Почва*

Энциклопедия Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. (1890 - 1916гг.) Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии (118447 статей и 6000 рисунков).
Лямбда зонд датчик кислорода.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Z
П ПЕ ПА ПЕ ПЁ ПЖ ПИ ПЛ ПН ПО ПП ПР ПС ПТ ПУ ПФ ПХ ПЧ ПШ ПЫ ПЬ ПЭ ПЮ ПЯ
ПОА
ПОБ
ПОВ
ПОГ
ПОД
ПОЕ
ПОЖ
ПОЗ
ПОИ
ПОЙ
ПОК
ПОЛ
ПОМ
ПОН
ПОП
ПОР
ПОС
ПОТ
ПОУ
ПОХ
ПОЦ
ПОЧ
ПОШ
ПОЭ
ПОЮ
ПОЯ

Почва* — Почва* называется поверхностный горизонт земной коры, измененный совокупной деятельностью агентов выветривания (см.) при одновременном процессе накопления органических веществ. Почва* есть самостоятельное естественно-историческое тело — продукт окружающей природы, живущий и закономерно изменяющийся под влиянием внешних условий, в своем распределении на земном шаре подчиняющийся общему физико-географическому закону зональности. Таково естественно-историческое понятие Почва*, введенное в нayкy, главным образом, школой проф. Докучаева. По другому воззрению, принятому преимущественно западно-европейскими учеными, под Почва* разумеется вообще среда, служащая для питания растений, независимо от ее генезиса, географии и большинства морфологических признаков; в частных случаях Почва* называется слой горной породы, в котором распространяются корни растений. Наконец, существуют определения Почва* менее научные: Почва* — поверхностные горные породы (одна или несколько), пахотный слой, часть горной породы, населенная организмами, и т. п. Были даже попытки введения понятий натурфилософских: Почва* определяли, как поверхность соприкосновения геосферы с биосферой (Ризположенский).

Настоящая статья содержит в себе следующие части: I) происхождение Почва*; II) морфологические признаки Почва*; III) химический состав; IV) механический состав и физические свойства; V) классификация Почва*; VI) методы исследования Почва*; VII) литература.

I) Происхождение. Почва* образуется из поверхностной горной породы, получающей название "материнской", путем влияния на нее климатических деятелей (температуры, воздуха, воды и др.), растений и животных, при известном рельефе местности и в течение известного промежутка времени, определяющего почвенный возраст. Относительное значение каждого из почвообразователей не установлено, так как оно сильно варьирует в каждом отдельном случае; общий же характер их деятельности известен. Главнейшая их роль заключается в выветривании горной породы (см. Выветривание), но кроме того, в качестве почвообразователей, они действуют некоторым специфическим образом. Температура, замедляя или ускоряя процесс сгорания органических веществ, влияет на содержание перегноя, или гумуса, а следовательно — на цвет Почва*, их химический состав и пр.; она же, до известной степени, определяет богатство Почва* растительным и животным населением (опыты Вольни, Костычева и др.). Воздух действует механически и химически. Силой ветра выдуваются тонкие почвенные частицы и отлагаются в другом месте, иногда такими значительными толщами, что образуют особый тип Почва* эоловых (Бычихин, Высоцкий, Белецкий и др.). Составные части и примеси воздуха — кислород, азот, углекислота, аммиак — вступают в реакции с составными частями Почва* или непосредственно, или при помощи микроорганизмов (особенно кислород). Избыток кислорода ведет к полному перегоранию Почва*, т. е. обеднению их органическими веществами, недостаток — наоборот, к чрезмерному накоплению (Почва* болотные, торфяниковые, некот. солонцы). Вода, в качестве механического деятеля, с одной стороны, смывает Почва* или делает их грубыми, скелетными (латериты, Почва* крутых склонов), песчанистыми (долинный чернозем, Почва* пологих склонов), а с другой — обогащает Почва* тонким материалом или отлагает целые толщи наносного материала (Почва* аллювиальные), образуя в том и другом случае Почва* ненормальные. Вода, как химический агент, играет чрезвычайно важную роль в жизни Почва*, главным образом, в качестве растворителя. Особенно благоприятно некоторое среднее содержание влаги (Вольни, Костычев, Нерода и др.); при избытке или недостатке ее происходит недоразвитие или деградация Почва* (Почва* северные и влажных тропиков, болотные, солонцы и пр.). Животные и растения принимают большое участие в выветривании горных пород, но, главным образом, своими отмершими частями и экскрементами производят гумификацию Почва* Из животных наиболее видную роль играют черви, жуки, личинки, грызуны и т. п., а также микроорганизмы. Более других изучена деятельность дождевых червей, достигающая в некоторых местностях поразительных размеров. Так, в Англии ежегодные извержения червей могли бы покрыть страну слоем в полсантиметра толщины (Дарвин); на Мадагаскаре эта деятельность примерно, в 4 раза больше (Келлер). В лесах Дании, благодаря исключительно червям, образовался слой плодородного лесного чернозема (Мюллер). Роль грызунов (сусликов, хомяков, слепцов, сурков и др.) не менее важна. В южно-русских степях кучки выброшенной ими земли занимают иногда 0,1 и более всей площади и достигают 2 — 3 тыс. куб. саж. на 1 кв. версту (Вернадский, Мушкетов, Докучаев, Силантьев). Относительно личинок насекомых и пр. известно, что временами их количество и действие огромны: на пространстве одной десятины насчитывали до 5 миллионов личинок различных насекомых (Докучаев). В последнее время установлена, хотя и мало еше изучена, выдающаяся роль микроорганизмов в деле почвообразования, особенно бактерий и сапрофитных грибков. Число их достигает сотен тысяч и даже миллионов на 1 куб. стм Почва* в ее верхних горизонтах. Принадлежа к разряду аэробных или анаэробных, микроорганизмы производят всевозможные продукты окисления, раскисления, нитрификации, денитрификации и т. п., особенно при известной комбинации влажности, температуры и пр.; служат простыми разносчиками кислорода и друг. газов; играют роль фермента и т. д. Наиболее изучены нитрифицирующие бактерии Nitr o sоmonas (переводит аммиак в азотистую кислоту) и Nitrobacter, окисляющий азотистую кислоту в азотную (Шлезинг, Мюнц, Виноградский и др.). Вообще, большинство физико-химических процессов, совершающихся в Почва*, в настоящее время приписывается деятельности почвенных микроорганизмов. Значение растений в образовании и жизни Почва* настолько велико, что в настоящее время уже обособился особый отдел ботаники, под именем геоботаники, изучающий взаимодействие между Почва* и растениями. Для почв обычного, нормального происхождения проф. Докучаев установил даже название растительно-наземных. Своей отмершей корневой системой, а частью и надземными частями, растения доставляют главный материал для обогащения Почва* органическими веществами, причем различные типы и формации растений действуют различно. Особенно резка разница между влиянием травянистой и лесной растительности. Первая, содержа большую массу своих подземных частей (по Габерландту, 120 — 160 пд. на десятину) и находясь в более плохих условиях аэрации, при прочих равных условиях, накопляет в Почва* больше перегнойных веществ, чем древесная растительность. Типичным производным первой является чернозем (см.), а второй — лесные суглинки (см.), которые во многих случаях, по-видимому, произошли путем дегумификаций чернозема. Не без влияния остается та или другая растительность и на структуру Почва*: мелкозернистость девственного чернозема и типичная ореховатость лесных суглинков обязаны своим происхождением растительности. Рельеф местности — очень важный фактор в деле почвообразования. Крутизной склона обуславливается механическое действие проточной воды, т. е. обогащение или обеднение Почва* тонкими и растворимыми веществами, а положением склона относительно стран света — температура и влажность Почва*, а следовательно, почти все внутренние (химико-биологические) процессы почвообразования. При почвенных съемках, при равенстве геологических условий местности, для выемки образцов и при распределении почвенных типов на карте руководствуются, главным образом, рельефом. В самой номенклатуре Почва* часто видно решающее значение топографических условий: чернозем плато, Почва* пологих и крутых склонов и т. п. Почвенным возрастом называется время, протекшее с момента выхода поверхностной горной породы из-под воды или льда, т. е. от начала выветривания. Значение возраста в деле почвообразования для молодых Почва* несомненно, для старых — проблематично. Одни полагают, что выветривание Почва*, накопление органических веществ, увеличение мощности и пр. — беспредельно, другие же, на основании некоторых вычислений, утверждают, что через известный промежуток времени наступает равновесие между приходом и расходом перегнойных и др. веществ в Почва*, которые и делаются спелыми. В последнее время исследования полтавской экспедиции показали, что параллельно с абсолютным поднятием местности в означенной губернии растет и содержание гумуса в черноземах плато (Докучаев и Отоцкий). Проф. Докучаев склонен отнести это соотношение на счет влияния почвенного возраста: чем выше Почва*, тем он старше. Решение вопроса затрудняется тем, что все употреблявшиеся до сих пор методы определения возраста Почва* крайне неточны (Пфаф, Дарвин, Докучаев и др.).

II) Морфологические признаки — цвет, мощность и структура — чрезвычайно важное подспорье при определении Почва* Цвет их большей частью темный, зависящий от присутствия перегнойных веществ. Интенсивность окраски, в общем, соответствует количеству перегноя и других питательных веществ, за исключением тех случаев, когда Почва* произошла из темноцветной горной породы (напр., олонецкая черная Почва*, араратская вулканическая и т. п.) или богата сернистым железом. Наибольшей интенсивности темный цвет Почва* достигает в самом верхнем горизонте, затем книзу окраска бледнеет и постепенно сходит на нет; чаще она однородная, реже — пестрая от включений железа, извести и т. п. Исключение составляют лишь Почва* болотного и аллювиального происхождения, а также некоторые подзолы и солонцы, где часто бывает нарушена постепенность в окраске. Цвет Почва* — признак очень важный для систематики, хотя и не всегда надежный, так так меняется в зависимости от освещения, влажности и т. п. Названия многих Почва* основаны на их окраске: серые земли, каштановые Почва*, чернозем и т. п. Мощностью Почва* называется толщина всего выветрелого и содержащего перегнойные вещества слоя, от поверхности до материнской породы. На этом протяжении почвенный слой обыкновенно расчленяется на два (редко более) горизонта: верхний — А и переходный — В. Переход в подпочву чаще незаметен, так что мощность Почва* определяется более или менее приблизительно; только в Почва* эолового и аллювиального происхождения эта граница обыкновенно резка. Мощность нормальных растительно-наземных Почва* не превосходит 1—1,5 м, причем, при прочих равных условиях, мощность песчанистых почв значительнее, нежели глинистых. Почти всем девственным (не пахотным) глинистым и суглинистым почвам свойственна особая структура, т. е. способность раcсыпаться на отдельности довольно прочные. По величине диаметра этих отдельностей, разделяют почвы на категории: крупноореховатые — диаметром отдельностей более 7 мм, мелкоореховатые в 7—6 мм, зернистые в 5—3 мм, мелкозернистые — 3—1 мм, пороховидные в 1—0,5 мм, пылеватые — менее 0,5 мм. Иногда структура выражена слабо, иногда же, напр. у девственного чернозема и у лесных суглинков — чрезвычайно резко. Своим происхождением она обязана деятельности корней, червям, растрескиванию при высыхании и т. п. К числу факторов, уничтожающих структуру, относятся, главным образом, распахивание и избыток просачивающейся воды. Структура играет чрезвычайно важную роль в физико-химических процессах, совершающихся в Почва* и служит довольно надежным указателем при определении Почва* Кроме указанных, для почвенной систематики важны и второстепенные морфологические признаки: количество и характер песчаных зерен, хряща, гальки, валунов, железистых или известковых включений, присутствие кротовин (нор грызунов), ходов червей, характер растительных и животных остатков и т. п.

III) Химический состав. Почва* слагается из веществ органических и минеральных; последние крайне разнообразны, в зависимости от петрографического характера горных пород, вошедших в состав Почва* Чаще всего встречаются: глина, представляющая идеальный состав Al 2O3.2SiO2 + 2Н 2 О; в таком виде она встречается редко; чаще содержит окислы железа и цеолитные вещества. В чистом виде играет роль исключительно физического агента, особенно своей самой тонкой так наз. коллоидальной частью; химически мало подвижна. В Почва* ее содержится от долей процента (в песчаных) до 38%. От глины в химическом смысле следует отличать механическую глину, в состав которой входят тонкозернистый кварц, полевой шпат, целоиты и пр.; последней глины в Почва* всегда больше, чем химической. Цеолиты (водный кремнекислый глинозем, заключающий в себе щелочи или щелочные земли) примешаны обыкновенно к почвенной глине. Будучи химически легко подвижными (разлагаются слабой соляной кислотой и вступают в обмен с щелочными и щелочноземельными солями), они играют важную роль при оценке производительности Почва* Количество их колеблется от долей процента до 25 — 30%. Окислы кремния (кремнезем SiO 2) и железа всегда присутствуют в почве: первые в виде кварцевых зерен и гидрата кремнекислоты, а вторые в виде бурого железняка, реже — магнитного железняка и т. п., т. е. в виде полуторных окислов [Fе 2 О 3, Fе 2 (НО) 6 ] и закиси-окиси Fе 2 О 4. Изредка (в Почва* болотного происхождения) встречаются и закисные формы железа. Присутствием железа обусловливается, большею частью, буроватая окраска Почва* в естественном состоянии и красная — после прокаливания. Также обычны соли всевозможных кислот: угольной в форме, главным образом, углекислой извести, реже — магнезии и щелочей; серной — в виде железного купороса FeSO 4 и гипса (СаSО 4 + 2Н 2 О); фосфорной — также в виде солей железа и извести (Са 3 Р 2 О 8, Са 2 Н 2 Р 2 О 8, CaH4P2O8, FePO4, Fe3P2O8 и др.); хлористоводородной — чаще в форме хлористых щелочей (в солонцах); азотной и азотистой — в форме селитр и т. п. Кроме перечисленных соединений, в почвенном воздухе обыкновенно находятся, в ничтожном количестве, как результат деятельности микроорганизмов, следующие газообразные примеси: водород, аммиак, метан, сероводород и др. Распределение минеральных веществ в Почва* обыкновенно довольно равномерное; только в Почва* молодых можно подметить закономерное убывание или увеличение их по мере приближения к материнской породе. О количестве минеральных веществ и их распределении дает понятие следующий аналаз Почва* из Екатеринославской губернии (Костычев).

  На глубине (в дюймах )
Цеолитных веществ: 0 — 6 6 —12 12 — 18 18 — 24 24 — 30 30 — 36 36 — 42
Кремнезема (SiO 2) 17,19 17,91 18,01 18,24 18,63 18,70 16,71
Глинозема (Al 2O3) 7,29 7,64 7,81 7,89 7,95 7,90 7,02
Окиси железа (Fe 2 О 3) 4,68 4,99 5,01 5,40 5,22 5,28 4,65
" марганца 0,19 0,20 0,21 0,19 0,21 0,20 0,11
Извести (СаО) 1,52 1,38 1,41 1,38 1,44 1,46 1,77
Магнезии (Mg O) 1,51 1,67 1,66 1,60 1,73 1,71 1,42
Кали (К 2 О) 0,70 0,78 0,77 0,80 0,82 0,81 0,72
Натра (Na 2O) 0,06 0,10 0,10 0,11 0,11 0,10 0,08
Фосфорной кисл. (p 2o5) 0,21 0,19 0,18 0,17 0,17 0,17 0,15
Серной кислоты (SO 3) 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,04
  33,37 34,88 35,18 35,81 36,31 36,37 32,05
Углекислой извести 1,41 1,08 1,08 1,31 1,18 1,13 14,04
Глины и песка 54,82 53,93 54,88 55,07 56,74 57,11 49,85

Что касается органических веществ Почва*, то они состоят: 1) из соединений, входящих в состав растительных и животных организмов, и 2) из особых промежуточных соединений между первыми веществами и конечными продуктами их разложения, каковы: вода, углекислота, аммиак и т. д. Эти промежуточные соединения, обыкноновенно окрашивающие Почва* в темный цвет, носят общее название перегноя, или гумуса. В противность минеральным веществам, количество перегноя обыкновенно постепенно падает от поверхности Почва* к подпочве, что зависит, по-видимому, от распределения в Почва* растительннх корней, служащих материалом для образования перегноя; как показывает следующая табличка:

Слой Почва*

Относит. число корней

Содержание перегноя

(по Гельригелю)

(по Костычеву)

1

100

9,639% (100)

2

53—86

7,707% (80,3)

3

11—46

6,714% (70)

4

2—27

6,605% (58,4)

5

0—22

3,565% (33,2)

6

 

3,175% (83)

7

 

1,105% (16)

Несомненно, что в распределении перегноя играет роль и просачивание его (опыты Баракова, Вольни, наблюд. Высоцкого и др.), чем часто нарушается указанная правильность в убывании (особенно в песчанистых Почва*). Правильность также иногда нарушается вследствие процессов аллювиальных и деградации Почва* (солонцы, пойменные Почва* и пр.). Вследствие крайней сложности и малой подвижности большей части перегнойных соединений, природа их мало изучена. На основании исследований Мульдера, Детмера, Грандо, Эггерца, Вольни, Костычева и др., перегной расчленяют на вещества нейтральные, солеобразные (ульмин и гумин) и кислоты — ульминовую, гуминовую, алокреновую и креновую. Ульмин — вещество бурого цвета, гумин — черного; в воде почти не растворимы; в реакции вступают с трудом; вероятно, состоят из смеси сложных соединений; изучены мало. Ульминовая и гуминовая кислоты получаются при действии щелочей на ульмин и гумин; первая бурого цвета, вторая — черного; по составу (С 24 Н 18 О 9 + зольные вещества) и реакциям чрезвычайно сходны; свежеосажденные слабо растворяются в воде (1/3500), высушенные почти не растворимы (1/13784), образуют простые и двойные соли (типа, например, C 60(NH4)6H48O27, С 60 Са 3(NH4)2 Н 46 О 27 и т. п.), из которых лишь соли щелочных металлов растворимы; способны раскислять железо, переводить фосфорнокислую известь в растворимое соединение, разлагать углесоли и отчасти силикаты и, вообще, в некоторой степени участвуют в химических процессах. Апокреновая кислота представляет высшую степень окисления гуминовой кислоты (C 24H12O12 + N и зольные вещества); легко растворяется в воде; цвет растворов кислоты и солей — бурый; апокреновокислые соли подвижнее гуминовокислых. Креновая (ключевая) кислота, по составу, занимает среднее место между описанными (C 24H24O16); растворимость ее и солей наиболее совершенная; растворы и соли бесцветны; из солей нерастворимы лишь окисножелезные и марганцевые. Все указанные кислоты, по предположениям, представляют смесь сложных кислот. Они способны переходить одна в другую при процессах окисления и восстановления (Бараков и др.). Кроме свободных минеральных веществ и минеральных оснований органических кислот, в Почва* находится некоторое количество минеральных соединений, чрезвычайно прочно связанных с перегнойными веществами. Эта зольная часть перегноя, состоящая из S, Р, Si, Fe, Al и др., носит название органоминеральных веществ, количество которых достигает 10 — 15 и более % всего перегноя и распределяется, примерно, так (анализ Эггерца):

 

Глинисто-перегн. Почва*

Болотная Почва*

Органич. веществ

88,69%

96,57%

Зольных

11,81%

3,43%

Из них:
S

0,91

1,12

P

1,69

0,16

SiO2

4,39

0,47

Fe2O3 + Al2O3

3,72

1,55

CaO

0,10

0,03

MgO

0,06

следы

Na2O

0,12

0,05

K2O

0,32

0,04

Характер этих органоминеральных соединений неизвестен. Значение их также не вполне установлено. Грандо, на основании своих известных опытов (получение аммиачно-гуминовой вытяжки, роль ее mati è re noire в питании растений и опыты с диализатором), считает их единственными питательными веществами, удобоусвояемыми растениями. Позднее эта теория подверглась некоторым ограничениям (Эггерц, Костычев, Гаврилов, Нефедов). Во всяком случае, значение перегноя в круговороте азота, минеральных веществ и, вообще, в питании растений — огромно. На этом основании большинство почвоведов по содержанию гумуса определяет общую производительность Почва* Содержание перегноя служит подспорьем и при систематике Почва*, так как обусловливает их цвет и мощность. Содержание гумуса в различных Почва* сильно варьирует от долей % до 15 — 16% и зависит от многих естественных условий, из коих наиболее благоприятны для накопления перегноя след., плотность и мелкоземистость Почва*, достаточная увлажненность при средней температуре (около 20°), щелочный или кислотный характер среды, равнинность местности, обилие травянистой растительности и др.

IV) Механический состав и физические свойства. Почва* состоит из механической смеси твердых частиц различного диаметра, от тысячных долей миллиметра до нескольких сантиметров. Механический состав играет чрезвычайно важную роль в почвенной систематике, так как обусловливает многие физические и химические свойства Почва* (плотность, гигроскопичность, водопроницаемость, степень выветрелости и т. п.). Почва*, в которых преобладают частицы крупного зерна, называются скелетными, или песчаными; тонкозернистые — мелкоземистыми, или глинистыми. У нас приняты две группировки почвенных частиц. Одна, более простая (Лоренца, Яковлева и Баранова), различает следующие части Почва*:

 

мм в диам.

Скелет Хрящ крупн.

более 7

средний

от 5

до 7

мелкий

от 3

до 5

Песок крупный

от 1

до 3

средний

от 0,25

до 1,0

мелкий

от 0,03

до 0,25

Мелкозем Пыль

от 0,01

до 0,05

Ил

менее 0,01

По более дробной классификации механических элементов (Фадеева-Вильямса) мелкозем делится на

Пылеватую часть Пыль крупная

0,01 — 0,25 мм

Пыль средняя

0,005 — 0,01 мм

Пыль мелкая

0,0015 — 0,005 мм

и иловатую части — ил (чешуйчат.)

мельче 0,0015 мм

От механического состава Почва* зависит и большая часть ее основных и функциональных физических свойств. Чем мелкоземистее Почва*, тем, в общем, значительнее ее объемный вес, твердость, связность, влагоемкость, капиллярность, испаряемость, теплопроводность и поглотительная способность, и тем меньше — скважность, газопроницаемость и водопроводимость.

Удельный вес Почва* обыкновенно колеблется между 2 и 3, например:

Удельный вес

 
Перегнойной садовой земли 2,332 (Шюблер)
Чернозема Баната 2,504 (Вильгельм)
Русского чернозема 2,512 (Ильенков)
Кварцевого песка 2,753 (Шюблер)

Объемный вес Почва* составляет около половины удельного; напр., литр чернозема (с уд. вес. 2,512) весит 1060 г, т. е. 49,19% удельного (Ильенков), вес литра песчаной Почва* (уд. вес 2,69) = 1536,5 г, т. е. 57,12% уд. веса и т. п. Скважность, или пористость Почва* определяется объемом промежутков между твердыми частицами и обуславливается не столько диаметром последних, сколько их формой; в общем, объем промежутков колеблется между 30 и 60% всего объема Почва* (Вольф, Шюблер и др.). Связность и твердость Почва* определяются сопротивлением их раздавливанию и разрыву. Величина эта сильно варьирует в разных Почва*, в зависимости не только от их механического состава, но и от химического состава, от количества циркулирующих в Почва* растворов (Шлезинг, Майер, Гильгард и др.). ее влажности и температуры (при замерзании и увеличении влажности твердость Почва* может увеличиться вдвое). Влагоемкостью Почва* (то же — водоемкость) называется способность ее удерживать в порах определенное количество воды. Различают полную влагоемкость (полное насыщение водой) и неполную, когда вода насыщает лишь капилляры и удерживается лишь силой притяжения. Наибольшей влагоемкостью обладают Почва*, богатые гумусом (чернозем поглощает до 50% воды), наименьшей — пески (около 10%). В природе наблюдается даже пересыщение Почва*, т. е. увеличение их объема — набухание, особенно Почва* мелкоземистых. Влажность Почва* есть весовое содержание в ней гигроскопической воды в данный момент. Величина крайне изменчивая: влияют на влажность Почва* природа самой Почва*, климат, рельеф, характер одевающей растительности и т. п. (Измаильский). Растительный покров уменьшает влажность Почва* (Эбермайе, Вольни, Измаильский и др.), близость грунтовых вод — увеличивает и т. д. Амплитуда колебания влажности одной и той же Почва* может достигать 50%.

Водопроницаемость, или водопроводимость Почва* обуславливается, главным образом, их структурой и механическим составом. Немалое влияние оказывает также и растительный покров, уменьшающий просачивание воды сквозь Почва* иногда на 33% (Вольни, Бюлер); далее влияют влагоемкость Почва*, содержание гумуса и др. физико-химические свойства. В последнее время водопроводимость естественных Почва* на сколько-нибудь значительную глубину (глубже 1 — 1,5 м) многими оспаривается (Фольгер, Зонтаг, Ярц, Близнин, Головкинский). Капиллярность Почва* определяется высотой и скоростью поднятия воды снизу, причем оба явления находятся в обратном отношении. Капиллярность зависит, главным образом, от механического состава и строения Почва*, а также, в известной степени, от ее влажности. В крупнопесчаных Почва* капиллярность не наблюдается. В мелкоземистых — высота поднятия воды может достигать 2 м (Вольни). Величина испарения воды из почвы обусловливается натурой почвы и физико-географическими условиями. При благоприятных условиях, поверхность почвы испаряет больше влаги, чем равная ей водная поверхность (Вольни и др.). Испарение происходит либо непосредственно, либо через растения. В последнем случае иссушение Почва* совершается быстрее и значительнее (Вольни, Рислер, Вермишев, Близнин и др.). Мелкоземистые Почва* испаряют меньше влаги, чем песчаные (Вольни).

Между почвой и атмосферой совершается постоянный обмен газов, причем первая отдает избыток углекислоты, а вторая снабжает Почва* кислородом. Быстрота обмена зависит от атмосферного давления, циркуляции воды в Почва* и ветра. Объем почвенного воздуха обыкновенно превосходит объем свободных пор, так как часть его сгущается: песок конденсирует около 23 объемов воздуха, глина — до 48. Тепловыя явления в Почва* связаны с их цветом, механическим составом, влажностью и одевающим растительным покровом. Теплопроводность песчаных Почва* наивысшая, перегнойных — наименьшая. Амплитуда колебаний температуры достигает mахimum'а на поверхности, постепенно убывая книзу: суточные колебания близки к нулю на глубине 1 — 1,5 м, годовые — на глубине 25 — 30 м. (Вюлер, Лейст, Близнин, Вильд, Любославский и др.). Глубина промерзания вполне зависит от климатических условий. Иногда промерзание глинистых Почва*, по-видимому, вызывает образование зернистой структуры (Фадеев). Остальное см. ниже: Температура Почва* Среднее место между явлениями химического порядка и чисто физическими занимает поглотительная способность Почва*, т. е. способность твердых их частей удерживать из растворов некоторые основания и кислоты. Особенно энергично поглощаются калий, аммоний н фосфорная кислота, слабее — кальций, магний, натрий и кислоты угольная, кремневая и апокреновая. При этом большую роль играет количество и состав почвенных растворов, составе цеолитной части Почва*, механический состав и пр. Большинство исследователей (Уэ, Раутенберг, Петерс, Эйхгорн, Кноп и др.) склонно отнести поглощение к явлениям чисто химическим (реакциям обмена). Однако, еще Либих считал поглощение явлением физическим. Это воззрение в последнее время сильно подкреплено опытами Земятченского над поглотительной способностью измельченного каолина и кварца, а также тем фактом, что Почва* поглощает и вещества совершенно химически индифферентные, каковы, напр., многие красящие вещества (анилин) и т. п. Как бы то ни было, указанная способность Почва* играет чрезвычайно важную роль в круговороте питательных веществ: она обогащает глинистую и цеолитную часть Почва* питательными веществами в удобоусвояемой для растений форме; разнообразит и регулирует состав почвенных растворов. Коэффициент поглощения выражается обыкновенно или в объемах азота (Кноп), или в % аммиака (Вольф), поглощенных Почва* из раствора нашатыря.

V) Классификации П. Все почвенные классификации могут быть разделены на прикладные и научные. Первые распределяют Почва* по их значению в отношении техническом, гигиеническом, агрономическом, экономическом (доходность) и пр. Научные классификации группируют Почва* по их природним свойствам и могут быть разбиты на пять категорий: классификации геологические (собственно — петрографические), химические, физические, смешанные (физико химические) и генетические. Прототипом геологической классификации служит классификация Фаллу, позднее несколько измененная и упрощенная Жираром и А. Майером. Она группирует П; по преобладанию в них тех или иных петрографических элементов.

I. П. первичные или коренные.

1) Кварцевые: а) кварцитовые, b) кремнистосланцеватые, с) кварцевоконгломератные, d) кварцевопесчаниковые.

2) Глинистые: а) глинист. или порф. туфа, b) глинистосланцеватые, с) грауваккосланцеватые. d) глинистомергельносланцеватые.

3) Слюдяные: а) слюдистосланцеватые, b) гнейсовые, с) известковослюдистосланцеватые, d) хлоритовосланцеватые.

4) Полевошпатовые: а) гранитные, b) гранулитовые, с) сиенитовые, d) порфировые, е) трахитовые, f) фонолитовые.

5) Известковые и магнезиальные: а) юрского и раковистого известняка, b) доломитовые.

6) Авгитовые и роговообманковые: а) базальтовые, b) грюнштейновые, с) серпентиновые.

II. Вторичные, или наносные Почва*

1) Кремнистые: а) кварцевые, b) силикатные.

2) Мергельные: а) известковомергельные, b) глинистомергельные, с) песчаномергельные, d) магнезиально- или лёссовомергельные.

3) Суглинистые: а) суглинок обыкновенный, b) слоистосуглинистые.

4) Перегнойные: а) глинистоперегнойные, b) супесчаноперегнойные, с) известковоперегнойные, d) песчаноперегпойные.

Кроме того, четыре группы Почва*, не укладывающиеся в предыдущие рубрики: 1) вулканические шлаки и зола; 2) обломки и валуны; 3) речные отложения и 4) торфяные и болотные отложения.

Химические классификации кладут в основу группировки Почва* их химический состав или свойства. Из многочисленых классификаций этого типа пользуется известностью классификация Кнопа. Он делит почву на три группы, по составу их минеральной части (остатка от прокаливания), причем эту минеральную часть он называет собственно Почва* (Ackerboden); всю же Почва*, с водой и гумусом, называет "пахотной землей" (Ackererde).

I. Силикатные Почва* 1) Почва* глиноземносиликатные, 2) железисто-силикатные, 3) моносиликатные, 4) песчаные, или кремнеземные.

II. Карбонатные. 1) Известковые, 2) доломитные.

III. Сульфатные. 1) Гипсовые, 2) ангидритные.

Физические или физико-механические классификации основаны на делении Почва* по содержанию в них таких механических элементов, которыми обусловливается большая часть их физических свойств. Такова, напр., классификация Тэера, измененная Шюблером и Троммером. Она делит Почва* на 8 главных типов: 1) глинистые, 2) суглинистые, 3) песчаносуглинистые, 4) суглинистопесчаные, 5) песчаные, 6) мергельные, 7) известковые и 8) перегнойные. Эти, в свою очередь, по относительному содержанию в них глины, извести, перегноя и песка, делятся на разряды: богатые, средние и бедные. Типы 6 и 7-й делятся, кроме того, на подтипы: а) Почва* глинистые, b) суглинистые, с) песчаные и d) перегнойные. Почва* перегнойные (тип 8) имеют еще более дробное расчленение:

1) Содержащие сладкий гумус: а) глинистые (более 50% глины), b) суглинистые (30 — 50%), с) песчаные (10—30%).

2) Содержащие кислый гумус: а) глинистые, b) суглинистые, с) песчаные.

3) Содержащие неразложившиеся растительные остатки: а) торфяные, b) болотные.

В классификациях смешанных принимаются во внимание свойства физические и химические, как это видно из классификации Зенфта, который делит все Почва* на два класса: Почва* неперегнойные и перегнойные.

I. Сырые, бесперегнойные (Rohb öden). 1. Неизвестковые. А. Жирные глинистые.  
В. Песчаноглинистые. a) Обыкновенный суглинок.
b) Сланцеватый суглинок.
c) Песч. глина и глин. песок.
d) Песок.
2. Известковые. А. Мергелистые.  
В. Мергелистоглин. или суглинистые.
II. Перегнойные Почва* (Culturb öden). А. Собственно перегнойные.  
В. Торфяные.

Все перечисленные классификации, имея в виду одни или немногие признаки и свойства Почва*, не дают полного представления о них, потому что европейские почвы (тонкие и измененные культурой), к которым они относятся, представляли крайне несовершенный объект изучения. В России же и, частью, в Сев. Америке, с их равнинным рельефом и с естественными мощными Почва*, изучение Почва*, как естественно-исторических тел, дало возможность создания генетических классификаций, в основу которых положены, по возможности, все внутренние и внешние свойства Почва* в связи с вопросами их генезиса, жизни и географии. Таковы классификации профессоров Докучаева (две), Гильгарда и особенно Сибирцева. Старая классификация Докучаева (1886 г.) и классификация Гильгарда (1892) имеют своим принципом характер залегания почвы. Первая делит их на: 1) нормальные, залегающие неизмененными на месте происхождения, 2) анормальные, или наносные и 3) переходные, находящиеся in situ, но измененные аллювиальными процессами. Далее, проф. Докучаев характеризует Почва* по комплексу их природных свойств и признаков. Гильгард группирует Почва* на: 1) остаточные (соответствуют "нормальным"), 2) перемещенные коллювиальные (соотв. "переходным"), 3) аллювиальные (соотв. "ненормальным") и 4) эоловые. Профессор Сибирцев в основу своей классификации (1895) положил совсем новый принцип: их закономерное географическое распределение на земном шаре, именно — зональность (см. таблицу).

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ В ПРИМЕНЕНИИ К РОССИИ, ПРОФЕССОРА Н. М. СИБИРЦЕВА (1895 Г.).

А. Зональные почвы.

В. Интразональные почвы.

A.B./C. Переходы от зональных и интразональных почв к почвам грубым и скелетным.

С. Неполные почвы.

D. Поверхностные геологические образования.

Исходя из того научно установленного положения, что Почва* — есть функция физико-географических факторов, а эти последние, в общем, закономерно изменяются в направлении от экватора к полюсам, Сибирцев в этом же направлении, поясами, распредляет свои главные почвенные типы (Почва* зональные). Почва*, встречающиеся спорадически, как результат каких-либо преобладающих местных условий, относятся им в группу "интразональных". Наконец, выделены Почва* "азональные", слабо развитые, составляюшие переход к подпочвам. Новейшая классификация проф. Докучаева (1896) принимает тот же принцип зональности и то же деление Почва*, что и Сибирцев. Только в дальнейшей группировке Докучаев отводит главное место характеристик физико-географических факторов почвообразования.

VI. Методы и приемы исследования Почва* в поле и лаборатории. При почвенных съемках количество выемок образцов зависит от частоты почвенных смен, которые обуславливаются, главным образом, рельефом, характером поверхностных геологических отложений и растительностью. Образцы Почва* берутся малые или монстровые (до подпочвы). Последние — в виде больших квадратных призм или тонкие, доскообразные, вырезаемые особым прибором Ризположенского. Мелкие образцы с верхнего горизонта А, или с 3 — 4 горизонтов, берутся лопатой или почвенными бурами Болькена, Войслава-Измаильского, Бурмачевского, Танфильева (торфяной) и др. Мощность, структура, цвет и пр. определяются при помощи указанных инструментов или, чаще, выкапыванием ямы до подпочвы. Механический состав Почва* определяется различными способами, из которых наиболее употребительны — Осборна и Фадеева. Первый состоит в отсеивании сквозь сита разного диаметра крупных частиц и в отмучивании тонких; величина последних контролируется и определяется микроскопом. По способу Фадеева, чрезвычайно сложному, отмучивание производится в деревянных чашках после продолжительного кипячения Почва* в дистиллированной воде. Физические свойства Почва* изучаются обычными способами по методу Вольфа, Кнопа и др. В последнее время стараются эти свойства определять при сохранении естественной структуры Почва* Метод химического исследования Почва* состоит в получении различных вытяжек, из которых наиболее обыкновенны: 1) водная, чистая или с углекислым газом, определяющая самые подвижные части Почва*; 2) 1 % соляно- или лимоннокислая, извлекающая текущий питательный материал (соли фосфорной кислоты, углекислые щелочные земли, окислы железа и проч.); 3) 10% горячая солянокислая, разлагающая цеолиты, т. е. расходный и запасный питательный материал; 4) сернокислая крепкая, извлекающая цеолиты и глину; 5) фтористоводородная, определяющая валовой состав Почва* Кроме того, иногда применяется вытяжка Грандо (см. выше) для определения органоминеральных веществ. При своде данных анализа делается расчет на содержание в Почва* окислов (K 2O, Na2 О 4 CaO, MgO, Al2O3, Fе 2O3, SiO2, p2o5 и т. п.).

VII. Литература. Общего руководства или учебника, излагающего сколько-нибудь полно основы генетическою почвоведения, не существует. Они, в более или менее раздробленном виде, находятся в следуюших изданиях: Lorenz von Liburnau, "Die geologischen Verh ä ltnisse von Grund und Boden" (1883); В. Докучаев, "Русский чернозем" (СПб., 1888): "Материалы к оценке земель Нижегородской губ." (т. I и XIV, СПб., 1885—86); A. Mayer, "Lehrbuch der Agriculturchemie" (т. II, 1686); A. Schmied, "Die Bodenlehre" (1886); F. Waanschaffe, "Anleitung zur wissenschaftlichen Bode n untersuchung" (1887); W. Detmer, "Bodenkunde"(1888); Густавсон, "Двадцать лекций по агрономической химии" (1889); M. Трухановский, "Почвы и их мелиорации" (1893); Hilhard, "A report on the relations of soil to climate" (1892); В. Котельников, "О почве и ее обработке" (5 изд., 1894); Н. Сибирцев, "Об основаниях генетической классификации почв" (1895); И.Белецкий, "Почвоведение" (1895); E. Kisler, "G é ologie agricole" (4 т., 1895—97); N. Sibirtzev, "Etude des sols de la Rassie" (1897); Варгин, "Почвоведение" (попул., 1897); Почва* Опоцкий, "Очерки по почвоведению" (попул., 1897—98). Кроме того следующие периодические издания: А. Советов и В. Докучаев, "Материалы по изучению русских почв" (11 вып., 1886—98); "Труды почвенной комиссии" (3 вып., 1889—94); E. W ollny, "Forschungen auf dem Gebiete der Agriculturphysik" (20 т., 1898) и др.

Почва*Отоцкий.

Температура верхних слоев почвы изменяется в течение суток или года в гораздо более широких пределах, чем слои воздуха, лежащие над почвой. Воздух свободно пропускает солнечные лучи на Почва*, и сам при этом непосредственно лучами весьма мало нагревается. Почва* (или вообще суша земного шара), напротив, почти совершенно лишена теплопрозрачности и при том теплоемкость ее (по объему) с лишком в 1500 раз более теплоемкости воздуха; понятно, поэтому, что поверхность почвы или покрывающих ее растений в ясные дни сильно нагревается среди дня и охлаждается ночью. Температура же воздуха зависит главным образом от температуры подстилающей его поверхности — Почва*, скал, растений. Поэтому наибольшие амплитуды температуры бывают в самои нижнем слое воздуха и убывают по мере отдаления от земной поверхности, сначала быстро, потом все медленнее. Огромный запас тепловой энергии, накопляемый благодаря поглощенно Почва* солнечных лучей, поверхностные ее слои расходуют затем мало-помалу. Часть ее идет на нагревание воздуха, испарение воды, таяние, процессы растворения, образование различных тел и солей в Почва* и т. д.; другая часть этой энергии расходуется на разные растительные процессы; довольно значительная ее часть теряется излучением в воздух и в междупланетное пространство; наконец, часть остается в самой Почва* и расходуется на нагревание более глубоких слоев, передаваясь вглубь. Здесь рассматривается только последняя из этих частей. Количество расходуемого самой Почва* тепла определяется ее физическими свойствами: строением, составом, цветом, содержанием в ней влаги. Огромное влияние оказывает также на температуру поверхностного слоя Почва* одевающий его растительный покров летом, снежный — зимой. Передача тепла от поверхностных слоев Почва* к ниже лежащим может происходить только в весьма слабой степени и очень медленно, по причине малой теплопроводности таких порошкообразных тел, как Почва* Чем влажнее Почва*, тем больше ее теплопроводность и тем быстрее идет передача тепла сверху вниз. Содержание влаги в Почва* влияет еще и на теплоемкость Почва* Вода — тело, обладающее наибольшей теплоемкостью; весовая единица влажной Почва* для определенного повышения температуры требует тепла больше, чем Почва* сухая. Кроме того вода, переходя в парообразное состояние, расходует огромное количество тепла.

Для исследования распределения теплоты в различных слоях Почва* и для изучения их темп. употребляются особые почвенные термометры (геотермометры): шарик обыкновенного ртутного термометра окружен телом, дурно проводящим тепло (обыкновенно салом или парафином, смешанными с металлическими опилками, или же различными порошкообразными массами), чтобы во время вытягивания термометра из глубины его температура не успела измениться. Такой термометр, заключенный в металлическую оправу, укрепляется на деревянном стержне и вместе с этим стержнем вставляется в наружную оболочку из дерева, глины, стекла или, как это принято в настоящее время, из рогового каучука (эбонита). Нижний конец такой, оболочки снабжают теперь обыкновенно гильзой и диском из красной меди для лучшего соприкосновения термометра с теми слоями Почва*, температура которых измеряется. Оправа термометра, войдя в гильзу, плотно к ней прикасается; таким образом термометр действительно принимает температуру окружающпх его слоев Почва* — Е. и А. Беккерели предложили употребление термоэлектрического прибора для этой цели; но, по своей сложности и деликатности, их метод в практику не вошел.

Распространение тепла в Почва* для какого-либо пункта можно представить графически, откладывая на разграфленной бумаге по горизонтальному направлению время, по вертикальному — глубины. Соединяя на таком графике непрерывной кривой все глубины, имеющие в различные моменты одни и те же температуры, получают систему линий, называемых обыкновенно термоизоплетами. На чертеже такими изоплетами представлен ход температуры на различных глубинах в Почва* за 1897 г. в Лесном (около С.-Петербурга): сплошными изоплетами изображено распространение тепла в Почва*, сохраняющей свой естественный покров на поверхности как летом,так и зимою; пунктирными линиями — распространение тепла в Почва*, лишенной в течение всего года своего естественного — как травяного, так и снежного покрова.

Изучение температуры различных слоев Почва* посредством геотермометров показывает, что амплитуда температурных колебаний как суток, так и года в поверхностном слое гораздо больше, нежели для воздуха По мере углубления от поверхности Почва* в ее толщу амплитуды как суточных, так и годовых колебаний температуры, благодаря малой теплопроводности Почва*, быстро уменьшаются. Так как сама передача тепла идет очень медленно, то с возрастанием глубины замечается запаздывание во времени наступления максимальных и минимальных температур сравнительно с поверхностью, быстро растущее с увеличением глубины. Для различных родов Почва* и в различных по своим климатическим особенностям местностях земного шара убывание амплитуд и запаздывание суточных и годовых максимумов и минимумов темп. для одной и той же глубины весьма неодинаковы. На чертеже виден медленный ход передачи тепла вглубь в песчаной, довольно влажной Почва* Лесного (в окрестностях Петербурга) и запаздывание времени наступления наибольших и наименьших температур на глубинах.

Термоизоплеты для покрытой и непокрытой почвы (буквы вверху означают месяцы).

Приводимые далее цифры показывают, как это явление может изменяться в зависимости от географического положения местности и от самой Почва* Так, в Нукусе (Средняя Азия — 42,5° с. ш.), где поверхность Почва* получает очень много тепла от Солнца и летом небо почти всегда ясно, наблюдения за июнь 1875 г. в песчаной, очень сухой Почва* дали для времени наступления суточного максимума и минимума и разности между последними следующие числа:

 

Время наступл. сут. минимума.

Время наступл. сут. максимума.

Разность.

Поверхность Почва*

4 час. 20 мин. утра

12 час. 45 мин. дня

40,3°

На глубине 5 стм

5 час. 30 мин. утра

5 час. 30 мин. вечера

15,3°

На глубине 10 стм

6 час. 25 мин. утра

6 час. 10 мин. вечера

11,1°

На глубине 20 стм

9 час. 36 мин. утра

8 час. 35 мин. вечера

5,0°

В Сагастыре (устье р. Лены, 73,5° с . ш.) в июне 1883 и 1884 гг. в очень влажной, болотистой Почва* и в климате, где в это время года почти постоянно пасмурное небо или туманы:

 

Время наступл. сут. минимума

Время наступл. сут. максимума

Разность

Поверхность Почва*

1 час 0 мин. утра

1 час 0 мин. дня

5,6°

На глубине 40 стм

8 час. 0 мин. утра.

5 час. 0 мин. вечера

0,3°

В Павловске (близ С.-Петербурга, 60° с. ш.) в среднем выводе за 10 лет для песчаной довольно влажной Почва*, лишенной растительности и снежного покрова:

 

Время наступл. сут. минимума.

Время наступл. сут. максимума.

Разность.

Поверхность Почва*

1,2 ч. д.

3,4 ч. у

14,1°

На глубине 20 стм

6,2 ч. в.

8,1 ч. у.

2,7°

На глубине 40 стм

11,7 ч. н.

12,8 v. д.

1,0°

На глубине 80 стм

7,0 ч. у.

7,0 ч. в.

0,2°

Как приведенные числа, так и все вообще наблюдения показывают, что на сравнительно незначительной глубине (в среднем около 1 — 1,5 м) темп. колебания должны сделаться очень малыми и затем совершенно исчезнуть. То же наблюдается и с годовыми колебаниями температуры. Следующие цифры дают времена наступления наибольших и наименьших годовых температур в почве для Нукуса:

 

Время наступл. год. минимума.

Время наступл. год. максимума.

Разность.

На глубине 10 стм

1 февраля нов. ст.

18 июля

34,3°

На глубине 80 стм

1 5 февраля нов. ст.

28 июля

24,1°

На глубине 1,60 м

25 февраля нов. ст.

21 августа

15,4°

На глубине 4,00 м

26 апреля

31 октября

4,0°

В Павловске в среднем за 10 лет:

 

Время наступл. год. минимума.

Время наступл. год. максимума.

Разность

На поверхн. Почва*

73,3°

На глубине 10 стм

на 2 дня

познее, чем на на поверхн.

на 9 дней

познее, чем на на поверхн.

46,2°

На глубине 80 стм

на 23 дня

на 23 дней

19,8°

На глубине 1,6 м

на 78 дней

на 43 дней

11,8°

На глубине 3,2 м

на 108 дней

на 76 дней

6,6°

Насколько зависит распространение тепла в Почва* от ее состава, наглядно показывают числа, данные Хомэном (Ноmеn, "Der t ägliche Wä rmeumsatz im Boden etc.", Лпц., 1897). В граните, на глубине 60 стм, суточные колебания температуры в среднем равнялись 1,36°, в песке 0,12°, на болотистом лугу 0,04°. Чтобы достигнуть от поверхности Почва* до глубины 60 стм, максимум температуры должен был употребить времена: в граните 10 ч. 35 м., в песке 19 ч. 43 м., в болотистой почве 38 ч. 2 м., а минимум: в граните 8 ч. 30 м, в песке 16 ч. 40 м, в болотистой Почва* 34 ч. 7 м.

Местные почвенные и климатические особенности сильно влияют на среднюю годовую температуру поверхностных слоев Почва*, так что общий ход ее, под влиянием этих местных возмущающих обстоятельств может обнаруживать значительные неправильности. В средних широтах вообще средние годовые температуры для почв, лишенной своего естественного покрова (а до последнего времени наблюдения по большей части производились именно над такой Почва*), от поверхности до некоторой незначительной глубины уменьшаются, а затем начинается медленное их возрастание. Глубина слоя Почва* с наименьшей средней годовой температурой зависит главнейшим образом от теплопроводности Почва* Причина такого распределения средних годовых температур лежит в том, что летнее нагревание, действуя иссушающим образом на верхние слои почвы, медленне проникает вглубь, нежели зимнее охлаждение при отсутствии естественного покрова на поверхности Почва* Наблюдение во влажных тропических странах, где годовые колебания температуры крайне малы, где все время достаточно влажная Почва* одинаково хорошо проводят тепло вглубь, не обнаруживают такого распределения средних годовых температур в различных слоях, и эти последние очень мало разнятся oт средней годовой температуры воздуха. Под естественным покровом распределение средних годовых температур гораздо более правильно и температуры, начиная от поверхности, остаются почти одинаковыми, обнаруживая только весьма слабое стремление к повышению. Затеняя поверхностный слой Почва*, растительный покров значительно уменьшает приток тепла в Почва* Сверх того, он сильно уменьшает теплопроводность Почва*, быстро иссушая ее благодаря усиленному испарению влаги растениями; само присутствие корней тоже уменьшает теплопроводность Почва* Кроме того расходуются большие количества тепла на ряд процессов, связанных с ростом растений. Разности между температурами затененной и незатененной растениями Почва* могут достигать, особенно в период наибольшего развития растительного покрова, до 2° с лишком в средней месячной на глубине 40 стм по наблюдениям в Павловске (Wild, "Ueber die Differenzen der Bodentemp. mit und ohne Vegetations resp. Schneedecke etc.", СПб., 1897). Еще больше разности в Лесном на той же глубине: в июне — 6,5° и июле 5,4° за 1896 г. ("Наблюдения Мет. Обс. Л. И.", 189 6). Гораздо значительнее влияние снежного покрова на температуру Почва* Отличаясь весьма малой теплопроводностью, снежный покров в значительной степени защицает земную поверхность от зимнего охлаждения; при этом обыкновенно его теплопроводность тем меньше, а следовательно тем больше защита, им доставляемая, чем больше его рыхлость и чем суровее зимние холода. В холодную зиму 1893 г. на глубине 40 стм не покрытая снегом Почва* была в среднем за январь для Павловска на 12,3° холоднее покрытой, на глубине 80 стм на 6, 5 ° при средней толщине снега в 47 стм. При отдельных наблюдениях эти разности для различных глубин могут быть еще значительнее. Так, в январе того же 1893 г. в Лесном наблюдались разности до 32° между температурой поверхности и до 18° на глубине 40 стм в Почва*, без снега и под снегом.

Температура глубоких слоев, до которых не достягают суточные и годичные колебания, остается неизменной. В Париже термометр, установленный в подвале Обсерватории на глубине 26 м ниже поверхности почвы, при наблюдениях в течение 15 лет, показывал одну и ту же температуру 11,85°. То же самое наблюдается в глубоких шахтах и рудниках. При этом оказывается далее, что температура глубоких слоев, судя по наблюдениям в артеазианских колодцах, рудниках и туннелях, весьма медленно возрастает с увеличением глубины — приблизительно на 1° на каждые 30 м глубины (величина, называемая обыкновенно геотермическим градусом). Температура этих глубоких слоев определяется уже не притоком тепла сверху, который с возрастанием глубины становится все меньше и меньше, а собственной теплотой земного шара. Величина геотермического градуса будет далеко не везде одна и та же [Различные наблюдения дали по Лаппарану следующие числа для геотермического градуса:

 

на глубине

в Рюдерсдорфе (близ Берлина) 290 м — 30 м
в Нейзельшверке (в Вестфалии) 644 м — 29,20 м
в Мондорфе (в Люксембурге) 502 м — 31,04 м
в Питцбюле (около Магдебурга) 151 м — 26,50 м
в Артерне (в Тюрингии) 333 м — 40,0 м
в Ла-Рошели (Франция) 126 м — 20,10 м
в С.-Андре (Ури) 253 м — 30,95 м
в Мульелон (Крево) 816 м — 30,70 м
в Торси (Крево) 554 м — 30,0 м

(Lapparen, "Traité de Gé ologie", 1893, т. I, 487)]; неодинаковы будут и температуры на одних и тех же более или менее значительных глубинах в различных пунктах земного шара. Поверхность одинаковых температур (поверхность изогеотерм) лежит на различных расстояниях от поверхности земного шара в разных местностях. Кроме неодинаковой теплопроводности различных пород, составляющих земную кору, здесь играет роль еще и то, что средняя годовая температура разных точек земной поверхности неодинакова. Так, напр., в Восточной Сибири средняя годовая температура местами значительно ниже 0°. Поэтому Почва* здесь оказывается промерзшей на весьма значительную глубину, а изогеотермические поверхности сильно смещенные вглубь. Почва* здесь оттаивает только с поверхности в течение короткого летнего периода. Таким образом здесь оказывается у земной поверхности слой вечно замерзшей Почва* (мерзлоты). Относительно распространения области вечно мерзлой Почва* исследования Миддендорфа ["Путешествие на север и восток Сибири"], а затем Ячевского [О вечно мерзлой Почва* в Сибири ("Известия Имп. Рус. Географ. Общ.", 1889).] привели их к заключению, что эта область спускается в Восточной Сибири далеко к югу и местами доходит до 50° с. ш. (см. ст. Земля).

Г. Л.

Смотрии так же...