Почвообразование Самарской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

геологический почвообразование влагообеспеченность климат

Введение

Геологическое строение Самарской области

Климат как фактор почвообразования

Список использованной литературы

Введение

Геоломгия (от др.-греч. г? -- Земля + льгпт -- учение) -- совокупность наук о строении Земли, её происхождении и развитии, основанная на изучении геологических процессов, вещественного состава, структуры земной коры и литосферы всеми доступными методами с привлечением данных других наук и дисциплин^[1][2].

Коротко геологию можно определить как науку о составе, строении и закономерностях развития Земли^[3].

Геология прошла длительный и сложный путь развития. Круг объектов её исследования расширялся, и распространился на всю Землю и объекты Солнечной системы. В геологии шли процессы дифференциации структур и объектов изучения, это сопровождалось специализацией научных направлений и интеграцией знаний, совершенствовались методы и инструменты исследований. В геологии предметом исследования является геологические объекты, их свойства, закономерности строения, взаиморасположения, происхождения и развития во времени и пространстве.

Почвовемдение (от рус. почва и ведать) -- наука о почвах^[1], как о самостоятельном природном теле. Входит в состав естествознания, относится к наукам о земле. Почвоведение изучает происхождение, развитие, строение, состав, свойства, плодородие и распространение почв, а также разрабатывает меры по их охране и рациональному использованию.

Благодаря докторской диссертации и монографии В. В. Докучаева «Русский чернозём»^[2] почвы стали самостоятельным объектом исследования, а защита диссертации (23 декабря 1883 года^[3]) стала датой рождения новой научной дисциплины (самостоятельной науки) -- почвоведение^[4].

Геологическое строение Самарской области

Геологическое строение. Главный структурный элемент геологического строения территории - юго-восточная часть древней Русской платформы с докембрийским фундаментом, перекрытым чехлом осадочных пород всех возрастов, начиная от древних (девон) и кончая современными отложениями. В начале палеозойской эры в результате мощных тектонических движений и расчленения кристаллического фундамента Русской платформы на крупные участки, образовалась Волго-Уральская антеклиза - одна из крупнейших тектонических структур Русской платформы, охватывающая почти все Среднее Поволжье. К наиболее приподнятой части Волго-Уральской антеклизы в пределах Самарской области относятся Приволжская возвышенность, Бугульминско-Белебеевская возвышенность и Общий Сырт.

Геологическое строение и рельеф Самарского края причудлив и разнообразен и в сочетании с растительностью образует неповторимые пейзажные ландшафты.

По правобережью Волги протянулась Приволжская возвышенность, в Жигулях достигающая высоты 375 м. Левый берег реки низменный и плоский.

В северной части Самарской Луки тянутся Жигулевские горы - одно из красивейших мест на всей Восточно-Европейской равнине. Гористый рельеф - утесы и скалы, глубокие долины - сделали Жигули ценными в эстетическом и научно-познавательном плане.

Вся область расположена в Русской равнине на стыке трех природных зон: лесной, степной и переходной между лесом и степью - лесостепной. Такое географическое положение определяет разнообразие природных зон: от таежных лесов и древнейших торфяных болот до бескрайних степных пространств и бесчисленных водоемов. Большая часть природных ландшафтов разрушена хозяйственной деятельностью человека. Сохранившиеся природные территории объявлены памятниками природы.

Природа Самарской области, с одной стороны, типична для средней полосы России, с другой стороны, воистину уникальна. Особенность ее состоит в том, что на сравнительно небольшой территории можно найти элементы природных зон, характерных практически для всех регионов Российской Федерации (за исключением крайнего севера и южных приморских районов). Скалистые, поросшие густым лесом горные вершины и привольные степи, тенистые дубравы и дремучая тайга, непроходимые болота и целебные минеральные источники, малые речушки и бескрайние горные дали - чудесных уголков на территории Самарской области так много, что государство здесь взяло под охрану не только отдельные памятники природы, но и целые территории.

Среди них - национальный парк "Самарская лука", Жигулевский заповедник, Бузулукский бор, ландшафтные заказники - Васильевские острова и Сергиевские минеральные воды. Всего на территории Самарской области зарегистрировано 306 памятников природы, из них 13 объектов имеют статус республиканского значения.

Поверхностные воды. На территории области немало естественных и искусственных водоемов. К ним относятся большие и малые реки, родники, озера, пруды и водохранилища. Самой крупной рекой области является Волга, берущая свое начало на Валдайской возвышенности. Из наиболее крупных ее притоков в пределах области являются Самара, Большой Иргиз, Сок, Чапаевка, Уса, Безенчук, Большой Черемшан и Сызрань.

Эти реки со своими притоками образуют речную сеть области. Общая длина Волги 3690 км, из них отрезок в 340 км приходится на Самарскую область. Правый склон волжской долины крутой и обрывистый, он поднимается на 100-150 м над уровнем меженных вод. Левый склон имеет вид террас. В настоящее время русло реки Волги зарегулировано и превращено в Куйбышевское и Саратовское водохранилища. Река Самара наиболее многоводный приток Волги на территории Заволжья. Из общей ее длины, равной 575 км, в границах области находится 236 км. Поверхностный сток составляет 6,87 км3. Всего на территории области формируется около 3,39 км3 водных ресурсов.

Расположившись в одном из красивейшем и уникальном месте, в центре огромной степи, занимая очень выгодное географическое положение, Самарская область богата своими запасами природных ресурсов. Имея достаточно развитую минерально-сырьевую базу, область представлена углеродным сырьем, широким разнообразием минерально-строительного сырья, отдельными видами горнотехнического и горно-химического сырья, подземными водами, в том числе содержащими гидроминеральное сырье. Важнейшими полезными ископаемыми области являются нефть и газ. Нефть содержит 7 - 11% парафина, 12,20% смол, значителен процент легких углеводородов.

В то же время она отличается повышенной сернистостью - 3 - 3,5%, поэтому роль этой нефти велика и как химического сырья. Всего на территории области открыто более 350 месторождений нефти. 80 месторождений находится в нераспределенном фонде недр, их разработка может быть осуществлена на основе тендера. Специалисты области решают проблему разработки и внедрения эффективных способов повышения нефтеотдачи пластов.

Крупнейшим в Самарской области считается Мухановское месторождение, но остается значительная часть неразведанных ресурсов нефти (83 - 85%), которую можно рассматривать в качестве рентабельных для освоения. Кроме нефти Самарская область располагает большими запасами разнообразного минерально-строительного сырья промышленной категории. Это строительный камень, песчано-гравийный материал, пески строительные и силикатные, кирпично-черепичное сырье, битумсодержащие породы, гипс и ангидрит, керамзитовое сырье, аглопоритовые глины, стекольное сырье, тугоплавкие глины, цементное сырье.

Запасы каменно-строительных материалов считаются крупнейшими в Поволжье. Горнотехническим сырьем, представленным запасами формовочных песков, область обеспечена более чем на 40 лет. Имеются геологические предпосылки выявления месторождений бентонитов и цеолитсодержащих пород. Горно-химическое сырье области представлено фосфоритами, самородной серой, каменной солью, асфальтитами и битумами, природными битумами (прогнозная оценка их на глубинах до 500 м - 780 млн. т.). Богата область и горючими сланцами, добыча и переработка которых ведется на Кашпирском и Дергуновском месторождениях.

Область заинтересована в привлечении инвестиций для освоения Дергуновского месторождения каменной соли. Ценность уникального Кашпирского месторождения горючих сланцев во многом определяется экспортными возможностями продуктов их переработки.

Битумы и асфальтиты, при использовании эффективных технологий, найдут применение в дорожном строительстве. В Самарской области разрабатываются месторождения Володинское и Сырейско-Каменодольское самородной серы. На месторождении Ширяевское идет добыча известняка. Пластовые воды области, в силу наличия промышленных концентраций некоторых компонентов (бром, йод, бор, стронций, рубидий, калий, литий), могут быть использованы при применении соответствующих технологий в качестве источника гидроминерального сырья.

Область в достаточной степени обеспечена запасами подземных вод, в том числе лечебно-столовыми, бальнеологическими, минеральными водами, гидроминеральным сырьем. Сельское хозяйство: специализируется на зерно-животноводческом направлении. В структуре растениеводства наряду с производством зерна важную роль играют технические культуры. Для животноводства характерна молочно-мясная специализация. Овцеводство имеет полутонкорунное, мясо-шерстное направление.

Развито пчеловодство Самарская область занимает ведущее место в России по производству зерновых культур, в том числе пшеницы, риса, а также бахчевых, овощей, горчицы и подсолнечника. Овощебахчевыми культурами область снабжает многие регионы нашей страны. Кроме того, возделываются здесь просо, гречиха, кукуруза. Издавна, славясь особыми сортами пшеницы, которые поставлялись самарскими купцами к столу королевских особ Европы, нынешние землепашцы пытаются восстановить свое былое превосходство. Сельское хозяйство области высокоэффективно, оно связано с весьма благоприятными природными условиями.

Общая площадь сельскохозяйственных угодий в области составляет 3,9 млн. га, пашня занимает 3 млн. га, из них орошаемые земли - 179 тыс. га. Богатая сырьевая база сельскохозяйственного производства делает возможным организацию многопрофильной переработки продукции и вторичного сырья, что позволяет повысить конкурентную способность готовой продукции, создать необходимые материальные предпосылки для расширения аграрного производства.

Климат как фактор почвообразования

Факторы почвообразования -- элементы природной среды, под влиянием и при участии которых формируется почвенный покров земной поверхности.

Основы учения о факторах почвообразования разработал основоположник генетического почвоведения В.В.Докучаев. Классическое определение процесса образования почв. В. Докучаев сформулировал следующим образом: «Почвы всегда имеют свое собственное происхождение, они всегда и всюду являются результатом совокупной деятельности материнской горной породы, живых и отмерших организмов (как растений, так и животных), климата, возраста страны и рельефа местности».

Климат, рельеф, материнские горные породы и отмершие организмы -- элементы природной среды. Возраст территории отражает развитие почв во времени. Все эти почвообразователи принимают равноправное участие в образовании почв. Вместе с тем подобное «равноправие» факторов отнюдь не означает, что каждый из них везде и всегда оказывает одинаковое влияние на процесс почвообразования. При постоянном и обязательном действии всех факторов (их совокупности) характер проявления каждого из них или относительная роль отдельных факторов в почвообразовании существенно изменяется. Каждый из факторов почвообразования, различаясь по своему существу, эффекту и значению, остается незаменимым. Сочетание факторов почвообразования -- это комбинация экологических условий, необходимых для развития почвообразовательного процесса. При отсутствии одного из факторов исключается возможность формирования почв. Наряду с отмеченными пятью природными факторами почвообразования выделяют еще шестой -- антропогенный фактор (производственная деятельность человека), оказывающий как прямое, так и косвенное влияние на почвообразование и почвенный покров.

Рассматривая климат как фактор почвообразования, необходимо иметь в виду, что в данном случае физическое тело природы -- атмосфера, а климат -- главный показатель атмосферных процессов, воздействующих на почву. Климат представляет собой статистический многолетний режим погоды на определенной территории. Он характеризуется средними показателями метеорологических элементов (температура, осадки, испаряемость и т. д.) и их крайними значениями, которые дают представление об амплитудах колебаний того или иного параметра в течение суток, сезона, года. Главные показатели климата -- количество поступающей на земную поверхность солнечной радиации и количество выпадающих осадков. Солнечная радиация -- важнейший источник энергии для большинства явлений, происходящих в биосфере Земли, в том числе и как почвообразовательного процесса. Космический приток солнечной энергии на верхней границе атмосферы составляет около 8,4 кДж/(см²Чмин), однако поверхности Земли достигает не более 50 %.Примерно 30 % солнечной радиации отражается от атмосферы в космос, около 20 % поглощается парами воды и пылью в атмосфере и небольшая часть поступает на земную поверхность уже в виде рассеянной радиации.

Лучистая энергия Солнца, достигающая земной поверхности, превращается в другие формы энергии. Часть ее в процессе фотосинтеза, осуществляемого зелеными растениями, трансформируется в химическую энергию, аккумулирующуюся в органических соединениях. Большее количество солнечной радиации, поглощаясь почвой, превращается в тепловую энергию, которая в дальнейшем расходуется на нагревание почвы и приземного слоя воздуха, на испарение почвенной влаги.

С помощью тепловой энергии, затрачиваемой на нагревание почвы, в ней создается соответствующий температурный режим. Тепловые условия почвообразования на земной поверхности весьма разнообразны. В соответствии с поступлением тепла на поверхность Земли формируются термические пояса (группы) климатов планеты:

Полярный (холодный) -23...-15 ; <42 кДж/(см²Чмин)

Бореальный (умеренно холодный) -4...+4 ; 42.. .84

Суббореальный (умеренно теплый) +10 ; 84...209

Субтропический (теплый) +15; 209... 251

Тропический (жаркий) +32;251...335

В целом, от полюсов к экватору наблюдается закономерное увеличение количества тепла, поступающего на земную поверхность, что оказывает огромное влияние на формирование кор выветривания и характер почвообразовательных процессов. Известно, что с увеличением температуры на каждые 10⁰С скорость химических реакций возрастает в 2...4 раза. При повышении температуры увеличивается и степень диссоциации многих химических соединений. Так, если степень диссоциации воды при 0⁰С принять за 1, то при 10⁰С она возрастет в 2,7 раза, при 20⁰С -- в 3,5, а при 35⁰С - в 4,5 раза. С повышением температуры увеличивается и диссоциация угольной кислоты, растворенной в воде. Поэтому по мере роста температуры все большее количество ионов водорода будет вовлекаться в процессы выветривания и почвообразования. Кроме того, чем выше радиационный баланс местности, тем более активно функционирует почвенная биота, больше синтезируется растительной биомассы и выше биологическая продуктивность территории. Поэтому процессы выветривания и почвообразования в тропиках протекают гораздо интенсивнее, чем в умеренном климате и тем более в полярных областях. По мере увеличения радиационного баланса от полярного пояса к тропическому существенно возрастает интенсивность элементарных почвенных процессов, обусловливающих как глубокую трансформацию горных пород и иллювирование продуктов почвообразования, так и сопровождающихся поступлением, синтезом и аккумуляцией новых минеральных и органических соединений и их производных. Однако при этом на характер выветривания и почвообразования в значительной степени влияютусловия увлажнения конкретной территории, т. е. количество выпадающих осадков.

Атмосферные осадки -- важнейший источник воды в почве, без которой невозможно протекание химических, физико-химических и биологических процессов, а следовательно, и реализация почвообразующего эффекта лучистой энергии Солнца. Атмосферные осадки, выпадающие на сушу, -- это часть воды, участвующей в мировом круговороте между океаном, атмосферой и континентами. Их ежегодное количество в среднем составляет более 100 тыс, км³. Это та влага, которая вовлекается в процессы выветривания, почвообразования и в создание биомассы. Ее значение в этих процессах исключительно велико. С атмосферными осадками в почву поступают пыль, оксиды азота, аммиак, соединения серы, а в индустриальных районах и различные токсичные вещества, в результате чего происходит загрязнение почвенного покрова. Влагу атмосферных осадков, удерживаемую в почвенных горизонтах, растения используют для создания биомассы, которая в последующем становится источником гумуса, энергии и питательных веществ. Благодаря атмосферной влаге осуществляются процессы растворения и выщелачивания веществ, гидратация, гидролиз первичных и вторичных минералов. С движением воды связаны миграционные процессы разнообразных соединений в почвенном профиле, приводящие к расчленению его на генетические горизонты, а также эрозия и переотложение смытого материала.

Количество атмосферных осадков, выпадающих в течение года в разных частях земного шара, варьирует весьма существенно. На территории абсолютных пустынь в течение длительного времени (от нескольких до 10 лет) атмосферные осадки не выпадают совершенно. В лесных областях умеренно холодного пояса ежегодно выпадает до 500-800 мм осадков. Количество атмосферных осадков, ежегодно выпадающих во влажных субтропиках, составляет 1500-2500 мм, а в экваториальных областях влажных тропиков достигает иногда 7-10 тыс. мм. Некоторые районы в дельте Ганга и Брахмапутры получают до 14 тыс. мм осадков в течение года. В целом поступление атмосферных осадков существенно возрастает от полюсов к экватору. Внутри континентов в распределении атмосферных осадков наблюдаются существенные отклонения от общепланетарной схемы. Они обусловлены особенностями атмосферной циркуляции, размерами материков, конфигурацией и высотой горных сооружений, наличием низменностей, удаленностью местности от побережья морей и океанов, близостью холодных или теплых морских течений. В зависимости от этого на той или иной территории складывается водный режим определенного типа, не всегда соответствующий поясному характеру распределения осадков.

Для характеристики влагообеспеченности территории используют коэффициент увлажнения (КУ), введенный в практику почвоведения Г. Н.Высоцким (1904) и детально разработанный Б. Г. Ивановым (1948). Его вычисляют по формуле

КУ=А : Е,

где А-- среднемноголетнее количество осадков за год, мм; Е - испаряемость за тот же период, определенная по испарению с поверхности водоемов, мм.

В соответствии с этим коэффициентом по условиям атмосферного увлажнения выделяют климатические области (группы климатов) и сопряженные с ними почвенно-растительные зоны.

Между характером почвенного покрова и количеством выпадающих осадков существует тесная взаимосвязь, которая проявляется следующим образом. В аридных регионах, где резко выражен дефицит атмосферных осадков, формируются почвы с высокой засоленностью и карбонатностью. Они бедны гумусом, вторичными минералами, имеют щелочную реакцию и низкую поглотительную способность. По мере увеличения количества выпадающих осадков активизируется процесс выноса из почвенного профиля легко- и труднорастворимых солей, снижается реакция среды, возрастают содержание гумуса, вторичных глинистых минералов и поглотительная способность почв. В областях повышенного увлажнения распространены почвы с кислой и сильнокислой реакцией среды, почвенный профиль которых почти полностью отмыт от водорастворимых хлоридов, сульфатов и карбонатов щелочных и щелочно-земельных элементов. Почвы обогащены гидроксидами и оксидами железа и алюминия, содержат мало гумуса и глинистых минералов с разбухающей кристаллической решеткой, что наряду с развитием амфолитоидности обусловливает невысокую емкость катионного обмена.

Для формирования почв большое значение имеют не только общие условия увлажнения, но также интенсивность выпадения осадков и распределение их по сезонам года. В периоды наибольшего поступления осадков происходит разбавление почвенных растворов и развитие сезонных нисходящих токов влаги, способствующих перемещению растворенных веществ и тонкодисперсных частиц. В пустынях сезонное нисходящее движение почвенных растворов происходит не ежегодно и составляет лишь несколько сантиметров. В условиях степи и саванн сезонное нисходящее движение влаги распространяется на глубину 50.. .70 см, а иногда на 2...3 м.

Во влажных регионах в дождливый сезон нисходящее передвижение влаги распространяется на весь почвенный профиль и кору выветривания вплоть до грунтовых вод. Это наблюдается в северных лесных областях, субтропиках и тропиках.

В периоды наибольшего увлажнения в почвах нередко создаются анаэробные условия и развиваются восстановительные процессы, соединения элементов с переменной валентностью переходят в подвижные формы и вовлекаются в миграционные процессы. Интенсивные дожди в районах с расчлененным рельефом вызывают эрозию, в результате чего смывается верхний, наиболее плодородный слой почвы. В сухие и жаркие периоды нисходящее движение сменяется восходящим в результате испарения и транспирации почвенной влаги. Увеличивается концентрация почвенных растворов, вследствие чего выпадают в осадок соединения с низкой растворимостью, коагулируют почвенные коллоиды, синтезируются новые соединения, в том числе глинистые минералы.

Важное значение имеют интенсивность и продолжительность холодных, теплых, дождливых и засушливых периодов. От степени выраженности этих процессов, их сочетания зависят тип растительности, состав и активность почвенной биоты, темпы создания и разрушения органического вещества, направление и скорость выветривания, характер миграционных процессов.

В процессах почвообразования большую роль играют почвенно-климатические условия, которые не тождественны атмосферно-климатическим.

Климат почвы это многолетний режим температуры и влажности и их географическое распределение, зависящее от комплекса природных факторов и производственной деятельности человека.

Список использованной литературы

1. http://allrefs.net/c47/1r0a5/p2/?full

2. Геология и геохимия нефти и газа. Бакиров А. А. , 2012

3. География почв с основами почвоведения. Белобров В.П., Замотаев И.В., Овечкин С.В. под ред. В. П. Белоброва, Издательство: Москва, ИЦ «Академия», 2004

4. Основы агрономии. Авторы: Евтефеев Ю.В., Казанцев Г.М., Издательство: Москва, «ФОРУМ», 2013

5. Почвоведение. Апарин Б.Ф., Издательство: Москва, ИЦ «Академия», 2012

6. Почвоводоохранное земледелие - Каштанов А.Н., Заславский М.Н., 2007

Размещено на Allbest.ru