Почвоведение - Soil science

Почвовед изучает горизонты почвенного профиля.

Почвоведение это изучение почва как природное ископаемое на поверхности земной шар включая почвообразование, классификация и картографирование; физические, химические, биологические и плодородные свойства почв; и эти свойства в отношении использования и управление почвами.[1]

Иногда термины, относящиеся к отраслям почвоведения, например почвоведение (формирование, химия, морфология и классификация почв) и почвоведение (как почвы взаимодействуют с живыми существами, особенно с растениями) используются как синонимы почвоведения. Разнообразие имен, связанных с этой дисциплиной, связано с различными заинтересованными ассоциациями. В самом деле, инженеры, агрономы, химики, геологи, физико-географы, экологи, биологи, микробиологи, лесоводов, санитары, археологи, и специалисты в региональное планирование, все они способствуют дальнейшему изучению почв и развитию наук о почве.[1]

Ученые-почвоведы выразили обеспокоенность по поводу того, как сохранить почву и пахотные земли в мире с растущим населением, возможное будущее водный кризис, увеличивая на душу населения потребление пищи, и деградация земель.[2]

Области исследования

Почва занимает педосфера, один из Сферы Земли что науки о Земле использовать для концептуальной организации Земли. Это концептуальная перспектива почвоведение и почвоведение, две основные отрасли почвоведения. Почвоведение - это изучение почвы в естественных условиях. Эдафология - это изучение почвы в зависимости от ее использования. Обе ветви применяют комбинацию физика почвы, химия почвы, и биология почвы. Из-за многочисленных взаимодействий между биосфера, атмосфера и гидросфера которые размещены в педосфере, также ценны более интегрированные, менее ориентированные на почву концепции. Многие концепции, необходимые для понимания почвы, исходят от людей, которых нельзя строго идентифицировать как почвоведов. Это подчеркивает междисциплинарный природа почвенных представлений.

Исследование

Любопытство и зависимость от почвы, изучение разнообразия и динамики этого ресурса продолжает приносить новые открытия и идеи. Новые направления исследования почвы вызваны необходимостью понять почву в контексте изменение климата,[3][4] парниковые газы, и связывание углерода.[3] Заинтересованность в сохранении биоразнообразия планеты и изучении прошлые культуры также стимулировало возобновление интереса к более глубокому пониманию почвы.

Картография

Основная статья: Обследование почвы

Большинство эмпирических знаний о почвах в природе происходит от исследование почвы усилия. Исследование почвы или картографирование почвы - это процесс определения типы почвы или другие свойства почвенного покрова над ландшафтом и составление их карт, чтобы другие могли понять и использовать. Он в значительной степени основан на различении индивидуальных влияний пяти классических факторов почвообразования. Это усилие опирается на геоморфология, Физическая география, а также анализ растительности и моделей землепользования. Первичные данные для исследования почвы собираются путем отбора проб и подтверждаются дистанционное зондирование.

Классификация

Основная статья: классификация почв
Карта глобальных почвенных регионов из USDA

По состоянию на 2006 г. Мировая справочная база почвенных ресурсов через свое подразделение Land & Water Development является выдающейся системой классификации почв. Он заменяет предыдущий Классификация почв ФАО.

WRB заимствует современные концепции классификации почв, в том числе: Таксономия почв USDA. Классификация основана в основном на морфология почвы как выражение почвообразование. Основное отличие от Таксономия почв USDA заключается в том, что почвенный климат не является частью системы, за исключением тех случаев, когда климат влияет на характеристики профиля почвы.

Существует множество других классификационных схем, в том числе системы наречия. Структура в народных системах является либо номинальной, дающей уникальные названия почвам или ландшафтам, либо описательной, называя почвы по их характеристикам, таким как красный, горячий, жирный или песчаный. Почвы различаются по очевидным характеристикам, таким как внешний вид (например, цвет, текстура, положение в ландшафте), производительность (например, продуктивность, затопление) и сопутствующая растительность.[5] Знакомое многим языковое различие - классификация текстура как тяжелые, так и легкие. Легкое содержание почвы и лучшая структура, требуется меньше усилий для обработки и обработки. Вопреки распространенному мнению, легкие почвы не весят меньше тяжелых на воздушно-сухой основе и не имеют большего веса. пористость.

История

Самая ранняя известная система классификации почв пришла из Китая и фигурирует в книге. Юй Гун (V век до нашей эры), где почва была разделена на три категории и девять классов в зависимости от ее цвета, текстуры и гидрологии.[6]

Современники Фридрих Альберт Фаллу, немецкий основоположник современного почвоведения, и Василий Докучаев, российский основоположник современного почвоведения, оба были одними из первых, кто определил почву как ресурс, чья особенность и сложность заслуживают концептуального отделения от геологии и растениеводства и рассмотрения в целом. Как отец-основатель почвоведения, Фаллоу - первенство во времени. Фаллоу работал над происхождением почвы до того, как родился Докучаев, однако работа Докучаева была более обширной и считается более важной для современной теории почв, чем работа Фаллоу.

Раньше почва считалась продуктом химических превращений горных пород, мертвым субстратом, из которого растения получают питательные элементы. Фактически, почва и коренная порода были приравнены. Докучаев рассматривает почву как естественное тело, имеющее собственное происхождение и свою историю развития, тело со сложными и разнообразными процессами, происходящими в нем. Считается, что почва отличается от коренной породы. Последний становится почвой под действием ряда факторов почвообразования (климата, растительности, страны, рельефа и возраста). По его словам, грунт следует называть «дневным» или внешним горизонтом горных пород независимо от типа; они изменяются естественным образом под действием воды, воздуха и различных видов живых и мертвых организмов.[7]

Энциклопедическое определение 1914 года: «различные формы земли на поверхности скал, образованные в результате разрушения или выветривания скал».[8] служит для иллюстрации исторического взгляда на почву, сохранившегося с 19 века. Докучаевская концепция почвы конца 19 века превратилась в концепцию почвы как земного материала, измененного жизненными процессами.[9] Следствием этого является то, что почва без живого компонента - это просто часть внешнего слоя земли.

Дальнейшее уточнение концепции почвы происходит в связи с пониманием переноса и преобразования энергии в почве. Этот термин обычно применяется к материал на поверхности Луны и Марс - использование, приемлемое для части научного сообщества. В соответствии с этим современным пониманием почвы определение почвы Никифоровым в 1959 г. как «взволнованная оболочка суб-надземной части земной коры».[10]

Области практики

С академической точки зрения почвоведов обычно привлекают к одной из пяти областей специализации: микробиология, почвоведение, почвоведение, физика, или же химия. Тем не менее, специфика работы во многом продиктована проблемами, с которыми сталкивается наша цивилизация, желая сохранить землю, которая ее поддерживает, и различия между субдисциплинами почвоведения часто стираются в процессе. Специалисты в области почвоведения обычно постоянно знакомятся с химией почв, физикой почвы, почвенной микробиологией, почвоведением и прикладным почвоведением в смежных дисциплинах.

Одна интересная работа, сделанная почвоведами США в 2004 г. Инициатива по качеству почвы. Центральное место в Инициативе по качеству почвы занимает разработка индексов здоровья почвы с последующим их мониторингом таким образом, чтобы мы получали долгосрочную (от десятилетия к десятилетию) обратную связь о нашей деятельности в качестве хранителей планеты. Эти усилия включают понимание функций почвенных микробиотических корок и изучение возможности связывания атмосферного углерода в органическое вещество почвы. Однако концепция качества почвы не обошлась без споров и критики, включая критику со стороны Нобелевского лауреата. Норман Борлоуг и лауреат Всемирной продовольственной премии Педро Санчес.

Более традиционной задачей почвоведов было составление карт почв. Практически в каждом районе США теперь есть опубликованные исследование почвы, который включает таблицы интерпретации того, как свойства почвы поддерживают или ограничивают деятельность и использование. Принятая на международном уровне таксономия почв позволяет единообразно сообщать характеристики почвы и функции почвы. Национальные и международные исследования почв дали профессионалам уникальное представление о масштабных функциях ландшафта. Ландшафтные функции, которые почвоведы призваны решать в полевых условиях, по-видимому, можно разделить примерно на шесть областей:

Существуют также практические применения почвоведения, которые могут быть не очевидны при просмотре опубликованного исследования почв.

Области применения в почвоведении

Связанные дисциплины

Емкость хранения депрессии

В почвоведении емкость накопления депрессии - это способность определенного участка земли удерживать воду в своих ямах и впадинах, тем самым предотвращая ее течение.[12] Емкость хранения депрессии, вместе с инфильтрационная способность, является одним из основных факторов, влияющих на Хортон сухопутный поток, в результате чего объем воды превышает как способность инфильтрации, так и способность накопления депрессии и начинает течь горизонтально по суше, что может привести к наводнение и эрозия почвы. Изучение емкости депрессии земли важно в областях геология, экология, и особенно гидрология.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Джексон, Дж. А. (1997). Глоссарий геологии (4-е изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. С. 604. ISBN  0-922152-34-9
  2. ^ Х. Х. Янзен; и другие. (2011). «Глобальные перспективы в почвоведении». Журнал Американского общества почвоведов. 75 (1): 1. Bibcode:2011SSASJ..75 .... 1J. Дои:10.2136 / sssaj2009.0216.
  3. ^ а б c Очоа-Уэсо, Р. Delgado-Baquerizo, M; Король, ЗБТ; Benham, M; Arca, V; Power, SA (февраль 2019 г.). «Тип экосистемы и качество ресурсов более важны, чем движущие силы глобальных изменений в регулировании ранних стадий разложения подстилки». Биология и биохимия почвы. 129: 144–152. Дои:10.1016 / j.soilbio.2018.11.009.
  4. ^ Пилке, Роджер (12 декабря 2005 г.). «Является ли почва важным компонентом климатической системы?». Веб-журнал по науке о климате. Архивировано из оригинал 8 сентября 2006 г.. Получено 19 апреля 2012.
  5. ^ "Народные системы". Архивировано из оригинал 6 марта 2007 г.. Получено 19 апреля 2012.
  6. ^ Арнольд, Р. и другие. (2009) Справочник почвенной терминологии, корреляции и классификации Earthscan, Лондон, Англия.
  7. ^ Красильников, Н.А. (1958) Почвенные микроорганизмы и высшие растения В архиве 12 ноября 2004 г. Wayback Machine
  8. ^ Wikisource: Справочная работа нового студента / 4-0310
  9. ^ Buol, S.W .; Хоул, Ф. Д. и Маккракен, Р. Дж. (1973). Генезис и классификация почв (Первое изд.). Эймс, Айова: Издательство Государственного университета Айовы. ISBN  978-0-8138-1460-5..
  10. ^ К. С. Никифоров (1959). «Переоценка почвы: почвообразование состоит из взаимодействия материи и энергии между почвой и ее окружением». Наука. 129 (3343): 186–196. Bibcode:1959Научный ... 129..186N. Дои:10.1126 / science.129.3343.186. PMID  17808687.
  11. ^ "Всемирная справочная база | Почвенный портал ФАО | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций".
  12. ^ Хансен, Бьярне, Пер Шённинг и Эрик Сиббесен. "Показатели шероховатости для оценки депрессивности обрабатываемой поверхности почвы В архиве 25 августа 2017 г. Wayback Machine. "Исследование почвы и обработки почвы 52.1 (1999): 103-111.