» » Историческое представление о почве

Историческое представление о почве

В современном почвоведении большим распространением пользуется более полное определение почвы, данное В. В. Докучаевым в работе «Разбор главнейших почвенных классификаций» и вошедшее во многие учебники почвоведения. Докучаевское определение почвы послужило основой для развития генетического почвоведения в России на рубеже XX столетия и было зафиксировано в качестве основного в первом учебнике нового почвоведения, созданном учеником и последователем В. В. Докучаева Н. М. Сибирцевым, где он пишет, что естественными почвами следует называть такие материковые поверхностные образования или такие наружные горизонты горных пород, в которых общие эктодинамические явления сочетаются с воздействием внедряющихся организмов или с явлениями, проистекающими от элементов биосферы. Будучи весьма прогрессивным по своей сути и являясь отправным пунктом для развития современного генетического почвоведения, докучаевское определение почвы все же не было достаточно полным и не давало исчерпывающего представления о почве как о самостоятельном природном теле, т. е. не было достаточным определением для разграничивания почв от других природных образований В частности, это определение не дает четкого различия между почвой и корой выветривания. Смешение этих двух понятий привело к тому, что часть почвоведов была склонна считать почвоведение одним из разделов геологии, а почву отождествляла с корой выветривания. Так, Б. Б. Полынов определял почву как парагенетическую свиту пород выветривания, представленную на дневной поверхности определенным гумусовым горизонтом. Сходные представления развивал немецкий почвовед Раманн, определивший почву как верхний выветривающийся слой твердой земной коры. Этих представлений он придерживался и в последующих своих работах, хотя в целом в почвоведении стоял на генетических докучаевских позициях русской школы. Взгляды Б. Б. Полынова подверглись резкой критике. К Д. Глинка, С. А. Захаров, А А. Ярилов выступили с защитой докучаевских позиций о самостоятельности почвы и ее отличии от коры выветривания как от чисто геологического образования. Впоследствии Б. Б. Полынов изменил свои представления о почве как о коре выветривания и в своей книге «Почвы и их образование» писал: «Мы должны помнить, что почва и горная порода — понятия различные, что почвой называется вся сверху прикрытая растительным покровом, а глубже измененная по своей окраске и по своему строению часть горной породы». Однако неясность определения почвы в науке все же оставалась, несмотря на яркие полемические статьи докучаевцев, неясность настолько существенная, что К. Д. Глинка в своем учебнике почвоведения, ставшем классическим, даже не счел возможным дать четкое определение почвы. Одновременно с докучаевским направлением, в котором почва рассматривалась прежде всего как самостоятельное естественно-историческое тело в его функциональной зависимости от других природных тел и явлений, в русской науке развивалось и другое направление, связанное с именами П. А. Костычева и В. Р. Вильямса. Эти ученые обращали свое внимание в первую очередь не на «входящие» функции почвы, а на «выходящие», на отношение к почве произрастающих на ней растений. Соответственно и даваемое ими определение почвы подчеркивало совершенно другую сторону ее. В своем учебнике почвоведения П. А. Костычев писал: «Органическая жизнь на суше обусловливается свойствами верхнего слоя земли; он может быть пригоден для питания растений и через их посредство служить тогда источником жизненных средств для животных и человека... По этой причине изучение этого слоя... является для нас настоятельной необходимостью; для того, чтобы наши познания о верхнем слое земли были в достаточной степени плодотворны, нам необходимо изучать его свойства в их отношении к потребностям органической, или, точнее сказать, к потребностям растительной жизни. Здесь на первое место в определении почвы выступает ее отношение к растительному покрову, но не говорится о других функциональных свойствах, что также делает определение ограниченным. Идеи П. А. Костычева развил в своих трудах В. Р. Вильяме. Будучи почвоведом-докучаевцем по своим убеждениям и научным взглядам, В. Р. Вильяме видел все же ограниченность его определения почвы и настойчиво искал то главное свойство почвы, которое отличает ее от всех иных природных тел и прежде всего от горных пород. Определяющим свойством он считал плодородие, т. е. способность почвы непрерывно и одновременно снабжать растения необходимым запасом воды и пищи. Понятие о почве и ее плодородии неразделимо. Плодородие — существенное свойство, качественный признак почвы, независимо от степени его количественного проявления. Понятие о плодородной почве мы противопоставляем понятию о бесплодном камне, или другими словами, понятию о массивной горной породе». Видно, что подход В. Р. Вильямса к определению почвы страдает односторонностью, хотя и обращает внимание на самое существенное ее свойство. Из этого определения никак не вытекает, что почва — самостоятельное природное тело. Тем не менее целая школа последователей В. Р. Вильямса восприняла это определение как исходное, и оно так же, как докучаевское, вошло во многие учебники почвоведения. Подходы В. В. Докучаева и В. Р. Вильямса, будучи сами по себе односторонними и неполными, взятые вместе, взаимно дополняют и обогащают друг друга, характеризуя в целом русскую почвенно-генетическую школу. Поэтому вполне правомочны попытки их объединения и создания определения почвы на основе этих двух направлений русского генетического почвоведения. Одну из подобных попыток предпринял Д. Г. Виленский, давший такое определение почвы: «Почва представляет собой самостоятельное тело природы, образующееся путем сочетания и взаимодействия геологических процессов, с биологическими и обладающее новым качеством, не свойственным горной породе, — плодородием». Впоследствии Д. Г. Вн-ленский принял определение В. Р. Вильямса, но его первая попытка заслуживает самого серьезного внимания, так как именно всесторонний подход может дать наиболее полное и достаточное определение столь сложного объекта, каким является почва. В учебниках и учебных пособиях последнего времени авторы, к сожалению, мало уделяют внимания определению почвы и приводят либо докучаевское, либо вильямсовское, в зависимости от направления, к которому они принадлежат. Только в «Энциклопедическом словаре географических терминов» дано краткое и полное определение почвы, основанное на объединении двух подходов и развивающее попытку Д. Г. Виленского. Здесь почва определяется как «поверхностный слой земной коры, возникающий в результате воздействия биосферы и атмосферы на литосферу и обладающий плодородием» — определение, принадлежащее В. М. Фридланду. Наконец, в изданном Всесоюзным обществом почвоведов в 1975 г. Толковом словаре по почвоведению почва определяется как «самостоятельное естественноисторическое органо-минеральное тело природы, возникшее в результате воздействия живых и мертвых организмов и природных вод на поверхностные горизонты горных пород в различных условиях климата н рельефа в гравитационном поле Земли» — определение, близкое по существу к докучаевскому. Однако на этом поиски наиболее четкого и всеобъемлющего определения почвы отнюдь не закончились, что составляет одну из важных теоретических проблем современного почвоведения. Как правильно отметил Г. В. Добровольский, сочетание краткости и многоплановости информации, которое должно быть достигнуто в определении почвы, представляет очень трудную задачу, поскольку в нем должны быть обязательно отражены в общем виде главные особенности вещественного состава почвы, ее строения, свойств, генезиса и места среди других тел природы. Согласно Г. В. Добровольскому, «почвой следует называть поверхностный слой суши земного шара, обладающий плодородием, характеризующийся органо-минеральным составом и особым, только ему присущим профильным типом строения; почва возникла и развивается в результате совокупного воздействия на горные породы воды, воздуха, солнечной энергии, растительных и животных организмов; поэтому свойства почвы отражают местные особенности природных условий и хозяйственной деятельности человека» Определение почвы, по мнению Г. В. Добровольского, должно сопровождаться пояснением ее важнейшей экологической роли в окружающей человека среде. Таким образом, в русской почвеино-генетической школе сложились и существуют до настоящего времени три определения почвы, каждое из которых можно встретить в современной научной литературе, функциональное определение В. В. Докучаева, атрибутивное определение В. Р. Вильямса и основанное на их сочетании функционально-атрибутивное определение в вариантах Д. Г. Виленского, В. М. Фридланда, Г. В. Добровольского и других авторов. Что касается определений почвы, которыми пользуются другие школы почвоведов мира, то большинство исследователей, особенно в Европе, принимают определения русских школ, особенно докучаевское. Французская школа почвоведов особенно близко примыкает к русской докучаевской школе генетического почвоведения. У французских почвоведов принято функциональное определение почвы, близкое по своей идее к докучаевскому, хотя и не столь полное. Примером может служить определение почвы в учебнике земледелия Демолоиа: «Почва — это естественное поверхностное образование с рыхлой структурой и переменной мощностью, образующееся в результате изменения подстилающей материнской породы под влиянием различных физических, химических и биологических процессов». Близкие идеи развивают Дюшофур и другие французские ученые. У почвоведов ФРГ и ГДР столь велико разнообразие концепций и теорий, что единой школы не существует. Некоторые из них до сих пор стоят в теоретическом отношении на агрогеологических позициях, определяя почву как пронизанную корнями растений толщу или как верхний слой земной коры рыхлого сложения, толщина которого варьирует от тонкой пленки до нескольких метров. Некоторые из ученых стоят на генетических позициях. Так, крупнейший почвовед Кубиена определяет почву как возникший под влиянием жизни и специфических свойств биологических систем продукт превращения твердой земной коры, подвергшийся характерному развитию. По представлению Фидлера и Райссига, почва — это рыхлая часть твердой земной коры, которая создается благодаря гу-мусообразованию и выветриванию и переотложению продуктов гумификации н выветривания. В этих определениях авторы особенно подчеркивают роль живых организмов в почвообразовании, что характерно и для русской почвенной школы. Близкое к докучаевскому определение почвы дает Эренберг: «Почва есть обособленная часть земной коры, ограниченная на местности снизу скальным грунтом и грубыми осадочными породами, образующаяся при выветривании горной породы живыми организмами и их остатками, водой и воздухом. Она выходит на дневную поверхность и при благоприятных климатических условиях создает возможность для развития высших растений». И наконец, в некоторых немецких учебных пособиях, как, например, в «Почвоведении» под редакцией Прагера, приводится определение почвы Докучаева — Вильямса. Что касается почвоведов Англии, то в их работах определению почвы уделяется мало внимания. Ученые берут ее как нечто само собой разумеющееся. Так, по определению Робинсона, почва — это природное тело, физическая среда, в которой растения растут. Не идет дальше этого и Рассель в своей знаменитой книге «Почвенные условия и рост растений». Интересно проследить развитие определения почвы в американской школе почвоведов, поскольку она является довольно сильной и пользуется значительным влиянием в мировой науке. Основателем американской школы почвоведения считают Гильгарда, а сами американцы считают его и основателем современного почвоведения вообще. Его определение почвы в наиболее полном виде можно найти в книге о почвах, опубликованной в 1914 г., т. е. через 25—30 лет после появления работ В. В. Докучаева. В этой монографии Гильгард определяет почву как более или менее несвязное и рыхлое вещество, в котором растения с помощью своих корней могут найти или находят опору и питательные вещества, равно как и другие условия для произрастания. Очевидно, что это определение недалеко ушло от соответствующих представлений агрогеологов Европы середины прошлого столетия. Здесь нет и намека на генезис почв и на то, что это самостоятельное тело природы; нет здесь никаких намеков и на качественные отличия почвы от всех иных природных тел, поскольку рыхлым веществом, служащим средой для произрастания растений, может быть все что угодно. Значительное развитие американское почвоведение получило благодаря трудам Марбута, который, увлекшись идеями В. В. Докучаева, перенес их на американскую почву. Именно благодаря Марбуту американские почвоведы получили представление о почве как самостоятельном естественно-историческом теле. Много для распространения докучаевских идей сделал и другой почвовед, долгое время работавший в США, учебник почвоведения которого стал основным для многих поколений американских почвоведов, как и для специалистов других стран, получивших в США свое образование. Мы имеем в виду Д. С. Иоффе, который, будучи воспитанником русской докучаевской школы, в процессе своей работы постепенно отошел от последовательно генетической почвенной концепции и встал на более формалистические позиции. В своем широко известном учебнике почвоведения Иоффе пишет, что почва есть природное тело, дифференцированное иа горизонты, состоящее из минеральных и органических веществ, обычно несвязное, различной мощности, которое отличается от залегающей ниже материнской породы по морфологии, физическим свойствам и сложению, химическим свойствам и составу, а также в биологическом отношении. Определение Иоффе является по существу субстанционным, чем резко отличается от определений русской школы, от которой оно унаследовало лишь представление о почве как о самостоятельном природном теле. Что же касается самого определения, то из него нельзя вывести различий между почвой и осадочной горной породой или между почвой и корой выветривания. Кроме того, субстанционное определение имеет и другие недостатки по сравнению с функциональным. Йенни попытался внести некоторые количественные представления в докучаевское учение о факторах почвообразования и в теоретическое почвоведение в целом. Соответственно этому он дает такое определение почвы: «Почвами являются те части твердой земной коры, свойства которых изменяются вместе с почвообразуюшими факторами». Фактически это просто перефразированное определение В. В. Докучаева, данное им в последних работах 1899— 1901 гг. Сам Йенни не отрицает своей идейной связи с докучаевским учением, что, к сожалению, не было почему-то замечено при издании его книги на русском языке и, наоборот, совершенно завуалировано в предисловиях к русскому изданию 194В г. Книга Йенни оказала большое влияние на мировое почвоведение, широко известна во всех странах мира и сыграла, в частности, полезную роль в деле утверждения докучаевского представления о почве в мировой науке. Интересно отметить полезность формулы Йенни еще и в другом отношении. Она привела к целому ряду попыток построить имитационные математические модели почвообразования на основе уже изученных частных и общих закономерностей с использованием докучаевской идеи функциональных зависимостей. Надо сказать, что американская школа почвоведов, как и другие крупные научные школы, отнюдь не является единой в своих теоретических представлениях. Наряду с развитием генетических концепций, что особенно характерно для направления, поддерживаемого так называемыми «университетскими» почвоведами во главе с Йенни, большую роль играет и более формалистическое направление «департаментских» почвоведов, возглавлявшееся Келлогом. Для почвоведов последнего направления характерно стремление упростить и по возможности формализировать все концепции, понятия и термины на основе употребления объективных измеряемых критериев для всех определений. Естественно, на данном этапе развития науки это не всегда удается, да и сами подходы иногда вызывают принципиальные возражения, но тем не менее здесь налицо попытки количественных подходов, что в целом надо признать прогрессивным. Американские почвоведы второго из отмеченных направлений в последние годы в связи с работами по новой классификации почв ввели в науку несколько новых представлений, связанных с понятием почвы и почвенного тела. В работе по классификации почв, широко известной сейчас как «7-е Приближение». Мы еще не полностью осознали все последствия такого «кибернетического» подхода к определению почвы, допускающего значительную математизацию знаний, но преимущества его с точки зрения процессов управления почвенным плодородием как в теоретическом, так и в практическом отношении несомненны. Действительно, если вдуматься в данное определение природной почвы, характеризующее ее как результат совокупного и непрерывного воздействия живых организмов, климата, рельефа и времени иа материнскую горную породу, становится ясной роль именно функциональных внешних связей, имеющих определяющее значение в нашем отношении к почве как к одному из основных источников существования жизни на земной поверхности. Есть еще один важный аспект данного определения почвы, также далеко не полностью осознанный и понятый почвоведами, на что мы указывали в свое время. Современное генетическое почвоведение исходит из понятия о почве как об очень сложной системе, т. е. о системе с бесконечно большим разнообразием внутренних и внешних функциональных связей. Очень долгое время в науке о почве и особенно в практике земледелия господствовало представление о том, что, воздействуя на какой-либо фактор, можно управлять процессами почвенного плодородия. Сейчас такой подход признается принципиально недопустимым, так как он по существу неприменим к очень сложным системам, «...которые не допускают изменения только одного фактора за один раз, ибо эти системы столь динамичны и внутренне связаны, что изменение одного фактора служит непосредственной причиной изменения других, иногда очень многих факторов». Интересно подчеркнуть, что функциональное определение почвы, на котором настаивал В. В. Докучаев, и представление о почве как об очень сложной системе сложились в почвоведении еще до того, как родилась кибернетика, хотя должного развития они не получили даже до сего времени. Использование математической теории и представлений кибернетики позволит почвоведам в значительной степени развить синтетический метод и реализовать потенциальные возможности, даваемые имеющимися достижениями генетического почвоведения. Исследования в этом направлении уже начаты в разных странах, и в ближайшем будущем можно ожидать интересных практических результатов. Заканчивая анализ данного определения почвы, необходимо подчеркнуть значение других терминов, входящих в него. Термин «открытая система» употреблен здесь в термодинамическом понимании и показывает, что почва находится в состоянии постоянного обмена веществом и энергией с окружающей средой, компонентом которой она является в свою очередь. Это обстоятельство очень важно подчеркнуть в самом определении почвы, так как очень часто к почвам применяют те термодинамические законы и выводы, которые применимы лишь к закрытым системам, что совершенно недопустимо. Всякая почва, будь то естественная или искусственно созданная человеком, является многофазной системой. В водной культуре растений мы имеем дело с двухфазной почвой, в гидропонике система трехфазная, естественные почвы всегда четырехфазны. Это обстоятельство также необходимо подчеркнуть в определении почвы, поскольку это одно из важнейших отличий почв от других природных образований, в частности от горных пород. Наконец, термин «структурная система», данный в определении естественных почв, показывает, что почва как тело природы обладает определенным строением — структурной организацией, в которой можно различить несколько соподчиненных структурных уровней.

Комментарии к статье:

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.