Мы так часто слышим слова "земля кормилица", что почти не придаем им значения. А ведь правильнее было бы сказать, что растут деревья и трава, шумят леса и колышется в поле пшеница только благодаря тому, что у нас есть земля, а точнее почва. Образование почвы началось с появлением на Земле первых живых существ, так что именно им мы обязаны жизнью, и не только генетически. "С давних времен люди знали, что окружающий их мир обладает удивительным свойством, которое было названо плодородием. Наиболее заметно, наиболее повседневно близко и понятно людям проявляла это свойство почва, которой своим существованием и развитием обязан современный растительный и животный мир. Она является необходимым условием для жизни растений, животных, человека. Возделывая сельскохозяйственные культуры, люди обратили внимание на то, что урожай, выращенный из семян одного и того же растения, оказывается неодинаковым на различных земельных участках.

Почве принадлежит важная роль и в природной среде обитания человека. Почва, относясь к категории невозобновимых природных ресурсов, является основным средством сельскохозяйственного производства. Международные декларации и соглашения по проблемам природопользования ("Всемирная стратегия охраны природы", "Всемирная почвенная хартия", "Основы мировой почвенной политики") утверждают значение почвы как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли.

В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение проблемы сохранения качества жизни человека немыслимо без определенного осмысления современных экологических проблем. Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере. Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Кроме того, почва является важнейшим природным образованием.

Его роль в жизни общества определяется тем, что почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн. км2 или 86,5% площади суши. Пашня и многолетние насаждения в составе сельскохозяйственных угодий занимают около 15 млн. км2 (10% суши), сенокосы и пастбища - 37,4 млн. км2 (25% суши). Общая пахотная пригодность земель оценивается различными исследователями по-разному: от 25 до 32 млн. км2.

Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Современный почвенный покров формировался на протяжении тысячелетий, в условиях, которые в настоящее время полностью изменились. Отсюда неизмеримо возрастает значение правильного и эффективного использования и сохранения почвенных ресурсов.

Почве принадлежит важная роль в природной среде обитания человека. Прежде всего, потому, что почва — основное средство сельскохозяйственного производства, относящееся к категории невозобновимых природных ресурсов. Международные декларации и соглашения по проблемам природопользования — «Всемирная стратегия охраны природы», «Всемирная почвенная хартия», «Основы мировой почвенной политики» — утверждают значение почвы, как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли. Поэтому вопросы землепользования затрагивают комплекс сложных проблем социально-экономического характера: проблемы земельной собственности, земельного законодательства, земельного права, экономической оценки земель и другие, не менее животрепещущие...

По отношению к окружающей среде и человеку почва выполняет еще одну важную роль — протекторную. Обладая способностью поглощать и удерживать в себе различные загрязняющие вещества, в том числе и радионуклиды, связывая их химическим и физическим путем, почва тем самым служит своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения, и далее по пищевым цепям — в животные организмы и человека. Однако возможности почвы в этом отношении не безграничны, а уровень техногенного прессинга все возрастает, поэтому все чаще наблюдаются случаи опасного загрязнения почв и последующего отравления людей.
Здоровье человека в значительной степени определятся той средой, в которой он вынужден жить, и, как оказалось, почве в этом вопросе принадлежит немаловажная роль.

Ряд заболеваний, причины которых ранее были неизвестны, связан с определенными почвенными условиями: избытком или недостатком химических элементов, нарушением их соотношения. Наиболее широко известными примерами из этой области являются заболевания щитовидной железы (зоб и базедова болезнь), поражения зубной эмали (кариес и флюороз), но их список очень велик и продолжает расширяться. Так, имеются сведения о связи с особенностями почвенного покрова и онкологических заболеваний. Изучение онкологами географического распространения рака желудка показало, что в Тунисе, Египте, Афганистане заболеваемость раком желудка значительно ниже, чем в Англии, Франции, США. Клинические исследования позволили предположить повышенный риск этого заболевания с недостаточным содержанием магния в пище (следовательно, в воде и почвах), а также нарушением соотношения в почвенном растворе между ионами Са, Mg, Mn. Эта закономерность была подтверждена на примере Ростовской области в совместной работе почвоведов (профессор В.В. Акимцев) и онкологов (профессор З.М.Митлин).

Такие заболевания по предложению А.П. Виноградова были названы эндемическими, а территории с аномальным содержанием химических элементов — эндемическими провинциями. В.В. Ковальский составил карту биогеохимических зон и провинций СССР, она представлена в качестве иллюстрации к этой главе. На ней он выделил районы распространения ряда заболеваний человека и животных, обусловленных свойствами почв и вод. Разгадка возникновения эндемических болезней позволила выработать меры нейтрализации этих явлений.

Таким образом, многие важные вопросы медицины и ветеринарии не могут быть решены без учета особенностей почвенного покрова. И в 1986 году в рамках Международного общества почвоведов была организована рабочая группа «Почвы и геомедицина». Это создало предпосылки для выделения особого раздела в почвоведении — медицинского.

Есть еще одна область деятельности человека, где учет свойств почв и почвенного покрова в целом совершенно необходим. Почвы обладают различными инженерно-геологическими свойствами. Долговечность деревянных, металлических и бетонных конструкций, фундаментов зданий и их стен, зависит от химического состава почвенно-грунтовых вод и от взаимодействия между материалами сооружений и почвой. Строительство дорог, аэродромов также опирается на научные положения почвоведения, так как свойства почв определяют долговечность покрытий и этих сооружений.

Надеюсь, мне удалось Вас убедить в исключительной важности, уникальности «самого преизящнейшего творения Всевышнего». Но современное состояние почвенного покрова нашей страны неудовлетворительное и продолжает ухудшаться. Для преодоления дальнейшего развития деградации почв, в том числе знаменитого русского чернозема — национального достояния страны, необходимы меры по их защите, и, прежде всего совершенствование земельного законодательства. Немаловажную роль должно сыграть и воспитание уважительного отношения к земле-почве, и начинать эту работу надо еще в школе. Мировое сообщество уже пришло к пониманию этого положения. В США разработан проект, одной из задач которого является объединение ученых, учителей школ и школьников для включения почвоведения в школьные программы. К сожалению, на родине почвоведения об этом пока не помышляют...

Как известно, почва - основное средство сельскохозяйственного производства, которое относится к категории невозобновляемых природных ресурсов. Такие международные декларации, как «Всемирная стратегия охраны природы», «Всемирная почвенная хартия», «Основы мировой почвенной политики» утверждают значение почвы как всеобщего достояния человечества. Следовательно, использование почвы приводит к необходимости учета комплекса сложных социально-экономических проблем: вопросов земельной собственности, земельного законодательства, земельного права, экономической оценки земель и т.д.

У почвы есть замечательная функция - протекторная . Она поглощает и удерживает в себе различные загрязняющие вещества, связывает их химическим и физическим путем. И является своеобразным фильтром, предотвращающим поступление этих соединений в природные воды, растения, а через них - в животные организмы и человека.

Человек познает почву

Почвоведение является одной из фундаментальных наук о Земле и биосфере. Ее развитие шло в тесной взаимосвязи с развитием человеческого общества.

Всемирно известный основоположник современного науковедения Дж.Бернал отмечал кумулятивный, «накопительный» характер науки: «Методы ученого имели бы небольшую ценность, если бы он не овладел огромными запасами знаний и опыта, накопленными раньше».

Как отмечает А.И.Крупеников в своем труде «История развития почвоведения», известный теоретик истории науки польский ученый И. Малецкий в докладе на XIII Международном конгрессе по истории науки и техники, говоря о значении этой сферы человеческих знаний, отмечал, «что оценивать настоящее и предвидеть будущее нельзя без знания прошлого».

Просветительное значение истории науки подчеркивал еще Г. Бокль. Надо сказать, что в учебниках почвоведения этой стороне не всегда уделяется должное внимание.

При этом, многие современные ученые мало интересуются историей своей науки или даже считают этот вид интеллектуальной деятельности как бесполезный. Оправдывая таких ученых тем, что они всецело поглощены сегодняшним днем, историк науки В. И. Кузнецов утверждает, что «для решения фундаментальных проблем науки, когда требуется разработка новых понятий, гипотез и теорий, исторический подход к проблеме становится не роскошью, а насущной необходимостью».

Но есть немало и хороших примеров. В. В. Докучаев в «Русском черноземе», где были заложены теоретические основы современного почвоведения, начинает разбор проблемы с полного анализа всех существующих и существовавших до него гипотез генезиса чернозема.

Такой же стиль был присущ классикам учения о почвенном гумусе (Ваксман, 1937; Кононова, 1963), ряду видных представителей агрономического почвоведения (Прянишников, 1945; Рассел, 1955; Соколовский, 1971; Tisdale, Nelson, 1975). Принцип историзма в своих работах активно пропагандировали В. Р. Волобуев, И. П. Герасимов, С. В. Зонн, В. А. Ковда, М. С. Гиляров, Р. Дюдаль, И. Сабольч и др.

Парадоксом в истории почвоведения, как, впрочем, и ряда других наук, является краткость собственно исторического периода и значительная длительность предыстории, о чем уже отмечалось выше. Действительно, как отмечает А.И.Крупеников, теоретическое или генетическое почвоведение оформилось в конце XIX в. в трудах В. В. Докучаева, Н. М. Сибирцева, П. А. Костычева, Е. Гильгарда. Накопление же практически важных сведений о почвах началось за несколько тысячелетий до нашей эры, а в эллинской и римской науке учение о почве стало уже массивным по объему и целеустремленным по хозяйственному применению.

Введение.

Почвоведение – достаточно молодая наука. Люди всегда взаимодействовали с почвой, но углубить знания и систематизировать оказалось не просто. Предметом этой науки является почва - особое царство природы, о котором еще в 1771 году профессор Московского университета М.И. Афонин на торжественном собрании университета сказал так: "Почва есть самое преизящнейшее Всевышнего существа творение". Сейчас почва рассматривается как органоминеральное природное тело, со своими особенностями и функциями…

Роль почв в природе.

Почвенный покров образует одну из геофизических оболочек Земли - педосферу. Основные геосферные функции почвы как природного тела обусловлены положением почвы на стыке живой и неживой природы. И главная из них - обеспечение жизни на Земле. Именно в почве укореняются наземные растения, в ней обитают мелкие животные, огромная масса микроорганизмов. В результате почвообразования именно в почве концентрируются жизненно необходимые организмам вода и элементы минерального питания в доступных для них формах химических соединений. Таким образом, почва - условие существования жизни, но одновременно почва - следствие жизни на Земле.

Существуют следующие общие функции почв:

· Запасание энергии т.к. почва является важнейшим условием фотосинтетической деятельности растений.

· Обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов веществ

· Почва участвует в процессе регулирования состава атмосферы и гидросферы

· Регулирование биосферных процессов, в частности плотности и продуктивности живых организмов на земной поверхности

· Обеспечение существования жизни на земле

Но помимо этого существуют еще экологические и биосферные функции почвы, которые также необходимо знать при изучении и анализе почвенного покрова.

Экологические и биосферные функции почв.

Экологические функции почв – учение о роли и формах участия почв в функционировании и динамике различных природных и социоприродных систем.

Современные представления о экологических функциях почв позволяет преодолеть доминирующее одностороннее восприятие почвы как объекта сельскохозяйственного труда и трактовать почвенный покров Земли - педосферу как незаменимую планетарную оболочку, без которой невозможно благополучие биосферы и общества. Выделяются две основные категории почвенных экофункций: глобальные и биогеоценотические (экосистемные).

Глобальные функции подразделяются на гидросферные, атмосферные, литосферные, общебиосферные и этносферные.

В группе гидросферных функций почв обособляются: трансформация почвой поверхностных вод в грунтовые; участие почвы в формировании речного стока и влияние ее на биопродуктивность водоемов за счет приносимых почвенных соединений; работа почвы в качестве барьера, защищающего акватории от загрязнений и др. Антропогенная деятельность вызывает сильные изменения водного режима почв и водного баланса территорий. К сожалению, последствия этих изменений учитываются явно недостаточно, хотя во многих случаях они служат причиной крупных негативных явлений регионального и глобального масштаба. Среди них – нарушение естественного водообмена в геосистемах, гипертрофирование гидрологических функций почв, их переувлажнение при орошении, что сопровождается процессами вторичного засоления, опустынивания в аридных и семиаридных зонах.

Группа атмосферных функций почв включает в себя: поглощение и отражение почвой солнечной радиации; регулирование влагооборота атмосферы; поставку в воздушную оболочку твердого вещества и микроорганизмов; поглощение и удержание некоторых газов от ухода в космическое пространство; регулирование газового режима атмосферы. Например в структурном пахотном горизонте почти полное обновление воздуха может происходить каждый час. Масштабы потребления и выделения газов почвой характеризуются исключительным размахом. За 1 ч. кислорода потребляется 1000-4000 л/га, в таких же примерно количествах выделяется углекислый газ. Важным является взаимодействие почвы с подземной атмосферой, представляющее весьма важную область исследований. Значимость этого вопроса становится все более очевидной в связи с установлением значительного разнообразия проявлений подземной атмосферы и большого ее удельного веса в суммарной газовой оболочке Земли.

Работы микробиологов показали, что в почве распространена микрофлора, окисляющая углеводороды, проникающие в нее из подземной атмосферы. Причем повышенные концентрации бактерий, окисляющих пропан и гептан, были обнаружены над залежами нефти и газа. В то же время в приземном воздухе этих районов до вскрытия месторождений углеводороды отсутствовали, что свидетельствует об эффективности работы почвенного бактериального фильтра. Экологическое значение данной функции почвенных и подпочвенных микроорганизмов трудно переоценить, ведь благодаря ее действию атмосферная среда обитания высших организмов оказывается защищенной от вредного действия горючих газов. Там, где в районе промыслов уничтожается почвенный защитный бактериальный фильтр, содержание углеводородов в атмосфере достигает десятых долей, а иногда и нескольких процентов.

Таким образом, можно констатировать, что газорегуляторная функция почвы наряду с аналогичной функцией наземных биоценозов – действенный механизм поддержания почвой атмосферы в определенном режиме, сформировавшемся в ходе эволюции. Это достигается многообразием и эффективностью конкретных форм влияния почвы на атмосферу, к которым относятся: выделение многочисленных газообразных почвенных продуктов в атмосферу, биологическое и физико-химическое поглощение газов тропосферы, фиксация газов, выделяющихся из недр Земли, и др.

Литосферные функции почв включают в себя: биохимическое преобразование верхних слоев литосферы при участии почвообразовательного процесса; роль почвы как источника вещества для образования минералов, пород, полезных ископаемых; вклад почвы в защиту литосферы от чрезмерной эрозии, в обеспечение условий ее нормального развития и др.

Анализируя сущность основных литосферных функций почвы, необходимо иметь в виду, что верхняя часть каменной оболочки, граничащая с гидросферой и воздушной оболочкой, находится в особых термодинамических условиях. Поверхностные горизонты литосферы испытывают постоянное разрушающее воздействие ряда агентов. На континентах особую разрушающую силу несут с собой движущиеся воды и ветер, наиболее интенсивно воздействующие на не защищенные почвенным и растительным покровом дневные горизонты геологических пород.

В группе общебиосферных почвенных функций почва выступает как среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши, связующее звено биологического и геологического круговоротов, планетарная мембрана, защитный барьер и условие нормального функционирования биосферы, фактор биологической эволюции.

Особый интерес представляет роль почвы как среды обитания и фактора биологической эволюции. Роль почвы как среды обитания для растений и животных проявляется, прежде всего, в том, что именно с ней связаны существование большинства видов живых организмов и образование основной массы живого вещества планеты.

Доказано (М.С. Гиляров, Д.А. Криволуцкий и др.), что без почвы оказалось бы невозможным то разнообразие наземных форм жизни, которое имеет место в настоящее время. Однако антропогенные воздействия на биосферу, приводящие к негативным изменениям в почвенной оболочке, ослабляют ее роль как благоприятной среды обитания для многих групп организмов, что с неизбежностью приводит к снижению биоразнообразия.

Значительная роль почвенного покрова в дифференциации географической оболочки и биосферы. Природные зоны отражают порядок чередования и пространственная ориентация зон определяют структуру континентальной части географической оболочки и биосферы.

Почва является фактором биологической эволюции. До сих пор оценка значимости почвы не реализована в полной мере. Анализируя почву ученые пришли к выводу о том, что почвенная оболочка промежуточная между водной и воздушной, через которую возможен постепенный переход от водного образа жизни к наземному.

Этносферные функции почв . Среди выдающихся достижений междисциплинарных направлений исследования взаимосвязей природы и общества в числе первых следует назвать географо-этнологические работы Л.Н.Гумилева, обобщенные им в монографиях «Этногенез и биосфера Земли» (1990), «Тысячелетие вокруг Каспия» (1993) и ряде других публикаций. Убедительно показав, что «разнообразие ландшафтов – вот причина этнической мозаичности антропосферы», ученый стимулировал многие науки по-новому оценить степень зависимости этносов и общества в целом от различных компонентов географической среды и биосферы в целом. Данная оценка должна коснуться и почвоведения, поскольку в прямой и опосредованной форме степень влияния почвы на этногенез весьма ощутимо. «Космические и планетарные вариации стоят на несколько порядков выше этногенезов, влияют на всю биосферу, включающую не только совокупность живых организмов, но и почвы… И хотя этносы – «капли в океане биосферы», они не могут не реагировать на ее флуктуации».

Анализ данного вопроса дает основание выделить категорию этносферных, а также социосферных функций почвы, существенно определяющих этногенез и жизнь этносферы и социосферы. Среди таких функций можно назвать: роль почвы как одного из важных факторов существования и динамики этносферы и социосферы; участие ее в формировании полезных ископаемых и энергетических ресурсов, используемых этносами Земли; почва как место для поселений, промышленных и дорожных объектов; сохранение почвой информации о развитии природной и этнокультурной среды и др.

Значение почвы или педосферы как важнейшего компонента биосферы Земли огромно. Без почвы не было бы жизни.

Педосфера – почвенный покров земной коры образованный природными условиями местности.

Ведь даже на райских островах, где говорят люди живут в сравнении с нами в блаженном безделии, должна быть земля, на которой растут пальмы, плодами которой эти люди питаются.

Характер поверхностного слоя

Характер и состав поверхностного слоя на каждом месте Земли связан с геологической основой, климатом и многими местными факторами.

Почва образуется из материнской породы скалистой основы путем выветривания, в котором играет роль не только климат и дождевые осадки, но также микроорганизмы. А поскольку этот процесс протекает достаточно медленно, то и значение почвы для человека велико. В сухом климате пустынь поверхностный слой образуется еще медленнее и быстрее уносится ветром, чем в условиях нашего умеренного климата. Влияет на это и .

Итак, что необходимо для образования плодородного слоя земли?

Так называемые латеритные почвы возникают в местах с тропическим климатом, а черноземы – это остатки древних межледниковых геологических периодов. Латеритные верхние поверхности характеризуются низким содержанием кремнезёма, но высоким содержанием алюминия и железа.
Существует еще множество других, на первый взгляд менее существенных факторов, влияющих на образование и значение почвы. Весьма важная роль принадлежит микроорганизмам, которые способны разложить нерастворимые составные части горных пород, например, кремний и базальт.

Для природы, собственно, совсем не трудно с помощью своих простых средств: воды, ветра, мороза и микроорганизмов - разложить, конечно в течение многих лет, стойкий, на первый взгляд неистребимый материал.

На известном вулкане Кракатоа в Индонезии всего за 45 лет возник слой почвы толщиной в 35 см. Сейчас на склонах некоторых вулканов крестьяне обрабатывают вулканический пепел через пять-десять лет после извержения и получают хороший урожай.

Почвоведы, изучающие поверхностный слой, рассматривают вертикальный срез.
Большинство почв в разрезе составляют от десятков сантиметров до единиц метров и имеют:

• растительный остаток;
• гумус или перегной;
• материнская основа (гнейс, гранит, известняк, песчаник).

В природе структуру почвы видели многие. Для этого достаточно посмотреть в глубокую яму или на стену какого-нибудь карьера: глубоко, не выветренная скала и это выветривание заметно тем больше, чем ближе к пахотному слою оно находится. Выветривание возникло из-за воздействия ветров, осадков и времени. В зависимости от того, как в почвенном разрезе представлены материнские породы и каково содержание органических частей, различаются разные типы педосферы в том числе и по цвету: чернозем, серозем, краснозем, желтозем. Почвенный горизонт или профиль различается по составу в разных частях Земли.

Человек и поверхностный слой суши

Горные породы характеризуются как химическим, так и минералогическим составом. Точно так же можно характеризовать и каждый тип почвы с перечислением минералов и химических соединений, входящих в нее.

Однако самым существенным остается тот факт, что значение почвы в том, что это самая ценная горная порода, которую ничем нельзя заменить.