Почвоведение: изучение почвы как природного ресурса.
Soil science
Почвоведение: изучение почвы как природного ресурса, её формирование, свойства и классификация. Важно для сельского хозяйства, экологии и наук о Земле.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Изучение почвы как природного ресурса на поверхности Земли
Study of soil as a natural resource on the surface of Earth
Почвоведение – это изучение почвы как природного ресурса на поверхности Земли, охватывающее процессы образования, классификацию и картографирование почв; их физические, химические, биологические свойства и плодородие; а также взаимосвязь этих свойств с использованием и управлением почвенными ресурсами. Иногда термины, обозначающие отдельные отрасли почвоведения, такие как педология (изучение формирования, химии, морфологии и классификации почв) и эдафология (взаимодействие почв с живыми организмами, особенно растениями), используются как синонимы почвоведения. Разнообразие названий, связанных с этой дисциплиной, обусловлено участием в ней различных научных сообществ и специалистов. Инженеры, агрономы, химики, геологи, физические географы, экологи, биологи, микробиологи, лесоводы, специалисты в области санитарии, археологи и планировщики территорий – все они вносят вклад в углубление знаний о почвах и развитие почвенной науки.
Soil science is the study of soil as a natural resource on the surface of the Earth including soil formation, classification and mapping; physical, chemical, biological, and fertility properties of soils; and these properties in relation to the use and management of soils. Sometimes terms which refer to branches of soil science, such as pedology (formation, chemistry, morphology, and classification of soil) and edaphology (how soils interact with living things, especially plants), are used as if synonymous with soil science. The diversity of names associated with this discipline is related to the various associations concerned. Indeed, engineers, agronomists, chemists, geologists, physical geographers, ecologists, biologists, microbiologists, silviculturists, sanitarians, archaeologists, and specialists in regional planning, all contribute to further knowledge of soils and the advancement of the soil sciences.
Области исследования
Почва занимает педосферу, одну из сфер Земли, используемую в геонауках для концептуальной организации планеты. Это – концептуальный подход педологии и эдафологии, двух основных направлений почвоведения. Педология изучает почву в ее естественной обстановке. Эдафология изучает почву в связи с видами ее использования. Оба направления опираются на сочетание физики, химии и биологии почвы. В силу многочисленных взаимодействий между биосферой, атмосферой и гидросферой, происходящих в педосфере, также важны более комплексные, менее ориентированные исключительно на почву концепции. Многие ключевые понятия для понимания почвы были разработаны специалистами, которых нельзя однозначно отнести к почвоведам. Это подчеркивает междисциплинарный характер почвенных знаний.
Soil occupies the pedosphere, one of Earth's spheres that the geosciences use to organize the Earth conceptually. This is the conceptual perspective of pedology and edaphology, the two main branches of soil science. Pedology is the study of soil in its natural setting. Edaphology is the study of soil in relation to soil dependent uses. Both branches apply a combination of soil physics, soil chemistry, and soil biology. Due to the numerous interactions between the biosphere, atmosphere and hydrosphere that are hosted within the pedosphere, more integrated, less soil centric concepts are also valuable. Many concepts essential to understanding soil come from individuals not identifiable strictly as soil scientists. This highlights the interdisciplinary nature of soil concepts.
Исследования
Исследование разнообразия и динамики почв продолжает открывать новые факты и давать новые представления. Новые направления в изучении почв обусловлены необходимостью понимания роли почвы в контексте изменения климата, парниковых газов и секвестрации углерода. Интерес к сохранению биоразнообразия планеты и изучению культур прошлого также стимулировал стремление к более глубокому пониманию почвы.
Exploring the diversity and dynamics of soil continues to yield fresh discoveries and insights. New avenues of soil research are compelled by a need to understand soil in the context of climate change, greenhouse gases, and carbon sequestration. Interest in maintaining the planet's biodiversity and in exploring past cultures has also stimulated renewed interest in achieving a more refined understanding of soil.
Классификация
В 1998 году Всемирная справочная база по почвенным ресурсам (ВСР) заменила классификацию почв ФАО как международную систему классификации почв. Действующей версией ВСР в настоящее время является 4-е издание, 2022 года. Классификация почв ФАО, в свою очередь, опиралась на современные концепции классификации почв, включая таксономию почв USDA. ВСР базируется главным образом на морфологии почвы как проявлении почвообразования. Важное отличие от таксономии почв USDA заключается в том, что почвенный климат не является частью системы, за исключением влияния климата на характеристики почвенного профиля. Существует множество других классификационных схем, включая местные (вернакулярные) системы. Структура в местных системах либо номинативная (присваивающая уникальные названия почвам или ландшафтам), либо описательная (называющая почвы по их характеристикам, например, красные, горячие, жирные или песчаные). Почвы различаются по очевидным признакам, таким как внешний вид (например, цвет, текстура, положение в ландшафте), продуктивность (например, потенциальная урожайность, подверженность затоплению) и сопровождающая растительность. Широко известно разделение текстуры на тяжелую и легкую. Легкие почвы и лучшая структура требуют меньших усилий при перекопке и обработке. Легкие почвы не обязательно имеют меньший вес, чем тяжелые почвы в воздушно-сухом состоянии, и не обязательно более пористые.
In 1998, the World Reference Base for Soil Resources (WRB) replaced the FAO soil classification as the international soil classification system. The currently valid version of WRB is the 4th edition, 2022. The FAO soil classification, in turn, borrowed from modern soil classification concepts, including USDA soil taxonomy. WRB is based mainly on soil morphology as an expression of pedogenesis. A major difference with USDA soil taxonomy is that soil climate is not part of the system, except insofar as climate influences soil profile characteristics. Many other classification schemes exist, including vernacular systems. The structure in vernacular systems is either nominal (giving unique names to soils or landscapes) or descriptive (naming soils by their characteristics such as red, hot, fat, or sandy). Soils are distinguished by obvious characteristics, such as physical appearance (e. g., color, texture, landscape position), performance (e. g., production capability, flooding), and accompanying vegetation. A vernacular distinction familiar to many is classifying texture as heavy or light. Light soil content and better structure take less effort to turn and cultivate. Light soils do not necessarily weigh less than heavy soils on an air dry basis, nor do they have more porosity.
История
Самая ранняя известная система классификации почв происходит из Китая, впервые появившись в книге «Юй Гун» (V век до н.э.), где почва была разделена на три категории и девять классов в зависимости от её цвета, текстуры и гидрологических условий. Современникам Фридриху Альберту Фаллоу (немецкому основателю современного почвоведения) и Василию Докучаеву (российскому основателю современного почвоведения) приписывают то, что они одними из первых стали рассматривать почву как ресурс, чья уникальность и сложность требовали концептуального отделения от геологии и сельскохозяйственного производства и изучения как целостной системы. Как один из основоположников науки о почвах, Фаллоу имеет приоритет по времени. Фаллоу изучал происхождение почвы ещё до рождения Докучаева; однако работа Докучаева была более масштабной и считается более значимой для современной теории почв, чем работа Фаллоу. Ранее почву рассматривали как продукт химических превращений горных пород, безжизненную среду, из которой растения извлекают питательные вещества. Почву и материнскую породу фактически приравнивали. Докучаев рассматривал почву как естественное тело, обладающее собственным генезисом и историей развития, тело, в котором происходят сложные и многообразные процессы. Почва считается отличной от материнской породы. Последняя превращается в почву под влиянием ряда факторов почвообразования (климат, растительность, рельеф, горная страна и возраст). По его мнению, почву следует называть «повседневными» или поверхностными горизонтами горных пород, независимо от их типа; они естественным образом изменяются под общим воздействием воды, воздуха и различных видов живых и мертвых организмов. Энциклопедическое определение 1914 года: «различные формы земной поверхности на горных породах, образованные разрушением или выветриванием горных пород» – иллюстрирует историческое представление о почве, которое сохранялось с XIX века. Концепция почвы, разработанная Докучаевым в конце XIX века, в XX веке эволюционировала до понимания почвы как земного материала, измененного живыми процессами. Следствием этой концепции является то, что почва без живого компонента – это просто часть внешнего слоя Земли. Дальнейшее уточнение концепции почвы происходит в связи с осознанием важности переноса и преобразования энергии внутри почвы. Этот термин также широко применяется к материалу на поверхности Земли, Луны и Марса, что допустимо в определенной части научного сообщества. В соответствии с этим современным пониманием почвы, Никифоров в 1959 году дал определение почве как «возбужденной оболочке надземной части земной коры».
The earliest known soil classification system comes from China, appearing in the book Yu Gong (5th century BCE), where the soil was divided into three categories and nine classes, depending on its color, texture and hydrology. Contemporaries Friedrich Albert Fallou (the German founder of modern soil science) and Vasily Dokuchaev (the Russian founder of modern soil science) are both credited with being among the first to identify soil as a resource whose distinctness and complexity deserved to be separated conceptually from geology and crop production and treated as a whole. As a founding father of soil science, Fallou has primacy in time. Fallou was working on the origins of soil before Dokuchaev was born; however Dokuchaev's work was more extensive and is considered to be the more significant to modern soil theory than Fallou's. Previously, soil had been considered a product of chemical transformations of rocks, a dead substrate from which plants derive nutritious elements. Soil and bedrock were in fact equated. Dokuchaev considers the soil as a natural body having its own genesis and its own history of development, a body with complex and multiform processes taking place within it. The soil is considered as different from bedrock. The latter becomes soil under the influence of a series of soil formation factors (climate, vegetation, country, relief and age). According to him, soil should be called the "daily" or outward horizons of rocks regardless of the type; they are changed naturally by the common effect of water, air and various kinds of living and dead organisms. A 1914 encyclopedic definition: "the different forms of earth on the surface of the rocks, formed by the breaking down or weathering of rocks". serves to illustrate the historic view of soil which persisted from the 19th century. Dokuchaev's late 19th century soil concept developed in the 20th century to one of soil as earthy material that has been altered by living processes. A corollary concept is that soil without a living component is simply a part of Earth's outer layer. Further refinement of the soil concept is occurring in view of an appreciation of energy transport and transformation within soil. The term is popularly applied to the material on the surface of the Earth's moon and Mars, a usage acceptable within a portion of the scientific community. Accurate to this modern understanding of soil is Nikiforoff's 1959 definition of soil as the "excited skin of the sub aerial part of the Earth's crust".