Раздел: Гео-Библиотека
Рубрика: География / Публикации
О ЧЕМ ГОВОРИТ РАЗРЕЗ ПОЧВОВЕДАМ: ЭКСПЕДИЦИЯ РГО ИЗУЧАЕТ КУРИЛЬСКИЕ ОСТРОВА
В четвертом сезоне долгосрочной совместной комплексной экспедиции РГО и Минобороны РФ «Восточный бастион — Курильская гряда» ученые продолжили изучение Курильских островов. Рассказываем, как исследовали почвенный покров и для чего это нужно. Выкопал и растерялся «Зачем земля, когда есть небо?» — возможно, многие согласятся с этими словами чилийского поэта Пабло Неруды. Но только не участники экспедиции «Восточный бастион — Курильская гряда», особенно почвоведы — специалисты, занимающиеся изучением почвенного покрова Земли. Жизнь всех живых существ на суше планеты связана с почвой. Тысячи лет люди ходят по ней, собирают растения — дикоросы, выращивают нужные культуры на полях и в теплицах, строят дома и дороги, копают колодцы и убежища. Сейчас в это трудно поверить, но ученые долгое время не могли не только понять, почему почва отличается в различных местах, но и вообще объяснить, что она такое. Впервые определение почвы дал русский ученый-геолог Василий Докучаев во второй половине XIX века. Он рассматривал почву как особое природное тело, являющееся продуктом взаимодействия горной материнской породы, климата и растительности (живых организмов) в определенных условиях рельефа в течение времени. Как менялась изначальная материнская порода на Курильских островах во время взаимодействия с живыми организмами, то есть в ходе почвообразования, и выясняли почвоведы в ходе экспедиции РГО.
Почвенно-пирокластический чехол (ППЧ) и график кривой влажности горизонтов этого профиля. Фото: Сергей Хохлов Как исследуют почвы
Перед экспедицией ученые изучили литературные и картографические материалы. Их интересовали данные о климате, геоморфологии (рельефе и его происхождении), геологии и растительности, определяющие разнообразие условий формирования почв. На основании этих данных они наметили территории с определенным набором природных условий, которые будут исследовать.
Остров Итуруп. Фото: Дарья Шатова У каждого вулкана свой состав выбрасываемых пеплов и каменистого материала. Изучая почвенно-пирокластический чехол в разных местах, выясняя его состав, вулканологи узнают историю извержений вулканов, в том числе в далеком прошлом, о котором нет никаких письменных свидетельств. Также важно изучение собственно почв, наличия в них различных остатков былой растительности, свойств органического вещества (плодородного гумуса), особенностей выветривания (преобразования) минерального вещества выпавших когда-то на поверхность продуктов вулканических извержений. Исследуя их, почвоведы смогут выяснить историю извержений, климата и растительности островов, лучше понять их природу и, следовательно, научиться правильно использовать ее потенциальное богатство.
Почвенный профиль с погребенной почвой. В колонках по сторонам от профиля - фото образцов горизонтов, на периферии - три пластинки шлифов, сделанные из монолитов отобранных в указанном месте на фото профиля. Фото: Сергей Хохлов На основе полевых наблюдений специалисты дают предварительную оценку процессам почвообразования, степени их выраженности и определяют название почвы. Затем отбирают образцы для лабораторных исследований. В итоге, обследовав территорию на различных участках, на разных позициях рельефа, под различной растительностью, они обобщают полученную информацию и получают представление о степени влияния того или иного фактора на формирование почв и их свойств. По словам Сергея Хохлова, сначала ученые проводят гранулометрический анализ — определяют размеры частиц в образцах почв, отобранных с разных глубин. Условно частицы различных размеров разделяются на три группы (фракции): песок, пыль и ил. Обычно в ходе почвообразования более крупные частицы выветриваются, их размер уменьшается, и в почве накапливаются более тонкие фракции. Но в агрессивных условиях, при высокой кислотности или щелочности, самые тонкие частицы могут полностью раствориться или быть вымыты вниз по профилю почвы и накопиться на некоторой глубине. Возможен и обратный процесс: тонкие частицы склеиваются друг с другом, коагулируют, цементируются различными аморфными веществами, образуют прочные агрегаты более крупного размера. Последнее характерно для вулканических почв. Вид острова Итуруп. Фото: Дарья Шатова Эти процессы зависят не только от условий почвенной среды, но и от свойств минералов, находящихся в той или иной размерной фракции. Для этого необходимо узнать их состав, провести минералогический анализ. Вулканические почвы богаты легко выветривающимися минералами, различными аморфными окислами. Выявив, как изменяется гранулометрический и минералогический состав почвенного материала в разных условиях, специалисты могут сделать предварительные выводы об интенсивности почвообразования. Для более точной оценки надо знать, какова масса почвы (и слагающих ее веществ) в определенном объеме. В нем есть не только твердые частицы, но и вода и воздух, находящиеся в порах почвы. Это очень важный показатель — от него зависит, сколько воды может удержать, впитать в себя почва и как долго сможет снабжать ею растения.
Почвенный профиль с погребенными почвами. По бокам в первых колонках - изображения почвенных частичек, в колонках на периферии показаны кристаллы и камешки, которые содержатся в этих горизонтах. Снизу - гистограмма распределения частичек по размерам. Чем выше столбик, тем больше содержание частичек. Фото: Сергей Хохлов Фитолит помогает узнать прошлое На острове Итуруп ученые провели комплексные исследования одного из профилей в центральной части острова с погребенными почвами. Были выполнены гранулометрический, минералогический, микроморфологический и химический анализы горизонтов профиля. Гранулометрический и минералогический анализы горизонтов показали различный состав гранулометрических фракций и литологическую неоднородность горизонтов. Проводимый под петрографическим микроскопом микроморфологический анализ шлифов горизонтов профиля показал различия в микроструктуре горизонтов, изменение цвета, размеров и формы микроагрегатов, а также изменение состава минералов и частиц породы в горизонтах профиля. Данные микроморфологического анализа согласуются с результатами гранулометрического и минералогического анализов и данными химического анализа содержания количества органического углерода в образцах. Так выглядят фитолиты. Фото: Сергей Хохлов Шлифы представляют собой «просвечивающий» тонкий срез (около 30 микрон) ненарушенного образца горизонта, пропитанного специальной прозрачной смолой, не позволяющей почвенным частицам «разбежаться» при резке и шлифовании, сохраняющей их естественное взаимное расположение. В процессе проведения минералогического и микроморфологического анализов неожиданно обнаружено присутствие в почвенном материале всех горизонтов большого количества «биогенных опалов» по всему профилю. Эти новообразования в почве еще называют фитолитами. Они образуются при жизни растительной клетки, и чем дольше живет клетка, тем крупнее и наилучшим образом оформлен фитолит. Фитолиты разных растений имеют разную форму. После гибели клетки фитолиты долгое время сохраняются в почве. Изучая их, можно выяснить состав произраставшей в прошлом растительности, реконструировать ландшафты прошлых эпох. По результатам исследования разрез представляет собой полигенетический профиль, где современный гумусовый горизонт подстилается горизонтами погребенных почв, которые сформировались в различных условиях природной среды и имеют характерные черты былого почвообразования с присущими им морфотипическими признаками. Поделиться в: | Добавил: luna2782 Дата: 15 Ноября 2023,00:49 Раздел: Гео-Библиотека Категория: География / Публикации Просмотров: 129 Загрузок: 0 |
Всего комментариев: 0 | |