Урок 20 «Почвы»
Повторение
Живые организмы, образующие биосферу Земли, отличают нашу планету от других известных нам космических тел.
«флора» - это совокупность видов растений.
«фауна» - это совокупность видов животных.
«биоразнообразие» - разнообразие видов живых организмов в биосфере.
«биомасса» - общая масса живых организмов.
Животный мир обладает большим разнообразием, а растительный мир — большей биомассой.
Сегодня известно более 300 тыс. видов растений и более 1,5 млн видов животных. А ведь есть ещё и множество видов микроорганизмов, разнообразные грибы.
Биомасса — количественная характеристика. В настоящее время для земного шара она оценивается примерно в 1800 млрд т, причём около 99% приходится на растения (влажные экваториальные леса). Около 90% биомассы сосредоточено на суше.
Большая часть биомассы Земли сосредоточена в лесах Земли. На суше преобладает масса растений, в океанах масса животных и микроорганизмов. Однако скорость прироста биомассы (оборот) намного больше в океанах.
2. Объясните, почему флора и фауна на разных материках различаются.
В одних и тех же природных зонах на разных материках произрастают растения и обитают животные сходного облика, но видовой состав флоры и фауны во многом различен. Например, Африка, Южная Америка и Австралия когда-то составляли единый древний материк Гондвану. Впоследствии они оказались на значительном удалении друг от друга, поэтому их флора и фауна развивались отдельно. Учёные полагают, что раньше всех отделилась Австралия, поэтому её живая природа особенно отличается от природы других материков. Среди млекопитающих господствуют сумчатые животные (кенгуру, вомбат, коала и др.), которых почти нет на других материках.
Нигде больше не встречаются яйцекладущие млекопитающие (утконос, ехидна). И среди растений некоторые произрастают только в Австралии, например многие виды эвкалипта. В недавнем геологическом прошлом между Евразией и Северной Америкой был перешеек (на месте Берингова пролива), поэтому среди растений и животных этих материков распространены либо одни и те же, либо близкие виды. Ель, лиственница, клён, дуб — привычные древесные породы на обоих материках. Однако в Северной Америке их видов больше: там древнее оледенение было по масштабам меньше, чем в Евразии.
Каждый вид растений и животных живёт в определённых природных условиях. Если среда обитания изменяется, то вид может оказаться под угрозой исчезновения.
4. Расскажите, как животные приспособились к обитанию в различных природных условиях.
Верблюды – жители жарких пустынь, ламы – высокогорных Анд. К каким климатическим условиям вынуждены приспосабливаться и те и другие? С помощью чего?
Верблюды приобрели ряд приспособлений, которые помогают выживать в жарких и засушливых условиях, передвигаться по пескам. Прежде всего, нужно сказать – что же находится в горбах верблюдов: это, само собой, не вода – а жировая ткань, выполняющая функцию энергетической «кладовки». Именно благодаря этим запасам животные могут почти месяц обходиться без еды – тогда горбы уменьшаются в размерах и свисают на бок. Кроме того, эти горбы помогают верблюдам регулировать теплообмен, так как температура остального тела гораздо выше: от 34 градусов Цельсия ночью до 41 градуса в течение дня, причём потеть они начинают только после превышения этой отметки. Ночью же, когда в пустыне становится очень холодно, горбы служат «обогревателями» для их обладателей. Но и это не все хитрости верблюдов! К примеру, их уникальные ноздри не только могут полностью закрываться при необходимости, как и глаза – длинными густыми ресницами (во время песчаных бурь), но и благодаря своей форме сохраняют водный пар и возвращают конденсат к телу! Густой мех животных-кочевников хорошо отражает солнечный свет — это защищает тело от испепеляющего солнца. На ногах верблюдов есть мозолистые образования, которые позволяют им лежать на раскаленном песке. Ну и, в качестве последнего штриха, заметим: воду верблюжий организм настолько строго экономит, что их совершенно сухие экскременты бедуины используют в качестве топлива.
Ламы имеют приспособления к жизни в холодных горах. В отличие от верблюдов, ламы не имеют горба, в остальном у них много общих черт: клыковидные резцы в верхней части челюсти, мозолистые подушечки на подошве раздвоенных копыт (следствие аналогичной адаптации к каменистому грунту), особенности пережевывания жвачки, которой животное, если его разозлить, плюется. Лама также может долгое время жить без воды. У них густая теплая шерсть, защищающая от холода в условиях высокогорья. В отличие от верблюдов, у лам пальцы на ногах двигаются независимо друг от друга, что придает им большую устойчивость на каменистых склонах. Благодаря этому ламы способны даже в горах передвигаться с большой скоростью.
Почему важно сохранять биоразнообразие Земли?
Чем выше биоразнообразие Земли, тем устойчивее будет биосфера.
Все живые организмы связаны между собой. Исчезновение одного вида всегда отражается на других видах. Исчезновение жертвы плохо отразится на хищниках. Все виды хозяйственной деятельности, которые оказывают воздействие на среду обитания живых организмов, приводят к сокращению биоразнообразия.
ПОЧВЫ
Василий Васильевич Докучаев — русский геолог, основоположник школы почвоведения. Основоположник научного почвоведения и географии почв.
Во многом благодаря Докучаеву в Воронеже появился сельскохозяйственный институт, а Каменная степь в Таловском районе превратилась в оазис. В честь великого исследователя названы улица в Центральном районе Воронежа и аграрный научный центр в Воронежской области.
Будущий учёный родился в 1846 году в Смоленской губернии в многодетной семье священника. В 11 лет Василия отдали в Вяземское духовное училище, затем он продолжил обучение в Смоленской духовной академии. Однокашники называли его Башка (от слова «башковитый»). Юноша выделялся среди сверстников смышлёностью и способностью усваивать информацию на лету.
За отличные успехи в учёбе Докучаева в 1867 году направили в Санкт-Петербургскую духовную академию. Но Василий через три недели вдруг заявил отцу, что хочет покинуть академию и поступить в университет. Вот такой неожиданный поворот — от священника к естествоиспытателю.
Василий Докучаев был зачислен на естественное отделение физико-математического факультета Императорского Санкт-Петербургского университета. В то время там преподавал великий химик, профессор Дмитрий Менделеев, который оказал огромное влияние на Докучаева.
Ещё в студенческие годы Василий особенно интересовался геологией и в 1871 году написал дипломную работу о наносных образованиях на берегах знакомой ему с детства речки Касни в Смоленской губернии.
После окончания университета Докучаев занял должность хранителя минералогической коллекции, затем был избран доцентом и профессором минералогии. В течение многих лет преподавал минералогию в Институте гражданских инженеров.
В 1878 году написал магистерскую работу «Способы образования речных долин Европейской России».
Примерно в это же время в судьбу вмешался его величество случай. Докучаева попросили составить почвенную карту России — это нужно было для статистики, которую готовило Министерство государственных имуществ.
Василий Васильевич взялся за дело и с удивлением для себя увидел, что науки о почвах в стране... попросту нет! Докучаев полностью погрузился в изучение исследований о почвах. Организовывал многочисленные экспедиции в разные регионы, чтобы понять, под влиянием каких именно условий формируются такие разные и не похожие друг на друга почвы.
С 1877 по 1881 год в летнее время Василий Докучаев совершал экспедиции по чернозёмной зоне Европейской России. Общая протяжённость этих поездок составила более 10 тысяч километров! Также Докучаев выступил с инициативой создания в России почвенного музея с лабораторией.
В 1883 году он представил экономическому обществу доклад «Русский чернозём», в котором детально рассмотрены область распространения, происхождение, химический состав чернозёма и пр. За эту работу Докучаев был удостоен Петербургским университетом учёной степени доктора минералогии и геогнозии. А Академия наук вручила ему Макарьевскую премию (полторы тысячи рублей).
Сам Докучаев называл чернозём благодатной почвой, «которая составляет коренное, ни с чем не сравнимое богатство России и которая является результатом удивительно счастливого, весьма сложного комплекса целого ряда физических условий».
Василий Докучаев и его ученики многократно проводили тщательные комплексные исследования почв в разных губерниях — Нижегородской, Полтавской и пр. Некоторые почвенно-оценочные работы длились в течение нескольких лет.
А в 1891 году в стране случилась страшная засуха, вызвавшая голод во многих губерниях, в том числе и Воронежской. Докучаев, который проводил не только исследования почв, но и лесов, составил программу защиты по борьбе с засухами. Также он предложил планы по охране чернозёмов. Эта программа включала в себя регулирование оврагов, посадку лесополос, искусственное орошение и пр. Василий Докучаев выступал за создание опытных станций, которые должны были изучать почвы, леса, воды, сельскохозяйственную деятельность.
В мае 1892 года по инициативе учёного была создана «Особая экспедиция по испытанию и учёту различных способов и приёмов лесного и водного хозяйства в степях России». Василий Докучаев, возглавивший особую экспедицию, отправился в Воронежскую губернию — в Каменную степь (Таловский район). Она представляла собой в то время печальное зрелище. Из-за сплошной распашки целинных земель, вырубки лесов, нерегулируемого выпаса скота плодородный слой почвы практически исчез, знойные суховеи приводили к гибели посевов. Благодаря разработкам методов защиты почв от засухи в Каменной степи была сооружена система прудов, велись работы по высадке полезащитных лесных полос. Ныне Каменная степь — это государственный природных заказник федерального подчинения. Поля, окаймлённые деревьями и кустарниками, чистые пруды, десятки видов животных, более ста видов птиц, более 800 видов растений...
Постоянная борьба с невежеством и бюрократической рутиной привела к депрессии и тяжёлому нервному расстройству. 26 октября 1903 года Василий Докучаев скончался в возрасте 57 лет.
Через год после смерти, в 1904 году, Василия Докучаева назвали отцом русского почвоведения. Под его руководством была создана русская школа почвоведов. У него было множество последователей и учеников, в том числе прославленные учёные Константин Глинка, Владимир Вернадский и др. Благодаря участию в нескольких Всемирных выставках его идеи стали распространяться в Европе и США. Именно Докучаев прославил воронежский Чернозём на весь мир. В 1889 году на Всемирной выставке в Париже впервые в истории международных экспозиций была представлена коллекция русских почв, карт и работ. Василий Васильевич Докучаев лично участвовал в выставке. Отдел русских почв был награждён золотой медалью, а сам Докучаев — орденом «За заслуги по земледелию» . Геолог во время лекций не жалел эпитетов для характеристики этой благодатной почвы: «Сегодня я буду беседовать с вами… Затрудняюсь назвать предмет нашей беседы — так он хорош. Я буду беседовать с вами о царе почв, о главном основном богатстве России, стоящем неизмеримо выше богатств Урала, Кавказа, богатств Сибири, — всё это ничто в сравнении с ним; нет тех цифр, какими можно было бы оценить силу и мощь царя почв, нашего русского чернозема. Он был, есть и будет кормильцем России»...
ТИПЫ ПОЧВ
Вы видите, что каждой природной зоне соответствует определённый тип почвы. В зоне арктических пустынь в суровых условиях образуются маломощные скудные арктические почвы.
В тундре формируются тундрово-глеевые почвы, для которых характерны малая мощность, переувлажнение, бедность питательными веществами, низкая агрономическая ценность.
В зоне тайги под темнохвойными лесами формируются подзолистые почвы с довольно скудным гумусовым горизонтом и мощным нижележащим горизонтом, который сильно осветлён и напоминает золу. Именно поэтому и горизонт, и сам тип почвы называются подзолистыми. Какое строение почвенного слоя связано со сравнительно небольшим количеством ежегодного опада в хвойном лесу, а также большой годовой суммой осадков, промывающих верхние горизонты почвы и выносящих оттуда гумус.
Опад — отмершие части растений (листья, ветки, цветки, плоды и т. п.), опавшие на поверхность почвы или дно водоёма.
В зоне смешанных лесов, где к хвойным деревьям присоединяются более теплолюбивые мелколиственные — берёза, осина и широколиственные — липа, дуб, клён, распространены умеренно плодородные дерново-подзолистые почвы. Содержание гумуса в почве возрастает, хотя промывание их здесь довольно значительное.
Южнее, где температуры выше, а увлажнение больше, произрастают широколиственные леса, под которыми формируются серые лесные почвы. Ежегодный значительный опад способствует накоплению мощного гумусного горизонта, и поэтому почвы отличаются высоким плодородием.
В зоне жестколистных вечнозелёных лесов и кустарников преобладают коричневые и серо-коричневые почвы.
В лесостепной и степной зонах формируются самые плодородные на планете почвы — чернозёмы. Пышный покров из трав даёт обильный опад в конце каждого тёплого сезона, а промывание почвенного слоя сравнительно слабое в условиях недостаточного увлажнения. В результате образуется мощный гумусовый горизонт — нередко 50-80 см.
Каштановые почвы образуются в сухих степях в условиях более высоких температур и меньшего количества осадков, чем в разнотравных степях. Мощность гумусового горизонта в них от 20 до 50 см. Но плодородию они уступают чернозёмам, но всё же относятся к наиболее плодородным.
Сухие степи сменяются полупустынями и пустынями. Из-за сильнейшей сухости, высоких температур и редкой растительности в почве накапливается мало перегноя. Здесь образуются пустынные почвы: бурые в полупустынях и серо-бурые в пустынях.
В зоне саванн процесс почвообразования происходит в условиях сезонного выпадения осадков. Во влажный сезон из почвы сильнее вымываются необходимые растениям питательные вещества. В засушливый период из-за недостатка влаги замедляется жизнедеятельность организмов и растительный опал травяного покрова разлагается не полностью. В почве накапливается перегной. В саваннах сформировались относительно плодородные красно-бурые почвы.
По обе стороны от экватора в зонах постоянно влажных и переменно-влажных лесов распространены красные и красно-жёлтые ферраллитные почвы, содержащие соединения железа и алюминия. Соединения железа придают почвам красноватый оттенок. Поступающие в почву в большом количестве органические вещества до конца разлагаются, а не накапливаются в ней. Эти питательные вещества растения быстро поглощают, а обильные дожди промывают почвенный слой, поэтому такие почвы не обладают высоким плодородием.
Д/З пар. 19,20
вопрос 7. Используя почвенную карту в атласе, нанесите на контурную карту области распространения самых плодородных почв Земли черноземов.
623
83 007 
