Почвоведение и инженерная геология

1. Почвоведение и инженерная геология

Канд. с.-х. наук, доцент кафедры
почвоведения и агрохимии
им. Л. Н. Александровой
Родичева Тамара Васильевна

2. Литература

Суворов А. К., Мельников С. П. Геология с основами гидрологии. – С.-Пб.: Квадро,
2013.- 280 с.
2.Лабораторно-практические занятия по почвоведению: Учебное пособие/М. В.
Новицкий, И. Н. Донских, Д. В. Чернов и др. – СПб.: Проспект Науки, 2009.- 320 с.
3. Карлович И.А. Геология. – М.: Гаудеамус, 2013.- 704 с. – ЭБС «IPRbooks».
4. Ковриго В. П., Кауричев И. С., Бурлакова Л. М. Почвоведение с основами геологии
– М.: Колос, 2000.- 416 с.
5. Вальков В.Ф. Почвоведение (для бакалавров). – М.: Юрайт, 2012. - 527 с.
6. Курбанов С.А. Почвоведение с основами геологии. – С.-Пб.: Лань, 2012.- 286 с.

3. Лекция № 1

1. Предмет и задачи почвоведения. История становления почвоведения.
Понятие почвы.
2. Роль почвенного покрова в жизни Земли и экологические функции
почв.
2.1. Биогеоценотические функции почв
2.2. Глобальные функции почв
3. Взаимосвязь почвоведения и геологии

4.

Термином «почвоведение» обозначают науку, дисциплину и сферу
практической деятельности.
Почвоведение - наука об образовании (генезисе), строении, составе и
свойствах почв, закономерностях их географического распространения, о путях
их рационального использования и повышения плодородия почв с целью
получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и охраны
земельных ресурсов.

5. Этапы развития становления и развития почвоведения

1. Период накопления разрозненных фактов о свойствах почв, их плодородии и
способах обработки. Эпоха неолита и бронзы, около 10 тыс. лет до н.э.
2. Последующий период, выработана определенная система использования почв в
богарном и орошаемом земледелии («Бруклинский папирус» и «Палермский камень»
- 3,5-4 тыс. до н.э., Земельный кадастр вавилонского царя Хаммурапи 1792-1750 г.г.
до н.э.)
3. Период первичной систематизации знаний о почвах VIII в. до н. э. –III н.э.
(Трактаты Теофраста, Катона, Плиния, трактат Колумеллы «О сельском хозяйстве» в
12 книгах в I в н.э., труды Варрона, Геротода и Страбона)
4. Период интенсивных земельно-кадастровых работ эпохи феодализма-IV-XVII в.в
(китайские и византийские кадастры, землеоценочные акты в Германии, Англии,
Франции, «Писцовые книги» в России, Литве, Белоруссии, Украине), труды
Палисси, Бэкона, да Винчи.

6. Этапы развития становления и развития почвоведения

5. Период зарождения современных представлений о плодородии почв, об их связи с
горными породами –XVIII- начало XIX века. (Труды А. Тюрго, Н. Валериуса, Ф.
Ахарда, П. С. Палласа, М. В. Ломоносова, М. И. Афонина).
6. Период развития агрогеологии и агрикультурхимии – первая половина XIX века
(труды М. Э. Вольни,А. Д. Тэера, Г. Дэви, М. Г. Павлова, Й. Я. Берцелиуса, Ю.
Либиха, Ж. Б. Буссенго, А. Т. Болотова, И. М. Комова). В 1837 году в монографии К.
Шпренгеля «Почвоведение, или наука о почве» впервые использован термин
«почвоведение».
7. Период создания современного генетического почвоведения - вторая половина XIX
века. В 1851 г. составлена почвенная карта европейской части России под
руководством К. С. Веселовского, в 1866 г.- Ф. И. Рупрехта, в 1869 г. – И. И.
Вильсона, 1879 – В. И. Чаславского. В 1883 году выходит выдающийся труд В. В.
Докучаева «Русский чернозем», с этим событием связывают рождение
самостоятельной науки –Почвоведения.

7.

В одно время с В. В. Докучаевым крупные работы по почвоведению проводит П. А.
Костычев, являющийся автором первого в России учебника «Почвоведение» (18861887 г.г.).
Вместе с В. В. Докучаевым и самостоятельно работают его последователи и ученики
– Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, Н. М. Сибирцев, П. А. Замятченский, П. Ф. Бараков, А. Н.
Краснов, В. И. Вернадский, Г. И. Танфильев, Г. Н. Высоцкий, К. Д. Глинка, С. А.
Захаров, Н. А. Димо, Л. И. Прасолов, Б. Б. Полынов., В. Р. Вильямс.
Наряду с Россией почвоведение бурно развивалось и в других странах – США,
Германии, Франции, Румынии, Болгарии, Венгрии.
8. Период развития докучаевского почвоведения (XX век). Классические
исследования провел К. К. Гедройц, выполнены фундаментальные работы по
изучению органического вещества почвы (И. В. Тюрин, М. М. Кононова, Л. Н.
Александрова, И. С. Кауричев, Д. С. Орлов, Л. А. Гришина), минералогического
состава и коллоидной химии почв (Н. И. Горбунов, А. Ф. Тюлин, И. Н. АнтиповКаратаев и др.), гранулометрического состава и структуры почв (В. Р. Вильямс, Н. И.
Саввинов, Н. А. Качинский и др.), физики почв (И. Б. Ревут, А. Ф. Чудновский и др.),
водных свойств и водных режимов (А. Ф. Лебедев)

8.

А. А. Роде и др.) и др. почвенных характеристик.
Опубликованы крупные работы в области микробиологии, экологии и энзимологии
почв, географии и картографирования почв, бонитировке и эрозии почв, почвенногеографического и природно-сельскохозяйственного районирования земельного
фонда бывшего СССР.
9. Период лидирующего положения в мире докучаевского учения о почвах.
Распространение докучаевского учения о почвах в других странах привело к
развитию международного сотрудничества в области почвоведения, созданию в 1924
г. Международного общества почвоведов, первым президентом которого был избран
К. Д. Глинка, ректор ЛСХИ (СПбГАУ).
Большое количество работ почвоведов разных стран переведено на все основные
языки мира. В результате сложились современные представления о
распространении, генезисе и классификации почв некоторых стран и континентов.
10. Период работ по охране и рациональному использованию почвенного покрова.
Этот период включает новейшее время, когда возникли серьезные экологические
проблемы, связанные с разрушением, деградацией и загрязнением почв.

9.

Понятие почвы
Почва
–
это
сложная
Атмосфера
полифункциональная,
поликомпонентная, полидисперсная
открытая 4-х фазная структурная
система в поверхностной части коры
выветривания
горных
пород,
Гидросфера
Почва
являющаяся комплексной функцией
горной породы, организмов, климата,
рельефа и времени и обладающая
плодородием (Б. Г. Розанов, 1975 г.).
Литосфера
Биомир и
человек

10.

Взаимодействие почвы с другими природными телами осуществляется через
следующие процессы:
1. Многосторонний обмен газами (О2, СО2, N2 и др.) и влагой (жидкой и
парообразной) в системе атмосфера – почва – растение – порода;
2. Обмен коротко- и длинноволновой радиацией в системе Солнце – почва –
атмосфера;
3. Обмен биофильными элементами в системе почва – растение;
4. Многосторонний обмен тепловой энергией в системе атмосфера – почва –
порода;
5. Одностороннее поступление в почву органического вещества,
синтезированного зелеными растениями в процессе фотосинтеза и несущего в себе
химическую энергию (трансформированную лучистую энергию Солнца).

11.

Роль почвенного покрова в жизни Земли
1. Аккумуляция энергии. Ежегодно вся наземная растительность аккумулирует в
результате фотосинтеза 0,5 * 10 15 кВт *ч солнечной энергии.
2. Функционирование биосферы- почва является ее наиболее активной частью.
3. Поддержание определенного газового режима атмосферы Земли, содержания в
ней О2, СО2, N2 и паров Н2О.
4. Круговорот воды на земном шаре, включающем как важнейшее звено почвенную
влагу.
5. Формирование осадочных пород земной коры и изменение их минералогического
состава.
6. Обеспечение основных условий существования человека, так как только почвы
обладают плодородием и способностью производить урожай растительного
вещества.

12.

Экологические функции почв
Биогеоценотические функции
Глобальные функции
Биогеоценотические функции почв
1.1. Физические функции (жизненное пространство; жилище и убежище; опорная
функция; функция сохранения и депо семян и других зачатков.).
1.2. Химические и биохимические функции (почвенный источник питательных
элементов и соединений; функция депо элементов питания, энергии, влаги; функции
стимулятора и ингибитора биохимических и других процессов).
1.3.
Физико-химические функции (сорбция тонкодисперсного вещества,
поступающего из атмосферы, с боковым и грунтовым водным потоком и
растительным опадом; сорбция почвенным мелкоземом микроорганизмов,
обитающих в почве).
1.4. Информационные функции (функция сигнала для сезонных и других
биологических процессов; регуляция численности , состава и структуры биоценозов;
пусковой механизм некоторых сукцессий, «память» биогеоценоза).

13.

1.5. Целостные функции (трансформация вещества и энергии, находящихся или
поступающих в биогеоценоз; санитарная функция почв; функция защитного и
буферного биогеоценотического экрана).
Глобальные функции почв
2.1. Литосферные функции (почва как защитный слой и фактор развития литосферы;
биохимическое преобразование приповерхностной части литосферы; почва как
источник вещества для формирования пород и полезных ископаемых; передача и
аккумулирование солнечной Е и вещества атмосферы в недра Земли).
2.2. Гидросферные функции (участие почвы в формировании речного стока и
водного баланса; трансформация атмосферных осадков в почвенные, почвенногрунтовые и грунтовые воды; почва как фактор биопродуктивности водоемов;
почвенный защитный экран акваторий).
2.3. Атмосферные функции (почва как фактор формирования и эволюции газового
состава атмосферы; почва как регулятор газового состава современной атмосферы;
почва как приемник твердого вещества и микроорганизмов атмосферы; влияние
почвы на энергетический режим и влагооборот атмосферы).

14.

2.4. Общебиосферные и этносферные функции (почва как среда обитания
организмов суши; почва как связующее звено биологического и геологического
круговоротов; почва как фактор биологической эволюции; роль почв в
дифференциации географической оболочки и биосферы; этносферные и
социосферные функции).

15.

Взаимосвязь почвоведения и геологии
Почвоведение – биологическая наука, предметом изучения которой является почва.
Геология – наука о Земле, ее возникновении, развитии и современном состоянии.
1. Почва всегда располагается на поверхности Земли и является частью коры
выветривания. Кора выветривания представляет собой верхнюю часть литосферы и
является неотъемлемой частью земной поверхности.
2. Почва образуется из рыхлых горных пород. 50-99 % почвы составляет
минеральная часть, унаследованная от исходной горной (материнской) породы.
3. Минеральная часть почвы подвергается различным превращениям
(трансформация, выветривание) при воздействии воды, воздуха, ветра, химических
соединений и живых организмов.
4. Минералы, горные породы и продукты их выветривания определяют
физические, химические, физико-химические, биологические свойства почв и в
конечном итоге – уровень их плодородия.
5. В целях повышения плодородия почв вносятся удобрения и мелиоранты
(агроруды).

16. Спасибо за внимание