Ґрунтознавство як наука

Загальне поняття про ґрунт. Роль ґрунту в природі й житті людини. Глобальні функції ґрунту. Основні положення сучасного ґрунтознавства. Методи вивчення ґрунту. Зв’язок ґрунтознавства з іншими науками, основні розділи. Значення ґрунтознавства для екології.

Зміст

Вступ

1. Поняття про ґрунт

2. Роль ґрунту в природі й житті людини

3. Ґрунтознавство як наука

4. Методи вивчення ґрунту

5. Зв’язок ґрунтознавства з іншими науками а його основні розділи

6. Значення ґрунтознавства для екології

Література

Вступ

Тема реферату «Ґрунтознавство як наука» з дисципліни «Ґрунтознавство».

Ґрунтознавство – наука про ґрунт, його утворення (генезис), будову, склад, властивості, закономірності географічного поширення, взаємозв’язок з навколишнім середовищем, роль у природі, шляхи й методи його меліорації, охорону і раціональне використання у народному господарстві.

Мета написання роботи – розкрити поняття про ґрунт та ґрунтознавство, значення ґрунту в природі й житті людини, та значення ґрунтознавства для екології.


1. Поняття про ґрунт

Протягом тисячоліть людина уявляла ґрунт як відносно пухкий поверхневий шар суші Землі, на якому ростуть рослини і який є засобом сільськогосподарського виробництва. Таке поняття ототожнювалось з терміном земля – ділянкою поверхні, на якій жила людина.

Наукове визначення цього терміну дав В.В.Докучаєв. На основі численних фактів, одержаних у процесі вивчення чорноземів Росії, та їх логічного аналізу він запропонував під ґрунтом розуміти виключно лише ті денні або близькі до них горизонти гірських порід, які були більше або менше природно змінені взаємним впливом води, повітря і різноманітних організмів – живих і мертвих. Він підкреслював, що ґрунти утворились шляхом надзвичайно складної взаємодії місцевого клімату, рослинності і тваринних організмів, складу і будови материнських гірських порід, рельєфу місцевості і, нарешті, віку країни. Отже, ґрунт є продуктом взаємодії живої й неживої природи, особливим природноісторичним тілом. Тому в сучасному ґрунтознавстві найчастіше використовують наступне визначення ґрунту.

Ґрунт – самостійне природно-історичне, органо-мінеральне тіло, яке виникло внаслідок дії живих і мертвих організмів і природних вод на поверхневі горизонти гірських порід під впливом кліматичних факторів, рельєфу і гравітаційного поля Землі.

Основною властивістю ґрунту є родючість – здатність забезпечувати рослини поживними елементами, вологою, повітрям і теплом протягом вегетаційного періоду. Саме ця властивість відрізняє ґрунт від гірської породи.

Таким чином, ґрунт як особливе природне тіло – це складна біомінеральна (біокосна) динамічна система, яка є комплексною функцією гірської породи, організмів, клімату, рельєфу, часу і якій властива родючість.

Ґрунт, як будь-яке природне тіло, має своє положення в просторі, об’єм і межі; як форма природного ресурсу представлений у вигляді ґрунтового покриву Землі.

З виробничої точки зору ґрунт є предметом і продуктом праці та засобом виробництва.

2. Роль ґрунту в природі й житті людини

Ґрунтовий покрив знаходиться на межі взаємодії літосфери, атмосфери, гідросфери й біосфери. Одночасно він є компонентом біосфери. Це зумовлює його специфічну роль у цій складній системі земних геосфер, його глобальні функції. Б.Г. Розанов (1988) виділяє п’ять глобальних функцій ґрунту.

1. Ґрунт забезпечує існування життя на Землі.

Майже всі живі організми суші одержують елементи мінерального живлення із ґрунту. Ґрунт є основою для закріплення вищих рослин, його населяють мікроорганізми, нижчі рослини, тваринні організми. Отже, грунт одночасно є наслідком і умовою його існування. В цьому полягає діалектична єдність біосферних процесів.

2. Грунт є сферою постійної взаємодії великого геологічного й малого біологічного кругообігу речовин на Землі.

У ґрунті відбуваються процеси вивітрювання мінералів і гірських порід. Продукти вивітрювання частково виносяться атмосферними опадами в гідрографічну сітку, а звідти у світовий океан, де вони утворюють осадові породи, які внаслідок тектонічних явищ можуть знову опинитись на поверхні Землі і зазнати вивітрювання. За такою схемою відбувається великий геологічний кругообіг речовин.

Одночасно водорозчинні елементи засвоюються із ґрунту рослинами і через ланцюг трофічних ланок знову повертаються в ґрунт. Так здійснюється малий біологічний кругообіг речовин.

3. Ґрунт здійснює регулювання біосферних процесів Землі.

Завдяки динамічному відтворенню родючості в ґрунті і на його поверхні підтримується висока насиченість живими організмами.

4. Ґрунт регулює хімічний склад атмосфери й гідросфери.

Фізичні, хімічні і біологічні процеси, які відбуваються в ґрунті (дихання живих організмів, “дихання” ґрунту, міграція хімічних елементів), підтримують певний склад континентальних вод.

5. Ґрунт здійснює акумуляцію активної органічної речовини і хімічної енергії.

Основною формою органічної частини ґрунту і носієм енергії є гумус. За даними В.А. Ковди (1970), у трав’янистих ландшафтах суші запаси енергії в гумусовому горизонті ґрунту в 20-30 разів більші запасів енергії у рослинній біомасі. Акумульовані в ґрунті органічна маса і енергія економно витрачаються для підтримання життя й кругообігу речовин у природі.

Згідно з вченням В.М. Сукачова про біоценози, ґрунт є невід’ємним компонентом природних екологічних систем (екосистем), або біогеоценозів, із яких складається біосфера. Він входить до них як окрема підсистема, яка пов’язана з іншими підсистемами (рослини, тварини, атмосфера тощо) численними зв’язками. Отже, функціонування наземних екосистем неможливе без ґрунту.

В економічній сфері людського суспільства ґрунт набуває соціально-економічного поняття. У даному випадку ґрунт одночасно виступає як фізичне середовище, життєвий простір існування людей і економічна основа, тобто основний засіб сільськогосподарського виробництва.

Народногосподарське значення ґрунту як основного засобу виробництва в сільському господарстві визначається його основною властивістю – родючістю.

Грунт є надбанням усього людства і тому всі люди Землі повинні раціонально використовувати і охороняти його для сучасного й майбутніх поколінь.


3. Ґрунтознавство як наука

Ґрунтознавство – наука про ґрунт, його утворення (генезис), будову, склад, властивості, закономірності географічного поширення, взаємозв’язок з навколишнім середовищем, роль у природі, шляхи й методи його меліорації, охорону і раціональне використання у народному господарстві.

Ґрунтознавство є самостійною галуззю природознавства. Як наукова дисципліна сформувалась у кінці XIX ст. завдяки працям видатних вчених В.В. Докучаєва, П.А. Костичева, М.М. Сибірцева, їхніх учнів і послідовників.

Виникнення наукового ґрунтознавства тоді було не випадковим. Його становленню сприяла прогресивна наукова атмосфера середини XIX – початку XX століть. У цей період бурхливо розвивалося природознавство, яке базувалось на еволюційних ідеях Ч. Лайєля в геології і Ч. Дарвіна в біології.

В історії наукового ґрунтознавства є період, який називають “золоте тридцятиліття”(1880 – 1910). У цей період класики російського ґрунтознавства разом з зарубіжними колегами – Є.Гільгердом (США), О. Зігмондом і П. Трейцем (Угорщина), Е. Романном (Німеччина) та іншими – розробили ряд положень наукового генетичного ґрунтознавства. Генетичного тому, що в його основі лежить вчення про генезис – походження, розвиток і еволюцію ґрунтів.

Основними положеннями сучасного ґрунтознавства є:

- поняття про ґрунт як самостійне природно-історічне тіло, яке формується під впливом факторів ґрунтоутворення;

- вчення про фактори ґрунтоутворення;

- концепція ґрунтоутворювального процесу як складного комплексу “елементарних” процесів;

- вчення про родючість ґрунту як цього основну властивість, що забезпечує життя на Землі і є наслідком життя;

- поняття про сучасний ґрунтовий покрив як стадію в історії розвитку земної кори;

- принципи систематики і класифікації ґрунтів;

- вчення про зональність ґрунтового покриву (ґрунтові зони і зональні типи ґрунтів);

- поняття про педосферу як специфічну геосферу Землі.

У ґрунтознавстві застосовано системний підхід – ґрунт розглядається як складна система з великою різноманітністю внутрішніх і зовнішніх зв’язків. У таких системах зміна одного фактора зумовлює зміни багатьох інших.

На основі підходу було сформульовано уявлення про ієрархічні рівні структурної організації ґрунту: атомарний, молекулярно-іонний, елементарних часток, агрегатний, ґрунтових горизонтів, ґрунтового профілю, ґрунтового покриву.

Важливе значення в розвитку ґрунтознавства мало твердження В.В. Докучаєва про те, що ґрунт є дзеркалом ландшафту. Склад, властивості і ознаки ґрунту є відображенням сукупної дії як сучасного комплексу факторів ґрунтоутворення, так і минулого їх стану. Грунт є закодованою історією ландшафту і цього сучасного стану.

В.А. Ковда та його школа обґрунтували і розвинули концепцію ґрунту як компонента біосфери. Згідно з даною концепцією ґрунт вивчають як елемент ґрунтового покриву, як компонент біосфери і як підсистему в екологічних системах. Такий підхід до ґрунту дав змогу ефективно провести дослідження з проблем біологічної продуктивності суші та зрозуміти механізми функціонування природних екологічних систем.

4. Методи вивчення ґрунту

ґрунтознавство грунт екологія

Ґрунтознавство як самостійна галузь природознавства має свої методи дослідження. Основні з них розробив В.В. Докучаєв.

1. Порівняльно-географічний метод ґрунтується на залежності будови, складу і властивостей ґрунту від сукупної дії факторів ґрунтоутворення. В.В. Докучаєв зазначав, що зміна факторів ґрунтоутворення зумовлює зміну властивостей ґрунту. На основі цього він зробив висновки:

а) якщо фактори ґрунтоутворення на різних територіях однакові, то і ґрунт буде однаковий:

б) вивчивши фактори, можна передбачити, яким буде ґрунт на даній території.

Суть методу полягає в тому, що на даній території одночасно вивчають весь комплекс ґрунтоутворення і детально самі ґрунти (їх будову, морфологічні ознаки, хімічний склад, фізико-хімічні властивості тощо). В результаті встановлюється залежність ознак або властивостей ґрунту від дії того або іншого фактора, від зміни факторів.

2. Метод стаціонарних досліджень полягає в систематичному спостереженні за будь-яким “елементарним” процесом у ґрунті, наприклад: зміна вмісту гумусових речовин протягом року, міграція хімічних елементів за профілем ґрунту тощо. На основі добутих даних встановлюють залежність морфологічних ознак і властивостей ґрунту від дії окремих факторів або їх сукупного впливу. Тому цей метод уточнює і доповнює дані, добуті під час порівняльно-географічних досліджень.

3. Профільний метод застосовують у всіх ґрунтових дослідженнях. За цим методом ґрунт вивчають від поверхні на всю глибину до ґрунтоутворювальної породи. При цьому на профілі визначають межі генетичних горизонтів і описують їх морфологію.

4. Метод ключів, або опорних ділянок дає змогу вивчати і наносити на карту ґрунти значних територій за порівняно короткий час із незначними витратами коштів і матеріальних ресурсів.

Крім того, в ґрунтознавстві застосовують ряд інших методів, а саме: порівняльно-історичний, ґрунтових монолітів, ґрунтових лізиметрів, ґрунтоворежимних спостережень, балансовий, ґрунтових витяжок, аерокосмічний, радіонуклідний, експедиційний.

5. Зв’язок ґрунтознавства з іншими науками та його основні розділи

Датою застосування сучасного наукового генетичного ґрунтознавства є 1883 р., коли вийшла з друку праця В.В. Докучаєва “Російський чорнозем”. За сто років докучаєвське ґрунтознавство перетворилося на розвинену галузь природознавства. Протягом всієї історії свого становлення теоретичне ґрунтознавство було тісно пов’язане з фізико-математичними, хімічними, біологічними, геологічними і географічними науками.

На основі наукових розробок вчених ґрунтознавців, біологів, фізиків і хіміків виникли такі розділи ґрунтознавства: мінералогія ґрунтів, геохімія ґрунтів, геохімія ландшафтів, фізика ґрунтів, хімія ґрунтів, біохімія ґрунтів, мікробіологія ґрунтів, зоологія ґрунтів, фізична і колоїдна хімія ґрунтів. Вивчення закономірностей просторового поширення ґрунтів зумовило виникнення самостійної наукової дисципліни – географії ґрунтів.

Ґрунтознавство як теоретична наука успішно розвивалось ще й тому, що воно з початку свого становлення вирішувало конкретні завдання для потреб ряду галузей народного господарства. Внаслідок цього сформувались прикладні галузі ґрунтознавства: агрогрунтознавство, агрохімія, агрофізика, меліоративне, лісове, медичне, військове, будівельне ґрунтознавство.

6. Значення ґрунтознавства для екології

Одним з напрямків екології XX ст. є ландшафтна екологія – наука про процесний функціональний аналіз геосистем (структурних одиниць географічного ландшафта), що є предметом сучасного ландшафтознавства. У науковому ландшафтознавстві провідним є вивчення структури ландшафтів, тобто виявлення взаємозв’язків між компонентами і морфологічними частинами. Компонентами ландшафту є гірські породи, вода, ґрунти, рослинний і тваринний світ, клімат, рельєф, повітряні маси, людина. Отже, одним з головних джерел сучасного вчення про ландшафти є генетичне ґрунтознавство. Вивчаючи фактори ґрунтостворення (материнську породу, клімат, живі організми, рельєф), які одночасно є компонентами ландшафту, ґрунтознавство збагачує знання про ландшафти.

Крім того, ґрунт як компонент ландшафту одночасно є його показником – є дзеркалом ландшафту. Цей вислів, дещо в іншій формі, належить В.В. Докучаєву. Він першим вказав, що ґрунт – дзеркало навколишнього середовища. Пізніше Б.Б. Полинов, який разом з В.В. Докучаєвим вважається засновником ландшафтознавства, перефразував вираз свого вчителя у вираз “ґрунт – дзеркало ландшафту”. Проте цей афоризм не можна розуміти буквально. По-перше, ґрунт дзеркало не лише сучасного, а й минулих ландшафтів; по-друге – це метафора, мається на увазі відповідність. Ґрунт відповідає даним умовам. Ця концепція ґрунтується на тому, що ґрунт є наслідком розвитку з материнської породи під впливом певної сукупності факторів ґрунтотворення. Наслідки конкретного генезису фіксуються в будові, складі і властивостях даного ґрунту.

На цій відповідності базується вивчення ґрунтів у природі, вона відіграє важливу роль у картографуванні ґрунтів.

Таким чином, ґрунт як компонент ландшафту є важливою ознакою цілісності цієї природної системи, елементом, без якого існування ландшафту неможливе. Ґрунт визначає тип рослинності і одночасно залежить від неї, а взаємодія цих елементів і зумовлює характерні риси даного ландшафту.

Ґрунт вважається серцевиною ландшафту. Він регулює ландшафт, запобігає його зникненню, бере участь у його відновленні після руйнування стихією або людиною.


Література

1. Ковриго В.П., Кауричев И.С. Почвоведение с основами геологии. – М.: Колос, 2000. – 416 с.

2. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. – М.: ВЛАДОС, 1999. – 384 с.

3. Чорний І.Б. Географія ґрунтів з основами ґрунтознавства: Навч. посібник. – К.: Вища школа, 1995. – 240 с.

4. Лозе Ж., Матье К. Толковый словарь по почвоведению: Пер. с франц. – М.: Мир, 1998. – 398 с.

5. Атлас почв Украинской ССР / Под ред. Н.К.Крупского, Н.И. Полупана. К.: Урожай, 1979.

6. Веденичев П.Ф. Зкмельные ресурсы Украинской ССР и их хозяйственное использование. – К.: Наукова думка 1979.

7. Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1993. – 300 с.

8. Білявський Г.О., Фурдуй Н.С. Практикум із загальної екології. – К.: Либідь, 1997.

9. Сафранов Т.А. Екологічні основи природокористування. Львів: «Новий світ», 2003. – 248 с.

10. Лабораторний та польовий практикум з екології / Під. ред. В.П. Замостяна, та Я.П. Дідуха. – Київ: Фітосоціоцентр, 2000. – 216 с.

11. Перельман А.И. Геохимия биосферы. – М.: Наука, 1973. – 168 с.

12. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология. – М.: Изд. МГУ, 1988. – 448 с.