סולל הוא הרבה יותר מאשר הלכלוך הפשוט מתחת לרגלינו.זהו גוף טבעי חי, דינמי המשמש כבסיס לחיים ארציים.תהליך היווצרות הקרקע, הידוע בשם פדוגנס, גשרים, גיאולוגיה, ביולוגיה ומדע סביבתי על ידי הפיכת חומר סלע ואורגני לכדי חומר מורכב התומך במערכת אקולוגית. מאמר זה מתרחב על הדינמיקה של היווצרות הקרקע, בוחן כיצד תהליכים גיאולוגיים וביולוגיה על פני זמן רב כדי ליצור חיי מגורים מגוונים על פני כדור הארץ.

מה זה Soil Formation?

היווצרות של Soil היא התהליך שבו מינרלים בלתי פתורים וחומר אורגני מתפתח מאפיינים פיזיים, כימיים וביולוגיים נפרדים, בסופו של דבר יוצרים פרופיל מעודן הידוע כאופק אדמה.הטרנספורמציה זו מתרחשת באמצעות אינטראקציה של חמישה גורמים מרכזיים: אקלים, אורגניזמים, הקלה (טופוגרפיה), חומר ההורה, וזמן. יחד, גורמים אלה קובעים את סוג הקרקע שמתפתח, הפריון שלה, ואת היכולת שלה לתמוך בצמחים ובקהילות בעלי חיים.

רחוק מלהיות סטטי, אדמה מתפתחת ללא הרף.פגניקאות כרוכה בסדרה מורכבת של תהליכים חופפים, כולל מזג האוויר של סלע סלע, הצטברות ופירוק של חומר אורגני, התנועה וחלוקת מחדש של מינרלים בתוך הקרקע, ואת ההתפתחות ההדרגתית של אופקים נפרדים עם תכונות שונות.הבנת תהליכים אלה עוזר להסביר כיצד נופים משפיעים על המגוון הביולוגי והפרודוקטיביות, וכיצד פעילויות אנושיות יכולות לשנות באופן דרמטי את תקופות הבריאות הקצרות והיציבות.

חמשת הגורמים המסוכנים

בתחילת המאה ה-20, מדען הקרקע הנס ג'ני הגדיר את הרעיון כי היווצרות הקרקע נשלטת על ידי חמישה גורמים עצמאיים אך אינטראקציה.המשחק שלהם מייצר מגוון אינסופי של סוגי אדמה ברחבי העולם, כל אחד מהם בעל מאפיינים ייחודיים המותאמים לתנאים המקומיים.

אקלים אקלים אקלים

אקלים הוא לעתים קרובות המשפיע ביותר של גורמים בעלי הקרקע.טמפרטורות ומשקעים לווסת את שיעור מזג האוויר הכימי, פעילות ביולוגית, ופירוק החומר האורגני.באקלים חם, לחות, תגובות כימיות מתרחשות במהירות, מקלקל מינרלים ומינוף חומרים מזינים כל כךלוליים. בניגוד, אזורים קרים אוריד חווים אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט אט

עוצמת גשם והפצה משפיעים גם על פיתוח הקרקע על ידי השפעה על הסחף, שחיקה וחומר אורגני קלטות.לדוגמה, העשב, הפוליו-חומרי, הקרקע האדומות של יערות הגשם הטרופיים, מסווגים כ- Oxisols, תוצאה של מזג אוויר כימי אינטנסיבי וניתוק מעל מיליוני שנים.

אורגניזמים

יצורים חיים ממלאים תפקיד פעיל וחיוני ביצירת אדמה.צמחים תורמים חומר אורגני באמצעות עלה מלט ושורש exudates, בעוד שורשים לשבור את סלע המיטה ולשפר את מזג האוויר. Burrowing בעלי חיים כגון תולעי אדמה, נמלים, ומונחים מחלחלים את הקרקע, לערבב רכיבים אורגניים ומינרליים, ולשפר את מבנה הקרקע.

מיקרואורגניזמים, כולל חיידקים ופטריות, לנהוג בשקידה ורכיבי אופניים מזינים.ה rhizosphere - אזור הקרקע סביב שורשים - הוא ערש של פעילות מיקרוביאלית המשפיעה על זמינות תזונתית וכימיה הקרקע.ללא אותם סוכנים ביולוגיים, אדמה לא יהיה חסר את המרכיב האורגני הדרוש לפוריות, שימור מים ויציבות מבנית.

הקלה (Topography)

טופוגרפיה מעצבת אדמה על ידי השפעה על ניקוז, שחיקה, ו deposition. Steep מדרונות נוטים להיות אדמה דקת, סלעית כי הכבידה וריצה להסיר חלקיקים בסדר וחומר אורגני. בניגוד, עמקים ושפל שטוח לצבור מים ומשקעים, לעתים קרובות וכתוצאה מכך אדמה עמוקה יותר, פורייה יותר.

Aspect - הכיוון של מדרדרונות - גם ממלא תפקיד מכריע.מורדות צפופים בדרום בחצי הכדור הצפוני מקבלים יותר אור שמש, המוביל לתנאי חם יותר ויבש יותר המשפיעים על סוגי צמחייה ומשטרי לחות קרקעיים. וריאציות אלה יוצרות כתמים של סוגי אדמה בתוך אזור גיאוגרפי קטן יחסית, תורם למגוון בתי גידול.

חומר הורים

חומר ההורה הוא החומר הגיאולוגי המקורי שממנו מתפתחת האדמה, כולל פיקדונות סלעיים ולא מפוכחים כמו Alluvium, loess, או glacial עד.הרכב המיקשולוגי של חומר ההורה משפיע ישירות על אדמה, מרקם, תוכן תזונתי, pH וקצב מזג אוויר.

לדוגמה, אדמה שמקורן באבן גיר נוטה להיות אלקליין ועשיר בסידן, בעוד אלה מן גרניט הם בדרך כלל חומצי חול. Softer סלעי שריד עמידים יותר מהר מאשר סלעים עזים, המשפיעים על כמה מהר אופקים הקרקע במהירות מתפתחת.

זמן

הזמן הוא גורם בסיסי היווצרות הקרקע, כמו פדוגנזה הוא תהליך איטי כי לעתים קרובות דורש מאות עד אלפי שנים לפתח פרופילי אדמה בוגרים. אדמה צעירה, מסווג כ Entisols, להראות התפתחות מינימלית, בעוד אדמה מבוגרת יותר כמו Ultisols להראות מזג אוויר עמוק, שכבת הפרדה, שינויים במינרלוג'י.

השפעת הזמן ניכרת בנוף שנחשפו לאחר קרחונים או התפרצויות געשיות, שבו היווצרות הקרקע מתחילה מחדש.בתקופות ארוכות, תנאים יציבים מאפשרים הצטברות של חומר אורגני, נטיעת מינרלים, ופיתוח של מבני אדמה מורכבים. גורם זה מדגיש את האופי הבלתי-חדש של אדמה על פני מחסנים אנושיים ואת החשיבות של ניהול הקרקע בר קיימא.

תהליכי ה-Soil Formation

בהתבסס על חמשת הגורמים, ארבעה קבוצות עיקריות של תהליכים פיזיים וכימיקליים מניעים פדוגנזיה: תוספות, הפסדים, מעברים, ושינויים. תהליכים אלה פועלים במקביל כדי לשנות את הרכב והמבנה של הקרקע.

תוספות

תוספות מתייחסות לקלטים של חומר אל פני הקרקע.חומר אורגני מצמחים מתים ובעלי חיים מצטברים באו האופק, העשרה הקרקע עם פחמן וחומרים מזינים.תוספות אחרות כוללות אבק רוח, אפר געשי, פיקדונות, ואפילו חומרים מחוסנים אנושיים כגון דשנים או ממזהמים.

קלטות אלה לתרום חומרים מזינים חיוניים ויכולות לשנות מרקם אדמה וכימיה.לדוגמה, להפקיד את ההפקדות - פיין רוח-מטה- יצרו כמה מהקרקעות החקלאיות הפוריות ביותר בעולם באזורים כמו מרכז מערב התיכון האמריקאי ורמת הלוקס הסינית.

הפסדים

הפסדים כרוכים בהסרה של החומר מפרופיל הקרקע באמצעות תהליכים כגון שחיקה, חסימה ותנודתיזציה.גשם מים להיאחז באדמה יכול להתמוסס ולהתרחק מינרלים כהים כמו סידן, מגנזיום, אשלגן, במיוחד באקלים לחמא.השטיפה זו עלולה להוביל לפענוח תזונתי באופקים העליונים.

ארוסה על ידי מים או רוח מסירת את הטופים, לעתים קרובות על פני השטח על פני היווצרות הקרקע הטבעית.זהו אחד האיומים העיקריים על קיימות הקרקע ברחבי העולם.וולטליזציה, אובדן חומרים מזינים לאטמוספירה כגזים, גם מפחית זמינות תזונתית, במיוחד חנקן באמצעות תהליכים כמו denitrification.

Translocations

Translocation מתייחס לתנועת החלפת הקרקע בתוך הפרופיל. ⁇ חלקיקים, חומר אורגני, ברזל, מלחים בשפע ניתן להעביר מטה על ידי מים (החלפה) מאופקים העליונים ומופקד באופקים נמוכים יותר (הפצה מחדש) זה יוצר שכבות אדמה נפרדות עם מרקם וקומפוזיציה שונים.

לדוגמה, האופק E החיוור נמצא מתחת לאופק האפל באדמה יער רבים תוצאות מניצול של חימר וחומרים אורגניים. בסביבות צחיח, פחמן סידן עשוי לצבור כשכבה קליברה קשה ליד פני השטח, המשפיע על תנועת המים וחדירה שורש.

טרנספורמציות

הטרנספורמציות כרוכות בשינויים כימיים וביולוגיים שמשנים מינרלים ואורגניים בתוך האדמה.מינרלים ראשוניים מהסלע ההורה מתפרקים דרך מזג אוויר לתוך מינרלים משניים כגון חימר ומדמוצת ברזל. שאריות אורגניות מתפוגגות לתוך חומוס, צורה יציבה של חומר אורגני המעביר צבע כהה ומשפר את מבנה הקרקע.

תהליכים אלה כוללים גם רכיבה על אופניים תזונתית, שבו פעילות מיקרוביאלית משחררת אלמנטים חיוניים כמו חנקן, זרחן, אשלגן בצורות זמינות צמחיות.מאזן הטרנספורמציות משפיע מאוד על פוריות הקרקע, pH, ויכולת לתמוך במערכות אקולוגיות מגוונות.

פרופיל ו Horizons

סעיף צלב אנכי דרך הקרקע מגלה שכבות נפרדות הנקראות אופקים, כל אחד עם תכונות ייחודיות. בעוד פרופיל הקרקע הקלאסי כולל שישה אופקים עיקריים - O, A, E, B, C ו-R - לא כל הקרקעות מכילות כל אופק.

  • (ב) [ה]:0 [הורינו:]: [ה] [השכבה האורגנית] המורכבת בעיקר ממאכלת צמחית מזוהמת או חלקית, כגון עלים, פאות ושורשים.שכבה זו עבה ביותר במערכות אקולוגיות מאוירות ולעיתים קרובות נעדרת במדברים או אדמות מעובדות באופן אינטנסיבי.
  • (FLT:0)A Horizon:veFLT:1 ידוע כטופס, הוא שכבה אפלה, עשירה תזונתית המורכבת חלקיקים מינרלים מעורבים עם חומוס.זהו האזור הפעיל ביותר מבחינה ביולוגית, תמיכה בשורשים, מיקרואורגניזמים ופאון אדמה.
  • (ב) [הזיכרון:]: [המילה]: [המילה] [ה] [ה]] [המילה] ממאירה או מפזורה, היא לעיתים קרובות קלה יותר בצבע בשל הסרת חימר, ברזל וחומר אורגני.
  • (FLT:0B Horizon:veFLT:1) The subsoils שבו חומרים כמו חימר, תחמוצות ברזל ותרכובות אורגניות מצטברות (החללה) אופק זה הוא צפוף יותר ולעתים קרובות מוצגים גוונים אדומים או צהובים מתרכובות ברזל.
  • (FLT:0C Horizon:BuildFLT:1 Consists של חומר הורה מזג אוויר חלקית שומר תכונות סלע מקוריות רבות.It has Limited פעילות ביולוגית והוא מקור מינרלים לפיתוח הקרקע.
  • (ב) ⁇ :0 ⁇ :0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

הסדר, עובי והרכב של אופקים אלה מסייעים למדענים לקרקע לסווג קרקעות, להעריך את הפוריות שלהם, ולקבוע את התאמתם לחקלאות, יער, בנייה או שימור.

סדרי סויל העיקריים והפצה הגלובלית שלהם

מערכת המס הסויל של USDA מכירה 12 צווי קרקע המבוססים על אופקים אבחון, השפעות אקלים, ומאפיינים חומריים של ההורים. הזמנות אלה מספקות מסגרת להבנת המגוון הקרקעי ברחבי העולם.

  • (FLT:0)Mollisols: 1FLT ידוע על קרקעות העמוקות, האפלות והקטנות שלהם, Mollisols להתפתח בעיקר מתחת לפני השטח והם בין הקרקע הפורייה ביותר בעולם.הם שולטים באזורים כגון המישורים הגדולים של ארה"ב והצעד האוקראיני, תמיכה בחקלאות אינטנסיבית.
  • (ב) ⁇ :0) ,[דרוש מקור]: [ב] ,[דרוש מקור] [ב] ,[דרוש מקור]] ,[דרוש מקור]], [דרוש מקור]], [דרוש מקור] מ[[1924]], ו[[1924]]
  • (FLT:0)Oxisols: FLT:1 heavily phyed אדמה טרופית מאופיין על ידי פריון טבעי נמוך אבל עשיר בפחמן ברזל ואלומיניום.
  • (FLT:0) Histosols: FLT:1 אדמה אורגנית מורכבת בעיקר מחומר צמחי בלתי מוגבל, המורכב רטובים ואגות אפונה.הם חשובים כיור פחמן אבל בדרך כלל לא מתאים לחקלאות קונבנציונלית ללא ניקוז.
  • (ב) ⁇ :0 ⁇ ⁇ :0 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כל צו קרקע משקף שילוב ייחודי של גורמים ותהליכים בעלי הקרקע הפועלים לאורך זמן.הבנת הקטגוריות הרחבות הללו מסייעות בחיזוי התנהגות הקרקע תחת שימושים שונים בקרקע, ניהול משאבים באופן מקיים, ושמירה על מערכות אקולוגיות שבריריות.

התפקיד האקולוגי של Soil

Soil ממלא תפקיד קריטי הרבה מעבר לשמש כמצע פיזי עבור צמחים.זה מבצע שירותים אקולוגיים חיוניים החיוניים לשמירה על החיים הארציים ושמירה על איזון סביבתי.

אופניים תזונתיים

Soil microorganisms decompose חומר אורגני, שחרור חומרים מזינים חיוניים כגון חנקן, זרחן, אשלגן בצורות זמינות ביולוגית. זה מחזור חומרים מזינים המפחיתים את הפרודוקטיביות העיקרית במערכות אקולוגיות ברחבי העולם.ללא ביולוגיה אדמה, חומר אורגני מת היה מצטבר, ואלמנטים חיוניים יישארו נעולים בצורות בלתי זמינות, הגבלת צמיחה ותפקוד אקולוגי.

מים ומחסן

Soils לפעול כמו מסננים טבעיים, שיפור איכות המים על ידי חלקיקים, פרסומות של contaminants, וקידום ההשפלה המיקרוביאלית שלמזהמים כמו מים גשם percolates דרך הפרופיל.הם גם לורולוגיה על ידי אחסון ושחרור איטי מים, מה שהופך אותו זמין במהלך תקופות יבשות. קיבולת שמירת המים משתנה עם מרקם אדמה וחומר אורגני, עם אדמה עשיר באספקת לחות אופטימלית עבור צמחים.

פחמן חטוף

Soils ברחבי העולם מכיל יותר פחמן מאשר האווירה וכל צמחייה ארצית בשילוב.פחמן אורגני מאוחסן כמו חומוס יכול להימשך מאות שנים אם לא מוטרד.זה הופך אדמה מרכיב קריטי של מחזור הפחמן העולמי ואסטרטגיות הפחתת שינויי האקלים.

בנייה

אדמה בריאה יש מגוון ביולוגי עצום. a one spoon של אדמה פורייה יכול להכיל מיליארדי מיקרואורגניזמים, אלפי פרוזוזה, וערפיליות רבות יותר. fauna אדמה גדול יותר כגון תולעי אדמה, beetles, ויונקים בוררים יוצרים מאקרו-אפוורס שמשפר את ההסתה, הסתננות מים וחדירה שורש.

השפעה אנושית על סויל ועל נבואותיה

פעילויות אנושיות מאיצה את ההידרדרות הקרקעית ברחבי העולם, וגורמות איומים משמעותיים על אבטחת המזון, המגוון הביולוגי והבריאות האקולוגית.הבנת השפעות אלה חיונית לפיתוח שיטות ניהול קרקעות ברות קיימא.

החקלאות

פרקטיקות חקלאיות אינטנסיביות לעתים קרובות מרמות את מבנה הקרקע דרך עדג חוזר, אשר שובר את אגרגופי הקרקע, מפחית חומר אורגני, ומגדיל את הרגישות לשחיקה.שימוש יתר של דשנים סינתטיים וחומרי הדברה יכול לשבש קהילות מיקרוביאליות קרקע ולהוביל לחוסר איזון תזונתי או זיהום זיהום תזונתי.מונותרבות יבולת חומרים מזינים ספציפיים ומפחיתה את המגוון הביולוגי, מחלימים את הגדלים על פני זמן כימי.

עם זאת, טכניקות חקלאיות בר קיימא כגון סיבוב יבול, כיסוי, הפחתת העד, ותיקון אורגני יכול לשחזר את בריאות הקרקע, להגדיל עמידות ולשפר את הפרודוקטיביות.

אורבניזציה

פיתוח עירוני כרוך לעתים קרובות בחיתום קרקעות מתחת לריצוף ומבנים, עצירת תהליכים טבעיים של חדירה למים, החלפת גז ופעילות ביולוגית. Soil קומפקטיות וזיהום עם מתכות כבדות ופחמימנים נפוצים באזורים עירוניים, צמצום הפריון הקרקע ושירותי המערכת האקולוגית.

פתרונות תשתית ירוקה – כגון גינות גשם, סלולים חד-משמעיים, ומרחבים ירוקים עירוניים – יכולים לעזור להפחית את ההשפעות הללו על ידי החזרת פונקציות הקרקע, שיפור ניהול המים הסוערים, ולספק בתי גידול בתוך ערים.

המונחים:

קביעת יערות מסירים כיסוי צמחייה מגן ומערכות שורש המייצבות אדמה.ללא הגנה זו, הקרקעות מתרוקדות במהירות, במיוחד על מדרונות, המוביל לאובדן של טופס שמן פורייה.הירידה בעומס נוסף מפחיתה חומר אורגני ורכיבה תזונתית, דהור הקרקע. יערות לעתים קרובות דורש עשרות שנים להתאושש באמצעות רצף טבעי או התחדשות.

שינויי אקלים

שינויי אקלים משפיעים על היווצרות הקרקע ובריאות באמצעות דפוסי טמפרטורה ומשקעים משתנים.טמפרטורות עלייה מאיצה את החומר האורגני, פוטנציאל לשחרר אדמה מאוחסן כ- CO2 ותרומה לולאה משוב חיובי.שינויים בגשם יכולים להגביר את הסיכון לשחיקה או מתח בצורת, משבשת משטרי לחות הקרקע וזמינות תזונתית.

אסטרטגיות הסתגלות והפחתה, כולל שיפור ניהול הקרקע ועיבוד, הן קריטיות לשמירה על משאבי הקרקע בתנאי אקלים משתנים.