Какие слои земли есть. Земная кора – верхняя твердая оболочка Земли. Слои земли

Происхождение Земли

Современные гипотезы образования Земли и других планет солнечной системы основаны на выдвинутой в CVIII в. И. Кантом (Германия) и независимо от него П. Лапласом (Франция) концепции образования планет из пылевого вещества и газовой туманности. В CC в. эту концепцию развивали О.Ю. Шмидт (СССР), К. Вейцзекер (Германия), Ф. Фойл (Англия), А. Камерон (США) и Э. Шацман (Франция).

Кант и Лаплас обратили внимание на то, что Солнце горячее, а Земля холодная и по своему размеру много меньше, чем Солнце. В то же время Земля - лишь одна из планет. Все планеты обращаются по окружностям, в одну и ту же сторону и почти в одной и той же плоскости. Это составляет основные отличительные черты Солнечной системы, которые должны быть объяснены в первую очередь.

Кант и Лаплас утверждали, что в природе все непрерывно изменяется, развивается. И Земля и Солнце раньше не были такими, какие они сейчас, а составляющее их вещество существовало совсем в другом виде.

Лаплас обосновал свою гипотезу более убедительно. Он считал, что когда-то Солнечной системы не было, а была первичная разряженная и раскаленная газовая туманность с уплотнением в центре. Она медленно вращалась, и размеры ее были больше, чем теперь поперечник самой удаленной от Солнца планеты.

Гравитационной притяжение частичек туманности друг к другу приводило к сжатию туманности и уменьшению ее размеров. Согласно закону сохранения момента импульса при сжатии вращающегося тела скорость его вращения возрастает. Поэтому при вращении туманности большое количество частичек на ее экваторе (которые вращались быстрее, чем у полюсов) отрывались, или, точнее, отслаивались от нее. Вокруг туманности возникало вращающееся кольцо. Вместе с тем туманность, шарообразная вначале, вследствие центробежной силы сплющивалась у полюсов и становилась похожей на линзу.

Все время сжимаясь и ускоряя свое вращение, туманность постепенно отслаивала от себя кольцо за кольцом, которые вращались в одну и ту же сторону и в одной и той же плоскости. Газовые кольца имели неоднородности плотности. Наибольшее сгущение в каждом из колец постепенно притягивало к себе остальное вещество кольца. Так каждое кольцо превращалось в один большой газовый клубок, вращающийся вокруг своей оси. После этого с ним повторялось то же, что с огромной первичной туманностью: он превращался в сравнительно небольшой шар, окруженный кольцами, опять сгущавшимися в небольшие тела. Последние, охладившись, становились спутниками больших газовых шаров, обращавшихся вокруг Солнца и после затвердевания превратившихся в планеты. Наибольшая часть туманностей сосредоточилась в центре; она не остыла до сих пор и стала Солнцем.

Гипотеза Лапласа была научной, поскольку основывалась на законах природы, известных из опыта. Однако после Лапласа были открыты новые явления в Солнечной системе, которые его теория не могла объяснить. Например, оказалось, что планета Уран вращается вокруг своей оси не в ту сторону, куда вращаются остальные планеты. Были лучше изучены свойства газов и особенности движения планет и их спутников. Эти явления также не согласовывались с гипотезой Лапласа и от нее пришлось отказаться.

Известный советский ученый академик О.Ю. Шмидт предложил гипотезу, в разработке которой приняли участие астрономы, геофизики, геологи и другие ученые и согласно которой Земля и другие планеты никогда не были раскаленными газовыми телами, подобными Солнцу и звездам, а должны были образоваться из холодных частиц вещества. Эти частицы первоначально двигались беспорядочно. Затем их орбиты становились круговыми и располагались примерно в одной и той же плоскости. При этом направление вращения частиц в какую-либо определенную сторону со временем начинало преобладать, и в конце концов все частицы стали вращаться в одну и ту же сторону.

В результате столкновения частиц при первоначальном беспорядочном движении энергия их движения частично переходила в тепло и рассеивалась в пространство. Расчеты показали, что в результате этих процессов шарообразное облако постепенно сплющивалось и наконец стало по форме похожим на блин. Далее гравитационное взаимодействие привело к росту более крупных частиц путем захвата ими мелких частиц. Таким образом, большая часть пылинок собралась в несколько гигантских комков вещества, которые стали планетами.

Согласно оценкам, полученным Шмидтом, для образования Солнечной системы потребовалось 6-7 млрд. лет, что по порядку величины согласуется с данными, полученными в результате изотопического анализа.

По гипотезе Шмидта Земля никогда не была огненно-жидкой, а разогрев внутренней области Земли произошел в результате ядерных реакций распада тяжелых элементов, входящих в состав первоначального вещества.

Основные этапы эволюции Земли

История Земли по современным представлениям насчитывает примерно 4,6 млрд. лет. Многочисленные результаты исследования земной коры (химический состав и структура горных пород, их распределение по глубине, содержание радиоактивных изотопов, остатков ископаемых живых организмов) позволили установить картину формирования и развития планеты, определить возраст биосферы. Вся история существования Земли подразделяется на временные отрезки, для каждого из которых характерны определенные физические, химические, климатические условия, а также этапы эволюции живой природы.

Возраст горных пород определяется по анализу изотопического состава и, в частности, по радиоуглеродному анализу. Суть его заключается в том, что в тканях живых организмов содержится небольшое и постоянное количество углерода С 14 , который распадается с периодом полураспада 5760 лет. В результате такого распада отношение масс С 14 к С 12 в остатках живых организмов уменьшается со временем, прошедшем после смерти организма. Определяя это отношение в породах, содержащих остатки живых организмов можно рассчитать возраст этих пород.

Временные отрезки геохронологической шкалы подразделяют на эры, периоды и т.д. Первый, самый ранний временной отрезок, называемый «катархей» или «лунный период», соответствует формированию Земли, ее атмосферы, водной среды. Жизни на протяжении первых 1 - 1,5 млрд. лет не существовало ни в какой форме, поскольку еще не возникли соответствующие физико-химические условия. На раннем этапе происходили интенсивные тектонические процессы, сопровождавшиеся перераспределением по глубине Земли химических элементов и соединений. Ядерные реакции распада, происходившие в центре и глубинных слоях планеты (они имеют место и сейчас) способствовали разогреву Земли. В атмосфере преобладали соединения серы, хлора, азота, содержание кислорода было в сотни раз меньше, чем сейчас. Более тяжелые элементы перемещались к центру Земли и затем сформировали ядро, более легкие - к поверхности. Интенсивные вулканические и грозовые процессы способствовали формированию водной среды - в ней и начали образовываться первые органические молекулы.

Архей и протерозой - две наиболее крупные эры, в течение которых начала формироваться жизнь на уровне микроорганизмов. Эти две эры объединяют в «надэру» - криптозой (время скрытой жизни). Первые многоклеточные организмы появились в самом конце протерозоя около 600 млн. лет назад.

Примерно 570 млн. лет назад, когда на Земле практически сформировались благоприятные условия для жизни, началось бурное развитие живых организмов. С этого момента наступило «время явной жизни» - фанерозой, Этот отрезок геологической истории подразделяют на 3 эры - палеозой, мезозой и кайнозой. Последняя эра с точки зрения гео- и биологии продолжается до сих пор. Следует отметить, что появление и развитие жизни на земле привело к значительному изменению твердой оболочки Земли (литосферы), гидросферы и атмосферы, а возникновение разумной жизни (человека) за короткий временной интервал вызвало глобальные изменения в эволюции планеты.

Различия в составе горных пород от одной эпохи (периода) к другой в свою очередь обусловлены резкими изменениями природно-климатических и физических условий на планете. Установлено, что климат на Земле многократно менялся; потепления сменялись резкими похолоданиями, происходили поднятия и опускания суши. Случались и крупные космические катастрофы: столкновения с метеоритами, кометами и астероидами. На Земле обнаружено большое число метеоритных кратеров крупных размеров. Самый крупный из них на полуострове Юкатан имеет диаметр более 100 км; его возраст - 65 млн. лет, практически совпадает с окончанием мелового и началом палеогенового периода. Многие палеонтологи именно с этой крупнейшей катастрофой связывают вымирание динозавров.

Изменения климата и температуры во многом обусловлены астрономическими факторами: наклоном земной оси (многократно менялся), возмущениями планет-гигантов, активностью Солнца, движением Солнечной системы вокруг Галактики. Согласно одной из гипотез резкие изменения климата происходят раз в 210 - 215 млн. лет (галактический год), когда Солнечная система, обращаясь вокруг центра Галактики, проходит через газопылевое облако. Это способствует ослаблению солнечного излучения и, как следствие, похолоданию на планете. В эти моменты на Земле наступают ледниковые эпохи - появляются и растут полярные шапки. Последняя ледниковая эпоха началась примерно 5 млн. лет назад и продолжается до сих пор. Ледниковая эпоха характеризуется периодическими колебаниями температуры (раз в 50 тыс. лет). При похолоданиях (ледниковый период) ледники могут распространяться от полюсов к экватору до 30 - 40 градусов. Сейчас мы живем в «межледниковый» период ледниковой эпохи. Наследство ледниковой эпохи - зона вечной мерзлоты (в России свыше половины ее территории).

Материалы, слагающие твердую Землю непрозрачны и плотны. Прямые исследования их возможны лишь до глубин составляющих ничтожную часть радиуса Земли. Самые глубокие пробуренные скважины и имеющиеся в настоящее время проекты ограничены глубинами 10 - 15 км, что составляет немногим более 0,1 % от радиуса. Возможно, что проникнуть на глубину более нескольких десятков километров не удастся. Поэтому сведения о глубоких недрах Земли получают, используя лишь косвенные методы. К ним относятся сейсмический, гравитационный, магнитный, электрический, электромагнитный, термический, ядерный и другие методы. Наиболее надежным из них является сейсмический. Он основан на наблюдении сейсмических волн, возникающих в твердой Земле при землетрясениях. Подобно тому как рентгеновские лучи позволяют исследовать состояние внутренних органов человека, сейсмические волны, проходя через земные недра, дают возможность составить представление о внутреннем строении Земли и об изменении физических свойств вещества земных недр с глубиной.

Сейсмические волны подразделяются на продольные и поперечные в соответствии с тем, что смещение вещества при колебаниях направлено вдоль и поперек направления распространения волны. Продольные волны могут распространяться как в жидкости, так и в твердом веществе, а поперечные - только в твердых породах. Кроме того, скорость продольных волн в твердом веществе примерно в 1,7 раза превышает скорость поперечных волн. Располагая сетью сейсмических станций на поверхности Земли, записывая показания приборов, регистрирующих землетрясения - сейсмографов и сравнивая эти показания, можно определить эпицентр землетрясения, а также скорость распространения волн в различных внутренних областях планеты. Поскольку скорость распространения волн зависит от плотности и упругости вещества, можно получить данные об этих параметрах, а также об агрегатном состоянии вещества (жидкое или твердое) во всей внутренней области Земли.

Помимо пассивного исследования сейсмических волн в настоящее время применяют метод глубинного сейсмического зондирования, предложенный в 1949 г. советским сейсмологом Г.А. Гамбурцевым. Этот метод заключается в использовании генерируемых с помощью взрыва сейсмических волн, которые регистрируются сейсмографами, установленными с интервалом всего 200 - 500 м друг от друга. Этот метод дает самые надежные результаты, однако практическое использование его требует больших денежных затрат.

В результате сейсмических исследований было определено, что внутренняя область Земли неоднородна по своему составу и физическим свойствам, и образует слоистую структуру (рис. 11.1). Здесь мы лишь кратко перечислим размеры и основные физические параметры этих слоев:

Рис. 11.1. Внутренние оболочки Земли

1. Верхний слой Земли называется земной корой и подразделяется на несколько слоев. Самые верхние слои земной коры состоят преимущественно из пластов осадочных горных пород, образовавшихся путем осаждения различных мелких частиц, главным образом в морях и океанах. В этих пластах захоронены остатки животных и растений, населявших в прошлом земной шар. Общая мощность (толщина) осадочных пород не превышает 15 - 20 км.

Различие скорости распространения сейсмических волн на континентах и на дне океана позволило сделать вывод о том, что на Земле существуют два главных типа земной коры: континентальный и океанический. Мощность коры континентального типа в среднем 30 - 40 км, а под многими горами достигает местами 80 км. Континентальная часть земной коры распадается на ряд слоев, число и мощность которых изменяются от района к району. Обычно ниже осадочных пород выделяют два главных слоя: верхний – «гранитный», близкий по физическим свойствам и составу к граниту и нижний, состоящий из более тяжелых пород, - «базальтовый» (предполагается, что он состоит главным образом из базальта). Толщина каждого из этих слоев в среднем 15 - 20 км. Однако во многих местах не удается установить резкую границу между гранитным и базальтовым слоями. Океаническая кора гораздо тоньше (5 - 8 км). По составу и свойствам она близка к веществу нижней части базальтового слоя континентов. Но этот тип коры свойствен только глубоким участкам дна океанов, не менее 4 тыс. м. На дне океанов есть области, где кора имеет строение континентального или промежуточного типа. Поверхность Мохоровичича (по имени открывшего ее югославского ученого), на границе которой резко изменяется скорость сейсмических волн, отделяет земную кору от мантии.

2. Мантия распространяется до глубины 2900 км. Она подразделяется на 3 слоя: верхний, промежуточный и нижний. В верхнем слое скорости сейсмических волн сразу за границей Мохоровичича растут, затем на глубине 100 - 120 км под континентами и 50 - 60 км под океанами этот рост сменяется слабым уменьшением скоростей, а далее на глубине 250 км под континентами и 400 км под океанами уменьшение вновь сменяется ростом. Таким образом, в этом слое имеется область пониженных скоростей - астеносфера, характеризуемая относительно малой вязкостью вещества. Некоторые ученые считают, что в астеносфере вещество находится в «кашеподобном» состоянии, т.е. состоит из смеси твердых и частично расплавленных пород. В астеносфере находятся очаги вулканов. Они образуются, вероятно, там, где по каким-либо причинам понижается давление и, следовательно температура плавления вещества астеносферы. Понижение температуры плавления приводит к расплавлению вещества и образованию магмы, которая затем по трещинам и каналам в земной коре может излиться на поверхность Земли.

Промежуточный слой характеризуется сильным возрастанием скоростей сейсмических волн и увеличением электропроводности вещества Земли. Большинство ученых считают, что в промежуточном слое изменяется состав вещества или слагающие его минералы переходят в иное состояние, с более плотной «упаковкой» атомов. Нижний слой оболочки отличается однородностью по сравнению с верхним слоем. Вещество в этих двух слоях находится в твердом, по-видимому, кристаллическом состоянии.

3. Под мантией находится земное ядро с радиусом 3471 км. Оно подразделяется на жидкое внешнее ядро (слой между 2900 и 5100 км) и твердое ядрышко. При переходе от мантии к ядру резко изменяются физические свойства вещества, по-видимому в результате высокого давления.

Температура внутри Земли с глубиной повышается до 2000 -3000 0 С, при этом наиболее быстро она возрастает в земной коре, далее идет замедление, и на больших глубинах температура остается, вероятно постоянной. Плотность Земли возрастает с 2,6 г / см 3 на поверхности до 6,8 г / см 3 на границу ядра Земли, а в центральных областях составляет примерно 16 г / см 3 . Давление возрастает с глубиной и достигает на границе между мантией и ядром 1,3 млн. атм, а в центре ядра - 3,5 млн. атм.

Внешние оболочки Земли

Помимо твердой внешней оболочки - литосферы выделяют также водную оболочку - гидросферу и воздушную оболочку - атмосферу . Более точно, под гидросферой понимают совокупность всех вод Земли, находящихся в твердом, жидком и газообразном состояниях. Больше всего на Земле жидкой воды - объем около 1,370 . 10 24 см 3 . Она образует на поверхности Земли Мировой океан, общая площадь которого равна 3,61 . 10 18 см 2 , т.е. 70,8 % площади всей земной поверхности. Вода благодаря своим уникальным свойствам имеет исключительно важное значение для создания на Земле оптимального теплового режима. Именно в ней зародилась и без нее была бы невозможна органическая жизнь.

Основная масса льда располагается на суше - главным образом в Антарктиде и Гренландии. Общая масса его около 2,42 . 10 22 г. Если бы этот лед растаял, то уровень Мирового океана повысился бы примерно на 60 м. При этом 10 % суши оказалось бы затопленной морем.

Вода постепенно испаряется с поверхности Мирового океана. Она подхватывается воздушными течениями и переносится на громадные расстояния. После ряда превращений (конденсации, сублимации, коагуляции и т.п.)испарившаяся влага выпадает из атмосферы в виде осадков. Не вся влага при этом возвращается прямо в Мировой океан. Часть осадков выпадает на сушу, откуда они выносятся реками в моря и океаны. Ежегодно реки приносят с суши в Мировой океан более 35 . 10 18 г воды. Во время своего пути по суше вода растворяет различные соли, захватывает мелкие, а иногда и крупные частички и выносит все это в море. Общее количество минерального вещества, выносимого реками в Мировой океан за год равно примерно 35 . 10 14 г. Из них 18 . 10 14 г выпадает в осадок, а 17 . 10 14 г остаются растворенными.

Круговорот воды на Земле существует миллионы лет. Возможно поэтому вода морей и океанов соленая, хотя на этот счет нет единого мнения.

Атмосфера - газовая оболочка, окружающая Землю и вращающаяся с ней как единое целое. Атмосфера образовалась главным образом из газов, выделенных литосферой после формирования планеты. На протяжении миллиардов лет атмосфера Земли претерпела значительную эволюцию под влиянием многочисленных физико-химических и биологических процессов: диссипация газов в космическое пространство, вулканическая деятельность, диссоциация (расщепление) молекул в результате солнечного ультрафиолетового излучения, химические реакции между компонентами атмосферы и горными породами, дыхание и обмен веществ живых организмов.

Столб воздуха над одним квадратным сантиметром земной поверхности имеет массу около 1 кг, а масса всей атмосферы равна 5,16 . 10 21 г.

Атмосфера Земли имеет слоистое строение. Выделяют тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу.

Тропосфера - это прилегающая к земной поверхности область, в которой температура более или менее равномерно убывает с высотой до -50 0 С и ниже. Верхняя граница тропосферы понижается при движении от экватора к полюсам от 17 до 9 км. В тропосфере заключено свыше 80 % массы атмосферы и практически весь водяной пар. В ней протекают физические процессы, которые обусловливают ту или иную погоду. В тропосфере осуществляются все превращения водяного пара. В ней образуются облака и формируются осадки, очень сильно развито турбулентное и конвективное перемешивание.

Стратосфера характеризуется постоянством или ростом температуры с высотой и исключительной сухостью воздуха. Верхняя граница стратосферы расположена в среднем на высотах 50 - 55 км. Температура стратосферы растет с высотой, достигая на верхней границе 0-10 0 С. Процессы в стратосфере практически не влияют на погоду.

Мезосфера - слой, лежащий над стратосферой и характеризующийся падением температуры с высотой. Верхняя граница мезосферы совпадает с минимумом температуры (около 90 0 С) и расположена на высоте около 85км.

Термосфера находится над мезосферой. Температура в ней быстро растет, достигая 1000 - 2000 0 С на высоте 400 км. Выше 400 км температура почти не меняется с высотой. Температура и плотность воздуха очень сильно зависят от времени суток и года, а также от солнечной активности. В годы максимума солнечной активности температура и плотность воздуха в термосфере значительно выше, чем в годы минимума.

Следует отметить, что все приведенные здесь величины получены путем усреднения их за большие интервалы времени и по огромным площадям. Вне всякого сомнения мгновенные параметры атмосферы значительно отличаются от средних, так как атмосфера - это чрезвычайно изменчивая среда.

Природе понадобилось потратить несколько миллиардов лет на то, чтобы почва Земли приобрела свойства, благодаря которым на нашей планете смогла появиться растительность. Сначала вместо грунта существовали лишь горные породы, которые из-за воздействия на них дождя, ветра, солнечных лучей начали постепенно измельчаться.

Разрушение почвы происходило по-разному: под воздействием солнца, ветра и морозов каменистые породы трескались, шлифовались песком, а морские волны медленно, но уверенно, разбивали огромные глыбы в мелкие камни. Окончательно свою лепту в образование грунта внесли животные, растения и микроорганизмы, добавив органические элементы (гумус), обогащая верхний слой земли продуктами жизнедеятельности и их остатками. Разложение органических элементов при взаимодействии с кислородом привели к различным химическим процессам в результате которых были образованы зол и азот, превратившие горные породы в грунт.

Почвой называется видоизменённый рыхлый верхний пласт земной коры, на котором произрастает растительность. Образованна она была в результате преобразования горных пород под воздействием мёртвых и живых организмов, солнечных лучей, осадков и других процессов, благодаря которым произошла эрозия грунта.

За счет такой трансформации огромных, твёрдых пород в рыхлую массу, верхний слой почвы приобрёл впитывающую поверхность: структура грунта стала пористой и воздухопроницаемой. Основное значение грунта состоит в том, что он, будучи пронизан корнями растений, передаёт им все нужные для роста питательные элементы, и сочетает в себе две особенности, необходимые для существования растений – минеральные вещества и воду.

Поэтому одним из главных характеристик грунта является плодородный слой почвы, позволяющий обеспечить рост и развитие растительных организмов.

Чтобы сформировался плодородный пласт грунта, земля должна содержать в себе достаточное количество питательных веществ и обладать необходимым запасом воды, который не дал бы погибнуть растениям. Ценность земли во многом зависит от её способностей доносить до корней растений питательные вещества, обеспечивать к ним доступ воздуха и влаги (вода в почве имеет чрезвычайно важное значение: ничего не будет расти, если в земле будет отсутствовать жидкость, которая эти вещества станет растворять).

Состоит грунт из нескольких слоёв:

1. Пахотный слой – верхний пласт грунта, самый плодородный слой почвы, в котором содержится больше всего гумуса;
2. Подпочва – состоит в основном из остатков горных пород;
3. Самый нижний слой грунта называется «коренной подстилающей породой».

Кислотность грунта

Очень серьёзным фактором, который влияет на плодородность грунта, является кислотность почвы – наличие ионов водорода в грунтовом растворе. Кислотность почвы повышенная, если рН ниже семи, если выше – щелочная, а равная семи – нейтральная (концентрация ионов водорода (Н+) и гидроксидов (ОН-) одинаковая).

Высокий уровень кислотности верхнего слоя земли негативно отображается на росте растений, поскольку влияет на его особенности (размер и прочность грунтовых частиц), на вносимые удобрения, микрофлору и развитие растений. Например, повышенная кислотность нарушает структуру грунта, поскольку полезные бактерии не могут нормально развиваться, а многие питательные вещества (например, фосфор) становятся трудноусвояемыми.

Слишком большой уровень кислотности даёт возможность скапливаться в грунте токсичным растворам железа, алюминия, марганца, при этом понижается поступление в организм растений калия, азота, магния, кальция. Основным признаком высокого уровня кислотности является наличие под верхним тёмным пластом земли светлого слоя, по цвету напоминающего золу, при этом чем ближе этот слой к поверхности, тем кислее грунт и тем меньше в нём кальция.

Виды грунта

Поскольку абсолютно все типы почв образованы из горных пород, не удивительно, что особенности грунта во многом зависят от химического состава и физических характеристик материнской породы (минералов, плотности, пористости, теплопроводности).

Также на особенности почвы влияет то, в каких именно условиях происходило образование грунта: осадки, кислотность почвы, ветер, скорость ветров, температура почвы и окружающей среды. Климат оказывает на грунт и косвенное влияние, так как жизнь растительного и животного мира прямо зависит от температуры почвы и окружающей среды.

Типы почв зависят во многом от размеров и количества частиц, которые в них присутствуют. Например, сырые и холодные глинистые почвы сформированы плотно прилегающими друг к другу частицами песка, суглинистый грунт являет собой нечто среднее между глиной и песком, а каменистый содержит много гальки.

А вот в состав торфяной земли входят остатки умерших растений и содержит она очень мало твёрдых частиц. Любой грунт, на котором произрастают растительные организмы, имеет очень сложную структуру, поскольку кроме горных пород он содержит в себе соли, живые организмы (растения), органические вещества, что были образованы в результате гниения.

После того как был сделан анализ почвы в разных регионах нашей планеты, была создана классификация почв – совокупность однотипных участков, которые имели похожие условия образования грунта. Классификация почв имеет несколько направлений: эколого-географическое, эволюционно-генетическое.

В России, например, в основном используется эколого-географическая классификация почв, согласно которой основные типы грунта – дерновые, лесные, подзолистые, чернозёмные, тундровые, глинистые, песчаные, почвы степи.

Чернозём

Чернозём, имеющий комковатую или зернистую структуру, считается самой плодородной почвой (гумуса около 15%), характерной для умеренно-континентального климата, в котором чередуются сухие и влажные периоды, а также преобладают плюсовые температуры. Анализ почвы показал, что чернозём богат на азот, железо, серу, фосфор, кальций и другие элементы, необходимые для благоприятной жизнедеятельности растений. Чернозёмные почвы характеризуются высокими водно-воздушными характеристиками.

Песчаные земли

Песчаная почва характерна для пустынь и полупустынь. Являет собой рассыпчатый, зернистый, лишённый связности грунт, в котором соотношение глины к песку составляет 1:30 или 1:50. Он плохо удерживает питательные вещества, влагу, при этом из-за бедности растительного покрова легко подвержен ветряной и водной эрозии. Песчаный грунт имеет и плюсы: он не заболачивается, поскольку вода в почве легко проходит через крупнозерную структуру, к корням в достаточном количестве поступает воздух, а гнилостные бактерии в нём не выживают.

Лесные земли

Лесные почвы характерны для лесов умеренного пояса северного полушария и их свойства прямо зависят от лесов, которые в ней произрастают и оказывают прямое влияние на состав грунта, его воздухопроницаемость, водный и тепловой режимы. Например, лиственные деревья положительно влияют на лесные почвы: они обогащают грунт гумусом, золой, азотом, нейтрализуют кислотность, создавая благоприятные условия для образования полезной микрофлоры. А вот хвойные породы деревьев оказывают на лесные почвы негативное влияние, формируя подзолистый грунт.

Лесные почвы, какие бы деревья на них не росли, плодородны, поскольку азот и зола, которые находятся в опавших листьях и хвое, возвращаются в грунт (в этом их отличие от земли полей, где вместе с урожаем часто вывозят растительную подстилку).

Глинистые земли

Глинистые почвы содержат в себе около 40% глины, являются сырыми, вязкими, холодными, липкими, тяжёлыми, но при этом богатыми минеральными веществами. Глинистый грунт обладает способностью надолго задерживать воду, медленно пропитываются ею и очень неторопливо пропускают её в нижние слои.

Влага также медленно испаряется – это даёт возможность растущим здесь растениям меньше страдать от засухи.

Свойства глинистого грунта не дают возможности нормально развиваться корневой системе растений, а потому большая часть питательных элементов остаются невостребованными. Дабы изменить состав верхнего слоя земли необходимо на протяжении нескольких лет вносить органические удобрения.

Подзолистая земля

Подзолистые почвы содержат от 1 до 4% гумуса, из-за чего для них характерен серый цвет. Для подзолистого грунта характерно очень низкое содержание питательных элементов, повышенная кислотность, а потому он малоплодороден. Формируются подзолистые почвы обычно возле хвойных и смешанных лесов умеренного пояса, а на их образование сильно влияют преобладания осадков над испарением, низкие температуры, пониженная активность микробов, бедная растительность, из-за чего подзолистые почвы характеризуются невысоким содержанием азота и золы (например, почвы тайги, Сибири, Дальнего Востока).

Чтобы использовать подзолистые почвы в сельскохозяйственных работах, аграриям нужно приложить немало усилий: внести большие дозы минеральных и органических удобрений, постоянно регулировать водный режим, вспахивать землю.

Дерновый грунт

Дерновые почвы плодородны и характеризуются низким или нейтральным уровнем кислотности, высоким количеством гумуса (от 4 до 6%), а также им присущи такие свойства почвы, как водо- и воздухопроницаемость.

Дерновые почвы формируются под развитым травянистым покровом в основном на лугах. Анализ грунта показал, что дерновая земля содержит большое число магния, кальция, золы, а в гумусе находится немало гуминовых кислот, которые при реакции образуют гуматы – нерастворимые соли, берущие непосредственное участие в формировании комковато-зернистой структуры грунта.

Тундровая земля

Тундровые почвы бедны на минералы и питательные вещества, очень пресные и содержат мало солей. Из-за слабого испарения и мёрзлого грунта для тундровых почв характерна повышенная влажность, а из-за недостаточного количества растительности и её медленной гумификации – низкое содержание гумуса. Поэтому тундровые почвы содержат в своём верхнем слое тонкий торфянистый пласт.

Роль грунта

Значение почвы в жизни нашей планеты сложно переоценить, поскольку она является незаменимым элементом земной коры, который обеспечивает существование растительных и животных организмов.

Поскольку через верхний слой земли протекает большое число самых разных процессов (среди них – и органических веществ), он является связывающим звеном между атмосферой, литосферой и гидросферой: именно в верхнем пласте земли перерабатывается, разлагается и трансформируются химические соединения. Например, растения, которые произрастают в грунте, раскладываясь вместе с другими органическими веществами, трансформируются в такие полезные ископаемые, как уголь, газ, торф, нефть.

Немаловажны и защитные функции почвы: земля обезвреживает оказавшиеся в ней опасные для жизнедеятельности вещества (это особо важно, так как в последнее время загрязнение почвы приобрело катастрофический характер). Прежде всего – это токсичные химические соединения, радиоактивные вещества, опасные бактерии и вирусы. Запас прочности верхнего слоя земли имеет лимит, поэтому, если загрязнение почвы будет и дальше повышаться, то она перестанет справляться со своими защитными функциями.