, tačiau leidžia spręsti apie pradinės uolienos kilmę ir dirvožemio susidarymo laiką. Kvarcas turi didžiausią stabilumą, kuris atlaiko keletą milijonų metų. Dėl šios priežasties ilgalaikio ir intensyvaus oro sąlygomis, kartu pašalinant mineralų naikinimo produktus, vyksta santykinis jo kaupimasis.

Dirvožemis pasižymi dideliu kiekiu antriniai mineralai, susidaręs dėl gilios pirminių cheminių transformacijų arba susintetintas tiesiogiai dirvožemyje. Ypač svarbus tarp jų yra molio mineralų - kaolinito, montmorilonito, haloysite, serpentino ir daugelio kitų - vaidmuo. Jie pasižymi didelėmis sorbcinėmis savybėmis, dideliu katijonų ir anijonų mainų pajėgumu, gebėjimu išsipūsti ir sulaikyti vandenį, lipnumą ir kt. Šios savybės daugiausia lemia dirvožemio sugeriamumą, jo struktūrą ir, galiausiai, derlingumą.

Jame yra daug mineralinių oksidų ir geležies hidroksidų (limonitas, hematitas), mangano (vernaditas, piroliusitas, manganitas), aliuminio (gibbitas) ir kt., kurie taip pat labai įtakoja dirvožemio savybes – jie dalyvauja formuojantis. struktūra, dirvožemio sugėrimo kompleksas (ypač labai atšiauriuose atogrąžų dirvožemiuose) dalyvauja redokso procesuose. Karbonatai dirvožemyje vaidina pagrindinį vaidmenį (kalcitas, aragonitas, žr. karbonato ir kalcio pusiausvyrą dirvose). Sausringuose regionuose dirvožemyje dažnai kaupiasi lengvai tirpios druskos (natrio chloridas, natrio karbonatas ir kt.), kurios turi įtakos visam dirvožemio formavimosi procesui.

Įvertinimas

Šeškų trikampis

Dirvožemyje gali būti dalelių, kurių skersmuo mažesnis nei 0,001 mm arba didesnis nei keli centimetrai. Mažesnis dalelių skersmuo reiškia didesnį specifinį paviršiaus plotą, o tai savo ruožtu reiškia didesnes katijonų mainų, vandens sulaikymo, geresnės agregacijos reikšmes, bet mažesnį poringumą. Sunkiuose (molinguose) dirvožemiuose gali kilti problemų dėl oro kiekio, o lengvuose (smėlio) – vandens režimo.

Išsamiai analizei visas galimas dydžių diapazonas suskirstytas į skyrius, vadinamas frakcijos. Nėra vienodos dalelių klasifikacijos. Rusijos dirvožemio moksle yra priimta N. A. Kachinsky skalė. Grunto granuliometrinės (mechaninės) sudėties charakteristikos pateikiamos atsižvelgiant į fizinio molio (dalelės mažesnės nei 0,01 mm) ir fizinio smėlio (daugiau nei 0,01 mm) frakcijos kiekį, atsižvelgiant į dirvožemio susidarymo tipą.

Mechaninės dirvožemio sudėties nustatymas naudojant Šeškų trikampį taip pat plačiai naudojamas pasaulyje: vienoje pusėje nusėda dalis dumbluotų dirvožemių ( tyli, 0,002-0,05 mm) dalelės, antrasis - molis ( molis, <0,002 мм), по третьей - песчаных (smėlis, 0,05-2 mm) ir yra segmentų sankirta. Viduje trikampis suskirstytas į dalis, kurių kiekviena atitinka vieną ar kitą granulometrinę dirvožemio sudėtį. Neatsižvelgiama į dirvožemio formavimosi tipą.

Organinė dirvožemio dalis

Dirvožemyje yra šiek tiek organinių medžiagų. Organinėse (durpinėse) dirvose gali vyrauti, tačiau daugumoje mineralinių jo kiekis viršutiniuose horizontuose neviršija kelių procentų.

Į dirvožemio organinių medžiagų sudėtį įeina ir augalų, ir gyvūnų liekanos, nepraradusios savo anatominės struktūros bruožų, taip pat atskiri cheminiai junginiai, vadinami humusu. Pastarajame yra ir nespecifinių žinomos sandaros medžiagų (lipidų, angliavandenių, lignino, flavonoidų, pigmentų, vaško, dervų ir kt.), sudarančių iki 10-15% viso humuso, ir specifinių iš jų humuso rūgščių, susidarančių žmogaus organizme. dirvožemis.

Humino rūgštys neturi konkrečios formulės ir yra visa didelės molekulinės masės junginių klasė. Sovietų ir Rusijos dirvožemio moksle jie tradiciškai skirstomi į humines ir fulvo rūgštis.

Elementinė huminių rūgščių sudėtis (pagal masę): 46-62 % C, 3-6 % N, 3-5 % H, 32-38 % O. Fulvo rūgščių sudėtis: 36-44 % C, 3-4,5 % N , 3-5% H, 45-50% O. Abiejuose junginiuose taip pat yra sieros (0,1-1,2%), fosforo (šimtosios ir dešimtosios procentų dalys). Humino rūgščių molekulinės masės yra 20-80 kDa (mažiausiai 5 kDa, maksimaliai 650 kDa), fulvo rūgščių 4-15 kDa. Fulvo rūgštys yra judresnės ir tirpesnės visame diapazone (rūgščioje aplinkoje humusinės rūgštys nusėda). Humusinių ir fulvo rūgščių (CHA/CFA) anglies santykis yra svarbus dirvožemio humusingumo rodiklis.

Humino rūgščių molekulė turi šerdį, susidedančią iš aromatinių žiedų, įskaitant azoto turinčius heterociklus. Žiedai yra sujungti "tiltais" su dvigubomis jungtimis, sukuriant išplėstas konjugacijos grandines, kurios sukelia tamsią medžiagos spalvą. Šerdį supa periferinės alifatinės grandinės, įskaitant angliavandenilių ir polipeptidų tipus. Grandinės neša įvairias funkcines grupes (hidroksilo, karbonilo, karboksilo, amino grupes ir kt.), todėl ir yra didelė absorbcijos geba - 180-500 mEq/100 g.

Apie fulvo rūgščių struktūrą žinoma daug mažiau. Jie turi tą pačią funkcinių grupių sudėtį, bet didesnę absorbcinę galią - iki 670 mEq/100 g.

Humino rūgščių susidarymo (humifikacijos) mechanizmas iki galo neištirtas. Pagal kondensacijos hipotezę (M. M. Kononova, A. G. Trusovas) šios medžiagos sintetinamos iš mažos molekulinės masės organinių junginių. Remiantis L. N. Aleksandrovos hipoteze, huminės rūgštys susidaro sąveikaujant didelės molekulinės masės junginiams (baltymams, biopolimerams), vėliau palaipsniui oksiduojasi ir suyra. Pagal abi hipotezes šiuose procesuose dalyvauja fermentai, kuriuos daugiausia sudaro mikroorganizmai. Yra prielaida apie grynai biogeninę humino rūgščių kilmę. Daugeliu savybių jie primena tamsios spalvos grybų pigmentus.

Dirvožemio struktūra

Dirvožemio struktūra turi įtakos oro patekimui į augalų šaknis, drėgmės sulaikymui ir mikrobų bendruomenės vystymuisi. Priklausomai tik nuo agregatų dydžio, derlius gali skirtis eilės tvarka. Optimali augalų vystymosi struktūra yra tokia, kurioje vyrauja nuo 0,25 iki 7-10 mm dydžio agregatai (agronomiškai vertinga struktūra). Svarbi konstrukcijos savybė yra tvirtumas, ypač atsparumas vandeniui.

Vyraujanti užpildų forma yra svarbi dirvožemio diagnostinė ypatybė. Egzistuoja apvalios kubo formos (granuliuotos, gumbuotos, blokuotos, dulkėtos), prizmės formos (stulpelinės, prizmės formos, prizminės) ir plokštelės (plokštinės, žvynuotos) struktūros, taip pat daugybė pereinamųjų formų ir dydžio gradacijų. . Pirmasis tipas būdingas viršutiniams humuso horizontams ir sukelia didesnį poringumą, antrasis - iliuvialiems, metamorfiniams horizontams, trečiasis - liuviniams.

Neoplazmos ir intarpai

Pagrindinis straipsnis: Dirvožemio nauji dariniai

Neoplazmos- medžiagų sankaupos, susidariusios dirvožemyje jam formuojantis.

Plačiai paplitę geležies ir mangano navikai, kurių migracijos gebėjimas priklauso nuo redokso potencialo ir yra kontroliuojamas organizmų, ypač bakterijų. Juos vaizduoja konkrementai, vamzdeliai išilgai šaknų, pluta ir kt. Kai kuriais atvejais dirvožemio masė susicementuoja su geležine medžiaga. Dirvožemyje, ypač sausringuose ir pusiau sausringuose regionuose, dažni kalkingi nauji dariniai: nuosėdos, žiedynai, pseudomicelis, mazgeliai, plutos dariniai. Naujus gipso darinius, taip pat būdingus sausringiems regionams, vaizduoja apnašos, drūzos, gipsinės rožės ir pluta. Atsiranda nauji lengvai tirpstančių druskų, silicio dioksido (milteliai eluvial-iliuvial diferencijuotuose dirvožemiuose, opalų ir chalcedonų sluoksniai ir pluta, vamzdeliai), molio mineralų (cutans – nuosėdos ir pluta, susidariusios iliuvialinio proceso metu), dažnai kartu su humusu.

KAM inkliuzai apima bet kokius objektus, esančius dirvožemyje, bet nesusijusius su dirvožemio formavimosi procesais (archeologiniai radiniai, kaulai, moliuskų ir pirmuonių kriauklės, uolienų fragmentai, šiukšlės). Koprolitų, kirmgraužų, kurmių ir kitų biogeninių darinių priskyrimas inkliuzams ar naujiems dariniams yra dviprasmiškas.

Skystoji dirvožemių fazė

Vandens sąlygos dirvožemyje

Dirvožemyje yra skirtumas tarp surišto ir laisvo vandens. Pirmosios dirvožemio dalelės laikomos taip tvirtai, kad negali judėti veikiamos gravitacijos, o laisvam vandeniui galioja gravitacijos dėsnis. Surištas vanduo savo ruožtu skirstomas į chemiškai ir fiziškai surištą.

Chemiškai surištas vanduo yra kai kurių mineralų dalis. Šis vanduo yra konstitucinis, kristalizuojasi ir hidratuoja. Chemiškai surištą vandenį galima pašalinti tik kaitinant, o kai kurias formas (konstitucinį vandenį) galima pašalinti kalcinuojant mineralus. Dėl chemiškai surišto vandens išsiskyrimo organizmo savybės taip pasikeičia, kad galima kalbėti apie perėjimą į naują mineralą.

Dirvožemis sulaiko fiziškai surištą vandenį paviršiaus energijos jėgomis. Kadangi paviršiaus energijos vertė didėja didėjant bendram dalelių paviršiaus plotui, fiziškai surišto vandens kiekis priklauso nuo dirvožemį sudarančių dalelių dydžio. Didesnėse kaip 2 mm skersmens dalelėse nėra fiziškai surišto vandens; Šią savybę turi tik dalelės, kurių skersmuo mažesnis nei nurodyta. Dalelių, kurių skersmuo nuo 2 iki 0,01 mm, gebėjimas sulaikyti fiziškai surištą vandenį yra silpnai išreikštas. Jis didėja, kai pereina į mažesnes nei 0,01 mm daleles ir ryškiausiai pasireiškia raudonose koloidinėse ir ypač koloidinėse dalelėse. Gebėjimas išlaikyti fiziškai surištą vandenį priklauso ne tik nuo dalelių dydžio. Tam tikrą įtaką turi dalelių forma ir jų cheminė bei mineraloginė sudėtis. Humusas ir durpės turi didesnį gebėjimą išlaikyti fiziškai surištą vandenį. Dalelė sulaiko vėlesnius vandens molekulių sluoksnius vis mažesne jėga. Tai laisvai surištas vanduo. Dalelei tolstant nuo paviršiaus, palaipsniui silpnėja jos trauka vandens molekulėms. Vanduo tampa laisvas.

Pirmieji vandens molekulių sluoksniai, t.y. higroskopinis vanduo ir dirvožemio dalelės pritraukiamos milžiniška jėga, matuojama tūkstančiais atmosferų. Esant tokiam aukštam slėgiui, glaudžiai surišto vandens molekulės yra labai arti viena kitos, todėl pasikeičia daugelis vandens savybių. Įgyja kieto kūno savybes.Dirvožemis su mažesne jėga sulaiko laisvai surištą vandenį, jo savybės ne taip smarkiai skiriasi nuo laisvo vandens. Nepaisant to, traukos jėga vis dar tokia didelė, kad šis vanduo nepaklūsta gravitacijos jėgai ir skiriasi nuo laisvo vandens daugybe fizinių savybių.

Kapiliarinis poringumas lemia kritulių sukeltos drėgmės sugėrimą ir sulaikymą suspenduotoje būsenoje. Drėgmės prasiskverbimas per kapiliarines poras giliai į dirvą vyksta itin lėtai. Dirvožemio vandens pralaidumą daugiausia lemia nekapiliarinis poringumas. Šių porų skersmuo yra toks didelis, kad drėgmė negali jose sulaikyti ir laisvai prasiskverbia giliai į dirvą.

Drėgmei patekus į dirvos paviršių, dirvožemis pirmiausia prisotinamas vandeniu iki lauko drėgmės talpos būsenos, o po to vyksta filtravimas per vandens prisotintus sluoksnius per nekapiliarinius šulinius. Per plyšius, vingiuotus praėjimus ir kitus didelius šulinius vanduo gali prasiskverbti giliai į dirvą, prieš prisotindamas vandens iki lauko drėgmės talpos vertės.

Kuo didesnis nekapiliarinis poringumas, tuo didesnis dirvožemio laidumas vandeniui.

Dirvožemyje, be vertikalaus filtravimo, vyksta horizontalus drėgmės judėjimas dirvožemyje. Drėgmė, patekusi į dirvožemį, pakeliui susidūrusi su sumažinto vandens pralaidumo sluoksniu, juda dirvožemio viduje virš šio sluoksnio pagal jo nuolydžio kryptį.

Sąveika su kieta faze

Pagrindinis straipsnis: Dirvožemio sugėrimo kompleksas

Dirvožemis gali sulaikyti medžiagas, patenkančias į jį įvairiais mechanizmais (mechaninis filtravimas, smulkių dalelių adsorbcija, netirpių junginių susidarymas, biologinė absorbcija), iš kurių svarbiausia yra jonų mainai tarp dirvožemio tirpalo ir kietosios fazės paviršiaus. dirvožemis. Kietoji fazė dėl mineralų kristalinės gardelės drožlių, izomorfinių pakaitų, karboksilo ir daugelio kitų funkcinių grupių buvimo organinėje medžiagoje daugiausia yra neigiamai įkrauta, todėl dirvožemio katijonų mainų pajėgumas yra didžiausias. išreikštas. Tačiau dirvožemyje taip pat yra teigiamų krūvių, sukeliančių anijonų mainus.

Visas dirvožemio komponentų rinkinys, turintis jonų mainų pajėgumą, vadinamas dirvožemio sugėrimo kompleksu (SAC). Į PPC įtraukti jonai vadinami keičiamais arba absorbuojamais. CEC charakteristika yra katijonų mainų pajėgumas (CEC) – bendras tos pačios rūšies keičiamų katijonų, sulaikytų dirvožemyje standartinėje būsenoje, skaičius, taip pat keičiamų katijonų suma, kuri apibūdina natūralią dirvožemio būklę. ir ne visada sutampa su VRK.

Ryšiai tarp keičiamų PPC katijonų nesutampa su santykiais tarp tų pačių katijonų dirvožemio tirpale, tai yra, jonų mainai vyksta selektyviai. Pirmenybė teikiama didesnio krūvio katijonams, o jei jie yra lygūs, su didesne atomine mase, nors PPC komponentų savybės gali šiek tiek pažeisti šį modelį. Pavyzdžiui, montmorilonitas sugeria daugiau kalio nei vandenilio protonai, o kaolinitas veikia priešingai.

Keičiamieji katijonai yra vienas iš tiesioginių augalų mineralinės mitybos šaltinių, PPC sudėtis turi įtakos organinių mineralinių junginių susidarymui, dirvožemio struktūrai ir rūgštingumui.

Dirvožemio rūgštingumas

Dirvožemio oras.

Dirvožemio oras susideda iš įvairių dujų mišinio:

1. deguonis, patenkantis į dirvožemį iš atmosferos oro; jo kiekis gali skirtis priklausomai nuo paties dirvožemio savybių (pavyzdžiui, purumo), nuo organizmų, naudojančių deguonį kvėpavimui ir medžiagų apykaitos procesams, skaičiaus;
2. anglies dioksidas, susidarantis dėl dirvožemio organizmų kvėpavimo, tai yra dėl organinių medžiagų oksidacijos;
3. metanas ir jo homologai (propanas, butanas), kurie susidaro irstant ilgesnėms angliavandenilių grandinėms;
4. vandenilis;
5. Vandenilio sulfidas;
6. azotas; labiau tikėtina, kad azotas susidarys sudėtingesnių junginių (pavyzdžiui, karbamido) pavidalu.

Ir tai ne visos dujinės medžiagos, sudarančios dirvožemio orą. Jo cheminė ir kiekybinė sudėtis priklauso nuo dirvožemyje esančių organizmų, maistinių medžiagų kiekio joje, dirvožemio oro sąlygų ir kt.

Gyvi organizmai dirvožemyje

Dirvožemis yra daugelio organizmų buveinė. Dirvožemyje gyvenantys padarai vadinami pedobiontais. Mažiausios iš jų yra bakterijos, dumbliai, grybai ir vienaląsčiai organizmai, gyvenantys dirvožemio vandenyse. Viename m³ gali gyventi iki 10¹4 organizmų. Dirvožemio ore gyvena bestuburiai gyvūnai, tokie kaip erkės, vorai, vabalai, sliekai ir sliekai. Jie minta augalų liekanomis, grybiena ir kitais organizmais. Dirvožemyje gyvena ir stuburiniai gyvūnai, vienas iš jų – kurmis. Jis labai gerai prisitaikęs gyventi visiškai tamsioje dirvoje, todėl yra kurčias ir beveik aklas.

Dirvožemio nevienalytiškumas lemia tai, kad skirtingų dydžių organizmams jis veikia kaip skirtinga aplinka.

• Smulkiems dirvožemio gyvūnams, kurie bendrai vadinami nanofauna (pirmuoniai, rotiferiai, tardigradai, nematodai ir kt.), dirvožemis yra mikrorezervuarų sistema.
• Šiek tiek didesniems oru kvėpuojantiems gyvūnams dirvožemis atrodo kaip mažų urvų sistema. Tokie gyvūnai bendrai vadinami mikrofauna. Dirvožemio mikrofaunos atstovų dydžiai svyruoja nuo dešimtųjų iki 2-3 mm. Šiai grupei daugiausia priklauso nariuotakojai: daugybė erkių grupių, pirminiai besparniai vabzdžiai (kolembolos, proturus, dviuodegiai vabzdžiai), nedidelės sparnuotųjų vabzdžių rūšys, šimtakojai symphylos ir kt. Jie neturi specialių pritaikymų kasti. Jie šliaužioja išilgai dirvožemio ertmių sienelių, naudodamiesi galūnėmis arba kraipydamiesi kaip kirminas. Vandens garų prisotintas dirvožemio oras leidžia kvėpuoti per dangčius. Daugelis rūšių neturi trachėjos sistemos. Tokie gyvūnai labai jautrūs išdžiūvimui.
• Didesni dirvožemio gyvūnai, kurių kūno dydis nuo 2 iki 20 mm, vadinami mezofaunos atstovais. Tai vabzdžių lervos, šimtakojai, enchitraeidai, sliekai ir kt. Jiems dirvožemis yra tanki terpė, kuri judant suteikia didelį mechaninį atsparumą. Šios gana didelės formos juda dirvožemyje arba plečiant natūralius šulinius, išstumdamos dirvožemio daleles, arba kasdamos naujus tunelius.
• Megafauna arba dirvožemio makrofauna – tai stambūs stribai, daugiausia žinduoliai. Nemažai rūšių visą savo gyvenimą praleidžia dirvožemyje (kurmis žiurkės, kurmiai, zokorai, Eurazijos kurmiai, Afrikos auksiniai kurmiai, Australijos kurmiai ir kt.). Jie sukuria ištisas praėjimų ir urvų sistemas dirvožemyje. Šių gyvūnų išvaizda ir anatominės ypatybės atspindi jų prisitaikymą prie požeminio gyvenimo būdo.
• Be nuolatinių dirvožemio gyventojų, tarp stambių gyvūnų galima išskirti didelę ekologinę urvų gyventojų grupę (goferiai, kiaunės, jerboos, triušiai, barsukai ir kt.). Jie maitinasi paviršiumi, tačiau dauginasi, žiemoja, ilsisi ir išvengia pavojaus dirvožemyje. Nemažai kitų gyvūnų naudojasi savo urveliais, rasdami juose palankų mikroklimatą ir prieglobstį nuo priešų. Burrowers turi sausumos gyvūnams būdingų struktūrinių bruožų, tačiau turi nemažai adaptacijų, susijusių su įkasimo gyvenimo būdu.

Erdvinis organizavimas

Gamtoje praktiškai nebūna situacijų, kai koks nors atskiras dirvožemis su erdviškai nepakitusiomis savybėmis tęsiasi daugelį kilometrų. Tuo pačiu metu dirvožemių skirtumai atsiranda dėl dirvožemio formavimosi veiksnių skirtumų.

Taisyklingas erdvinis dirvožemių pasiskirstymas mažuose plotuose vadinamas dirvožemio dangos struktūra (SCS). Pradinis SSP vienetas yra elementarus dirvožemio plotas (ESA) – dirvožemio darinys, kuriame nėra dirvožemio geografinių ribų. EPA, pakaitomis erdvėje ir tam tikru laipsniu genetiškai susijusios, sudaro dirvožemio derinius.

Dirvožemio formavimas

Dirvožemį formuojantys veiksniai :

• Natūralios aplinkos elementai: dirvožemį formuojančios uolienos, klimatas, gyvi ir negyvi organizmai, amžius ir reljefas,
• taip pat antropogeninė veikla, daranti didelę įtaką dirvožemio formavimuisi.

Pirminis dirvožemio susidarymas

Rusijos dirvožemio mokslas pateikia koncepciją, kad bet kokia substratų sistema, užtikrinanti augalų augimą ir vystymąsi „nuo sėklos iki sėklos“, yra dirvožemis. Ši idėja diskutuotina, nes paneigia Dokučajevo istoriškumo principą, suponuojantį tam tikrą dirvožemių brandą ir profilio suskirstymą į genetinius horizontus, tačiau naudinga suprasti bendrą dirvožemio raidos sampratą.

Embrioninę dirvožemio profilio būklę iki pirmųjų horizontų ženklų galima apibrėžti terminu „pradiniai dirvožemiai“. Atitinkamai išskiriamas „pradinis dirvožemio formavimosi etapas“ - nuo dirvožemio „pagal Veskį“ iki to laiko, kai atsiranda pastebima profilio diferenciacija į horizontus, ir bus galima numatyti dirvožemio klasifikacinę būklę. Sąvoką „jauni dirvožemiai“ siūloma priskirti „jaunų dirvožemių formavimosi“ stadijai - nuo pirmųjų horizontų požymių atsiradimo iki tol, kol genetinė (tiksliau, morfologinė-analitinė) išvaizda yra pakankamai ryški diagnozei nustatyti. ir klasifikavimas bendruoju dirvožemio mokslo požiūriu.

Genetinės charakteristikos gali būti pateiktos prieš profiliui subrendus, su suprantama prognozinės rizikos dalimi, pavyzdžiui, „pradinės velėnos dirvožemiai“; „jauni propodzoliniai dirvožemiai“, „jauni karbonatiniai dirvožemiai“. Taikant šį metodą, nomenklatūriniai sunkumai išsprendžiami natūraliai, remiantis bendraisiais dirvožemio ekologinio prognozavimo principais pagal Dokuchaev-Jenny formulę (dirvožemio vaizdavimas dirvožemio formavimosi faktorių funkcija: S = f(cl, o, r, p, t ...)).

Antropogeninis dirvožemio susidarymas

Mokslinėje literatūroje žemėms po kasybos ir kitų dirvožemio dangos sutrikdymo buvo nustatytas apibendrintas pavadinimas „technogeniniai kraštovaizdžiai“, o šių kraštovaizdžių dirvožemio formavimosi tyrimas įgavo „melioracijos dirvožemio mokslą“. Taip pat buvo pasiūlytas terminas „technozemai“, iš esmės reiškiantis bandymą sujungti Dokučajevskio „technozemų“ tradiciją su technogeniniais kraštovaizdžiais.

Pažymima, kad sąvoką „technozemas“ logiškiau taikyti tiems dirvožemiams, kurie specialiai kuriami kasybos technologijos procese, išlyginant paviršių ir užpilant specialiai pašalintus humusingus horizontus arba potencialiai derlingus dirvožemius (losą). Šio termino vartojimas genetiniam dirvožemio mokslui yra sunkiai pagrįstas, nes galutinis, kulminacinis dirvožemio susidarymo produktas bus ne naujas „dirvožemis“, o zoninis dirvožemis, pavyzdžiui, velėninis-podzolinis arba velėninis gley.

Technogeniškai pažeistiems dirvožemiams buvo pasiūlyta vartoti terminus „pradiniai dirvožemiai“ (nuo „nulinio momento“ iki horizontų atsiradimo) ir „jauni dirvožemiai“ (nuo atsiradimo iki brandžių dirvožemių diagnostinių požymių atsiradimo), nurodant pagrindinė tokių dirvožemio darinių ypatybė – jų raidos nuo nediferencijuotų uolienų iki zoninių dirvožemių laiko tarpsniai.

Dirvožemio klasifikacija

Nėra vienos visuotinai priimtos dirvožemių klasifikacijos. Kartu su tarptautine (FAO Soil Classification ir WRB, kuri ją pakeitė 1998 m.), daugelis pasaulio šalių turi nacionalines dirvožemio klasifikavimo sistemas, dažnai pagrįstas iš esmės skirtingais požiūriais.

Rusijoje iki 2004 m. buvo sukurta speciali Dirvožemio instituto komisija. V.V.Dokučajeva, vadovaujama L.L.Šišovo, parengė naują dirvožemių klasifikaciją, kuri yra 1997 m. Tačiau Rusijos dirvožemio mokslininkai ir toliau aktyviai naudojasi 1977 m. SSRS dirvožemių klasifikacija.

Tarp išskirtinių naujosios klasifikacijos bruožų yra atsisakymas diagnozei naudoti faktorinius-ekologinius ir režimo parametrus, kuriuos sunku diagnozuoti ir kuriuos tyrėjas dažnai nustato grynai subjektyviai, sutelkdamas dėmesį į dirvožemio profilį ir jo morfologines ypatybes. Nemažai tyrinėtojų tai vertina kaip nukrypimą nuo genetinio dirvožemio mokslo, kuriame pagrindinis dėmesys skiriamas dirvožemių kilmei ir dirvožemio formavimo procesams. 2004 m. klasifikacijoje pateikiami formalūs dirvožemio priskyrimo konkrečiam taksonui kriterijai ir naudojama diagnostikos horizonto sąvoka, priimta tarptautinėse ir Amerikos klasifikacijose. Skirtingai nuo WRB ir Amerikos dirvožemio taksonomijos, Rusijos klasifikacijoje horizontai ir charakteristikos nėra lygiaverčiai, tačiau yra griežtai suskirstyti pagal taksonominę reikšmę. Neabejotinai svarbi naujovė į 2004 m. klasifikaciją buvo antropogeniškai transformuotų dirvožemių įtraukimas.

Amerikos dirvožemio mokslininkų mokykla naudoja dirvožemio taksonomijos klasifikaciją, kuri yra plačiai paplitusi ir kitose šalyse. Būdingas jo bruožas yra gilus formalių dirvožemio priskyrimo konkrečiam taksonui kriterijų ištobulinimas. Naudojami dirvožemio pavadinimai, sudaryti iš lotyniškų ir graikiškų šaknų. Klasifikavimo schema tradiciškai apima dirvožemio serijas - dirvožemių grupes, kurios skiriasi tik granuliometrine sudėtimi ir turi individualų pavadinimą - kurių aprašymas prasidėjo XX amžiaus pradžioje Soil Bureau suplanavus JAV teritoriją.

Dirvožemio klasifikacija – tai sistema, skirta dirvožemiams skirstyti pagal kilmę ir (ar) savybes.

• Dirvožemio tipas – pagrindinis klasifikacinis vienetas, kuriam būdingas dirvožemio formavimosi režimų ir procesų nulemtas savybių bendrumas, vieninga pagrindinių genetinių horizontų sistema.
  • Dirvožemio potipis yra tipo klasifikavimo vienetas, kuriam būdingi kokybiniai genetinių horizontų sistemos skirtumai ir persidengiančių procesų, apibūdinančių perėjimą prie kito tipo, pasireiškimo.
    • Dirvožemio gentis – tai potipio klasifikacinis vienetas, nulemtas dirvožemio sugeriančio komplekso sudėties ypatybių, druskos profilio pobūdžio ir pagrindinių naujų darinių formų.
      • Dirvožemio tipas – tai genties klasifikacinis vienetas, kiekybiškai besiskiriantis dirvožemio formavimosi procesų, lemiančių dirvožemio tipą, potipią ir gentį, išraiškos laipsniu.
        • Dirvožemio įvairovė yra klasifikavimo vienetas, kuriame atsižvelgiama į dirvožemių skirstymą pagal viso dirvožemio profilio granulometrinę sudėtį.
          • Dirvožemio kategorija – tai klasifikacinis vienetas, grupuojantis dirvožemius pagal dirvožemį formuojančių ir po jų esančių uolienų pobūdį.

Paskirstymo modeliai

Klimatas kaip dirvožemio geografinio pasiskirstymo veiksnys

Klimatas – vienas iš svarbiausių dirvožemio formavimosi ir dirvožemių geografinio pasiskirstymo veiksnių – didžiąja dalimi yra nulemtas kosminių veiksnių (žemės paviršiaus iš Saulės gaunamos energijos kiekis). Bendriausių dirvožemio geografijos dėsnių pasireiškimas yra susijęs su klimatu. Jis veikia dirvožemio formavimąsi tiek tiesiogiai, nustatydamas dirvožemių energetinį lygį ir hidroterminį režimą, tiek netiesiogiai, darydamas įtaką kitiems dirvožemio formavimosi veiksniams (augmenijai, organizmų gyvybinei veiklai, dirvožemį formuojančioms uolienoms ir kt.).

Tiesioginė klimato įtaka dirvožemio geografijai pasireiškia skirtingomis hidroterminėmis dirvožemio formavimosi sąlygomis. Dirvožemio terminiai ir vandens režimai įtakoja visų dirvožemyje vykstančių fizikinių, cheminių ir biologinių procesų pobūdį ir intensyvumą. Jie reguliuoja uolienų fizinio dūlėjimo procesus, cheminių reakcijų intensyvumą, dirvožemio tirpalo koncentraciją, kietųjų ir skystųjų fazių santykį, dujų tirpumą. Hidroterminės sąlygos turi įtakos bakterijų biocheminio aktyvumo intensyvumui, organinių likučių skilimo greičiui, gyvybinei organizmų veiklai ir kitiems veiksniams, todėl skirtinguose šalies regionuose, kuriuose yra skirtingos šiluminės sąlygos, atmosferos ir dirvožemio formavimosi greitis, t. dirvožemio profilio storis ir atmosferos poveikio produktai labai skiriasi.

Klimatas lemia bendriausius dirvožemio pasiskirstymo modelius – horizontalųjį zonavimą ir vertikalią zonavimą.

Klimatas yra klimatą formuojančių procesų, vykstančių atmosferoje ir aktyviojo sluoksnio (vandenynų, kriosferos, žemės paviršiaus ir biomasės) sąveikos rezultatas – vadinamoji klimato sistema, kurios visi komponentai nuolat sąveikauja tarpusavyje, keisdami medžiagas. ir energija. Klimato formavimo procesus galima suskirstyti į tris kompleksus: šilumos cirkuliacijos, drėgmės cirkuliacijos ir atmosferos cirkuliacijos procesus.

Dirvožemių svarba gamtoje

Dirvožemis kaip gyvų organizmų buveinė

Dirvožemis turi derlingumą – tai yra palankiausias substratas arba buveinė didžiajai daugumai gyvų būtybių – mikroorganizmų, gyvūnų ir augalų. Svarbu ir tai, kad pagal savo biomasę dirvožemis (Žemės žemė) yra beveik 700 kartų didesnis už vandenyną, nors sausuma sudaro mažiau nei 1/3 žemės paviršiaus.

Geocheminės funkcijos

Skirtingų dirvožemių savybė įvairiais būdais kaupti įvairius cheminius elementus ir junginius, kurių vieni būtini gyvoms būtybėms (biofiliniai elementai ir mikroelementai, įvairios fiziologiškai aktyvios medžiagos), o kiti yra kenksmingi arba toksiški (sunkieji metalai, halogenai, toksinai, ir kt.), pasireiškia visuose ant jų gyvenančiuose augaluose ir gyvūnuose, įskaitant žmones. Agronomijoje, veterinarijoje ir medicinoje toks ryšys žinomas vadinamųjų endeminių ligų forma, kurių priežastys buvo atrastos tik po dirvožemio mokslininkų darbo.

Dirvožemis daro didelę įtaką paviršinio ir požeminio vandens sudėčiai ir savybėms bei visai Žemės hidrosferai. Filtruodamas per dirvožemio sluoksnius, vanduo iš jų išgauna specialų cheminių elementų rinkinį, būdingą drenažo plotų dirvožemiams. O kadangi pagrindinius vandens ekonominius rodiklius (jo technologinę ir higieninę vertę) lemia šių elementų kiekis ir santykis, dirvožemio trikdymas pasireiškia ir vandens kokybės pokyčiais.

Atmosferos sudėties reguliavimas

Dirvožemis yra pagrindinis Žemės atmosferos sudėties reguliatorius. Taip yra dėl dirvožemio mikroorganizmų aktyvumo, kurie didžiuliu mastu gamina įvairias dujas -

Dėl savo vaisingumo jis suteikia augalams gyvybės. Didžiąją dirvožemio dalį sudaro organiniai mineraliniai junginiai. Kitos sudedamosios dalys yra skysti ir dujiniai elementai. Makro ir mikroelementai turi įtakos augalų augimui ir vystymuisi.

Nuolatinis žemės naudojimas yra neigiamas. Nuo praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio 10 milijonų hektarų dirbamos žemės tapo netinkama naudoti. Dauguma Rusijos dirvožemių buvo parūgštėję, druskingi, užmirkę, taip pat užteršti cheminėmis ir radioaktyviosiomis medžiagomis. Vėjo ir vandens erozija neigiamai veikia dirvožemio derlingumą.

Rusijos dirvožemio tipai ir žemėlapis

Didžiulė klimato, topografijos ir vandens režimo įvairovė suformavo margą dirvožemio dangą. Kiekvienas regionas turi savo dirvožemio tipą. Svarbiausias vaisingumo rodiklis – humusingo horizonto storis. Humusas yra viršutinis derlingas dirvožemio sluoksnis. Jis susidaro dėl mikroorganizmų, kurie apdoroja augalinės ir gyvūninės kilmės likučius, veiklos.

Rusijoje labiausiai paplitę šie dirvožemio tipai:

Arkties dirvožemiai

Arkties dirvožemiai randami Arkties regione. Juose praktiškai nėra humuso, dėl to dirvožemio formavimo procesai yra žemi. Arkties regionai naudojami kaip medžioklės plotai arba unikalių gyvūnų rūšių populiacijoms išsaugoti.

Tundros dirvožemiai

Tundros dirvožemiai yra Arkties vandenyno pakrantėse ir išilgai jo. Šiose srityse vyrauja amžinasis įšalas. Vasarą susiformavusios kerpės ir samanos nėra geras šaltinis humuso susidarymui. Dėl amžinojo įšalo per trumpą vasarą dirva atšyla tik 40 cm gylyje. Žemės dažnai būna sūrios. Humuso kiekis tundros zonos dirvožemyje yra nereikšmingas dėl silpno mikrobiologinio aktyvumo. Žemes vietiniai gyventojai naudoja kaip elnių ganyklas.

Podzoliniai dirvožemiai

Podzoliniai dirvožemiai paplitę mišriuose miškuose. Teritorijos užima 75% viso Rusijos ploto. Vandens gausa ir vėsus klimatas sukuria rūgštinę aplinką. Dėl to organinės medžiagos patenka į gilumą. Humuso horizontas neviršija dešimties centimetrų. Dirvožemyje mažai maistinių medžiagų, bet daug drėgmės. Tinkamai apdirbtas tinkamas žemės ūkiui. Podzolinėse dirvose, praturtintose trąšomis, javai, bulvės ir grūdai duoda gerą derlių.

Pilkos miško dirvožemiai

Pilkųjų miškų dirvožemiai yra Rytų Sibire, jo miško stepėse ir lapuočių miškuose. Regiono floros formavimuisi įtakos turi vidutinio klimato klimatas ir topografija. Žemės yra podzolinio ir chernozemo dirvožemių derinys. Augalų liekanų gausa, vasaros lietūs ir visiškas jų išgaravimas prisideda prie humuso kaupimosi. Miškuose gausu žemių su kalcio karbonatu. Dėl didelio derlingumo žemės ūkio reikmėms aktyviai naudojama 40% pilkųjų miško dirvožemių. Dešimtadalis patenka į ganyklas ir šieną. Likusiose žemėse auginami kukurūzai, burokėliai, grikiai, žieminiai augalai.

Černozemo dirvožemiai

Černozemo dirvožemiai yra šalies pietuose, netoli sienų su Ukraina ir Kazachstanu. Storam humuso sluoksniui įtakos turėjo lygus reljefas, šiltas klimatas ir mažas kritulių kiekis. Šio tipo dirvožemis laikomas derlingiausiu pasaulyje. Rusijai priklauso apie 50% pasaulio juodžemio atsargų. Didelis kalcio kiekis neleidžia išsiplauti maistinėms medžiagoms. Pietiniuose regionuose trūksta drėgmės. Žemės dirbamos šimtus metų, tačiau vis dar išlieka derlingos. Černozemai sėjami kviečiais daugiau nei kiti augalai. Cukriniai runkeliai, kukurūzai ir saulėgrąžos duoda didelį derlių.

Kaštonų dirvožemiai

Kaštoniniai dirvožemiai vyrauja Astrachanės srityje, Minusinsko ir Amūro stepėse. Čia trūksta humuso dėl aukštos temperatūros ir drėgmės trūkumo. Dirva tanki, sudrėkinta išsipučia. Druskos prastai išplaunamos vandeniu, dirva šiek tiek rūgšti. Tinka žemdirbystei, jei reguliariai laistoma. Čia auginama liucerna, medvilnė, kviečiai, saulėgrąžos.

Rudos ir pilkai rudos dirvos

Rudos ir pilkai rudos dirvos randamos Kaspijos žemumoje. Būdingas jų bruožas – porėta pluta ant paviršiaus. Jis susidaro dėl aukštos temperatūros ir mažos drėgmės. Čia yra nedidelis humuso kiekis. Dirvožemyje kaupiasi karbonatai, druskos, gipsas. Žemių derlingumas mažas, dauguma plotų naudojami ganykloms. Drėkinamose vietose auginami ryžiai, medvilnė ir melionai.

Rusijos natūralių zonų dirvožemiai

Rusijos gamtinių zonų žemėlapis

Gamtos kompleksai keičia vienas kitą iš šalies šiaurės į pietus, iš viso jų yra aštuoni. Kiekvienai natūraliai Rusijos zonai būdinga savita dirvožemio danga.

Arkties dykumos dirvožemiai

Dirvožemio danga praktiškai nėra išreikšta. Samanos ir kerpės auga nedideliuose plotuose. Šiltu oru virš žemės atsiranda žolė. Visa tai atrodo kaip mažos oazės. Augalų liekanos negali sudaryti humuso. Vasarą atšildytas dirvožemio sluoksnis neviršija 40 cm Užmirkimas, taip pat vasaros išdžiūvimas sukelia dirvožemio paviršiaus įtrūkimus. Dirvožemyje yra daug geležies, todėl jis yra rudos spalvos. Arkties dykumoje praktiškai nėra pelkių ar ežerų, sausu oru paviršiuje susidaro druskos dėmės.

Tundros dirvožemiai

Dirvožemiai užmirkę. Tai paaiškinama glaudžiu amžinojo įšalo atsiradimu ir nepakankamu drėgmės išgaravimu. Humfikacijos greitis yra labai lėtas. Augalų liekanos negali pūti ir likti paviršiuje durpių pavidalu. Maistinių medžiagų kiekis yra minimalus. Žemė yra melsvos arba rūdžių spalvos.

Miško-tundros dirvožemiai

Miško-tundrai būdingas perėjimas nuo tundros dirvožemių prie taigos dirvožemių. Atviri miškai jau primena mišką, turi negilią šaknų sistemą. Amžinasis įšalas prasideda 20 cm lygyje.Viršutinis sluoksnis vasarą gerai įšyla, o tai prisideda prie vešlios augmenijos susidarymo. Dėl žemos temperatūros blogai išgaruoja drėgmė, todėl paviršius pelkėja. Miško-tundros plotai yra podzolinio ir durpių gley dirvožemių derinys. Čia mažai humuso, žemės parūgštėjusios.

Taigos dirvožemiai

Amžinojo įšalo zonos praktiškai nėra, todėl dirvožemiai podzoliniai. Geležis sunaikinama rūgščių ir nuplaunama į gilius dirvožemio sluoksnius. Viršutiniuose sluoksniuose susidaro silicio dioksidas. Taigoje pomiškis prastai išsivystęs. Nukritę pušų spygliai ir samanos suyra ilgai. Humuso kiekis yra minimalus.

Plačialapių ir mišrių miškų dirvožemiai

Plačialapiuose ir mišriuose miškuose vyrauja velėniniai-podzoliniai ir rudieji dirvožemiai. Šioje gamtos vietovėje auga ąžuolai, maumedžiai, klevai, beržai ir liepos. Medžių kraikas sudaro daug humuso. Velėnos sluoksnis sumažina žemės storį, todėl velėninėje-podzolinėje dirvoje trūksta fosforo ir azoto. Rudos dirvos praturtintos maistinėmis medžiagomis. Humusas suteikia jiems tamsią spalvą.

Miško stepių dirvožemiai

Miško stepėms būdingas didelis drėgmės išgaravimas, vasarą stebima sausra ir karšti vėjai. Šioje gamtinėje zonoje susidaro černozemo ir pilkųjų miškų dirvožemiai. Humuso sluoksnis didelis, o mineralizacija lėta. Dėl ypatingo miško-stepių žemių derlingumo jos aktyviai auginamos daug metų iš eilės. Ariamos vietos yra atsparios oro sąlygoms ir išdžiūsta.

Stepių dirvožemiai

Atstovauja tamsus kaštonas, paprasti ir mažai humusingi chernozemai. Dirvožemyje yra pakankamai maistinių medžiagų. Kaštonų dirvose mažiau humuso, todėl jos lengvesnės už kitas.

Dykumos ir pusdykumų dirvožemiai

Vyrauja kaštonų dirvožemiai. Dėl nepakankamos drėgmės kaupiasi druska. Augmenija nesudaro ištisinės dangos. Augalai turi gilias šaknis, kurios gali ištraukti drėgmę toli nuo paviršiaus. Vietomis – druskingos pelkės. Mažai humuso, apatiniuose sluoksniuose galima rasti gipso.

Kuriame Rusijos regione dirvožemis yra derlingiausias?

Černozemas yra derlingiausias dirvožemio tipas. Jis negali būti suformuotas dirbtinai. Černozemas užima tik 10% visos šalies teritorijos, tačiau jo produktyvumas gerokai lenkia kitus dirvožemius. Šioje rūšyje gausu humuso ir kalcio. Dirvožemio struktūra sunki, puri, porėta, todėl vanduo ir oras lengvai prasiskverbia į augalų šaknis. Černozemas randamas Centriniame Juodosios žemės ekonominiame regione, apimančiame Voronežo, Kursko, Belgorodo, Lipecko ir Tambovo sritis. Podzoliniai dirvožemiai su tinkama žemės ūkio technologija taip pat duoda didelį derlių. Jie paplitę europinėje Rusijos dalyje, Tolimuosiuose Rytuose ir Rytų Sibire.