39
GENEZA I KLASIFIKACIJA ZEMLJIŠTA FORMIRANJE ZEMLJIŠTA Stvaranje zemljišta, od početnog raspadanja matične stene do formiranja plodnog zemljišnog supstrata, praćeno je brojnim fizičkim, fizičko - hemijskim, hemijskim i biološkim procesima.

GENEZA I KLASIFIKACIJA - znrfak.ni.ac.rs GODIN… · GENEZA I KLASIFIKACIJA ZEMLJIŠTA FORMIRANJE ZEMLJIŠTA Stvaranje zemljišta, od početnog raspadanja matične stene do formiranja

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • GENEZA I

    KLASIFIKACIJA

    ZEMLJIŠTAFORMIRANJE ZEMLJIŠTA

    Stvaranje zemljišta, od početnog

    raspadanja matične stene do

    formiranja plodnog zemljišnog

    supstrata, praćeno je brojnim fizičkim,

    fizičko-hemijskim, hemijskim i

    biološkim procesima.

  • Za obrazovanje i evoluciju zemljišta odgovorni su pedogenetski faktori,koji obuhvataju matičnu stenu, vremenske procese i klimatske promene, reljef, različite žive organizme i aktivnosti čoveka.

  • U formiranom zemljištu se izdvajaju određeni slojevi ili genetički horizonti, raspoređeni duž vertikalnog zemljišnog profila.

    Zemljišni horizonti su paralelni slojevi zemljišta koji se nadovezuju jedan na drugi, od površine zemljišta prema većim dubinama.

    Svaki horizont se odlikuje specifičnim fizičko-hemijskim karakteristikama.

  • Osnovni procesi koji dovode do formiranja zemljišta su humifikacija, mineralizacija, ispiranje itd.

    Važna pojava je da se tokom formiranja zemljišta različite supstance premeštaju po vertikalnom pravcu, (migriraju iz sloja u sloj, zajedno sa vodom i to odozgo naniže).

    Ovakve migracije uslovljavaju diferencijaciju zemljišta na horizonte i pri tome jedni horizonti osiromašuju, dok se drugi obogaćuju mineralnim i organskim

    materijama.

  • Horizonti se mogu klasifikovati u odnosu na njihov položaj i sastav.

    Najčešće se koristi klasifikacija ruskih naučnika, koji su izučavali zemljište tipa

    černozema ("stepska crnica"), a to je ABC-terminološka klasifikacija.

    Osnovni horizont u zemljišnom profilu je matični supstrat ili horizont C. On nastaje raspadanjem magmatske, metamorfne ili sedimentne stene, koje čine horizont D.

  • Slika 2. Shematski prikaz zemljišnih horizonata

  • 1. Akumulativni A horizont,

    raščlanjen na Ao i A1 podhorizonte,

    2. Eluvijalni A2 horizont i

    3. Iluvijalni B horizont.

  • U prizemnom sloju vegetacije od slabo

    razloženih ili nerazloženih ostataka biljaka i

    drugih organizama obrazuje se šumska ili

    livadska stelja ili prostirka. To je

    nadpovršinski sloj zemljišta u kojem se

    nalaze i pojedini, prizemni delovi aktivnih

    biljaka. Od razloženih delova stelje i drugih

    organskih ostataka nastaje akumulativni

    Ao horizont ili podhorizont.

  • Ispod ovog sloja se daljim procesima razlaganja organskih jedinjenja obrazuje akumulativni A1 horizont u kojem se vrši nagomilavanje humusno-mineralnih koloida i različitih organskih i neorganskih jedinjenja i elemenata. Zbog toga se on naziva i humusno-akumulativni A1 horizont. Iz ovog sloja se vrši ispiranje rastvorljivih mineralnih jedinjenja u niže slojeve i na taj način se stvara isprani ili eluvijalni horizont A2, osiromašen različitim mineralnim elementima i rastvorljivim jedinjenjima.

  • Isprana, rastvorena jedinjenja se premeštaju vertikalno naniže. Tako se stvara novi, obogaćen sloj zemljišta ili iluvijalni B horizont u kojem se vrši akumulacija supstanci koje se ispiraju iz gornjih slojeva.

    Poslednji, horizont C, predstavlja matični geološki materijal čijim raspadanjem je i započelo stvaranje zemljišta.

    Formiranje zemljišnih horizonata teče postepeno, a svi procesi i razvojne faze kroz koje je zemljište prolazilo odražavaju se na sve bolju diferencijaciju zemljišnog profila.

  • KLASIFIKACIJA ZEMLJIŠTAImajući u vidu složenost pedogenetskih procesa i promenljivost brojnih pedoloških faktora nije čudo što na Zemlji postoji veliki broj tipova zemljišta i kriterijuma za njihovo klasifikovanje. To je verovatno i glavni razlog što u svetu još uvek nema opšteprihvaćenog sistema klasifikacije zemljišta. Najčešće, kao osnovni kriterijum podele zemljišta uzima se njihova geneza, zatim granulometrijski sastav, lokalne odlike zemljišta, stepen razvijenosti pedoloških procesa, produktivnost i sl.

  • Početkom i tokom 20. veka, prve klasifikacije zemljišta, dali su ruski, francuski, kao i američki naučnici (Dokučajev, 1900, Marbut, 1928, Baldwin et al., 1938, Ivanova, 1956, Dushaufour, 1968, Hunt, 1972, i drugi). Zemljišta ex Jugoslavije su proučavana i klasifikovana od strane Stebuta (1927), Gračanina (1950), Nojgebauera i saradnika (1963), kao i Škorića i saradnika (1973) i drugih (Stevanović, Janković, 2001).

  • Na osnovu stepena izraženosti određenih horizonata i podhorizonata, kao i karaktera procesa koji se u njima odvijaju, mogu se izdvojiti različiti tipovi zemljišta.

    Na Zemlji se mogu razlikovati tri osnovne grupe zemljišta, i to:

    • zonalna,

    • azonalna i

    • intrazonalna zemljišta.

  • Zonalna zemljišta

    Zonalna zemljišta su raspoređena u određenim klimatskim zonama i uslovljena su zonalnom vegetacijom (tab. 3). Opšti zonalni raspored klime, vegetacije i zemljišta je, u osnovi, određen zonalnim rasporedom temperature od polova ka ekvatoru i obrnuto. U svakoj oblasti na Zemlji dolazi do većih ili manjih odstupanja od opšte zonalne pravilnosti, pod dejstvom različitih lokalnih faktora.

  • Zbog toga klimatske promene,

    izražene, kroz veličinu temperaturnih

    amplituda i variranje vlažnosti, vrstu i

    količinu padavina, kao i intenzitet

    evaporacije, utiču na formiranje kako

    opštih, tako i posebnih odlika zemljišta u

    pojedinim zonama na Zemlji.

    Karakteristična evolucija i preobražaj

    zonalnih zemljišta odvija se, kroz

    procese laterizacije, kalcifikacije,

    podzolizacije i gleizacije.

  • Na osnovu ovih procesa menjaju se

    opšte karakteristike zonalnih

    zemljišta, i ona se mogu podeliti na:

    • "ped-o-kal" zemljišta, to su zemljišta

    bogata kalcijum-karbonatom, i

    • "ped-al-fer" zemljišta, odnosno

    zemljišta bogatih aluminujumom (Al)

    i gvožđem (Fe).

  • "Ped-o-kal" zemljišta se razvijaju pretežno u sušnim i polusušnim oblastima. Ovoj grupi pripadaju smeđe šumsko zemljište, karakteristično za svetle listopadne šume umerene zone kao i černozem ili stepsko zemljište.

    "Ped-al-fer" zemljišta su razvijena na kiselim silikatnim stenama, koja ne sadrže kalcijum-karbonat, pa su manje povoljna za razvoj biljaka. Ovakva silikatna zemljišta su karakteristična za vlažne klimatske zone na Zemlji. Njima pripadaju podzolasta i lateritna zemljišta.

  • Tabela 3. Klasifikacija zonalnih zemljišta u skladu sa klimatskim uslovima,

    procesima koji utiču na njihov razvoj i tipom zonalne vegetacije (Stevanović,

    Janković, 2001).

    Klima (vlažnost/temperatura)

    Procesi Tip zemljišta Vegetacija

    Vlažno/hladno glejizacija glej tundra

    Vlažno/hladno podzolizacija podzol tajga

    Vlažno/mereno smeđe

    šumsko

    zemljište

    listopadne

    šume

    Suvo/toplo laterizacija laterit tropske

    kišne šume

    Suvo/umere

    no

    kalcifikacija černozem stepa

    Suvo/veoma

    toplo

    kalcifikacija pustinjsko

    zemljište

    pustinja

  • Određena zonalna zemljišta i odgovarajući tip

    klimatogene vegetacije su karakteristična za

    tropsku, umerenu i hladnu klimatsku zonu

    (sl.3).

    Slika 3. Shematski prikaz zemljišnih profila osnovnih tipova zonalnih zemljišta (Izvor: Stevanović, Janković, 2001).

  • U vlažnoj i toploj klimi tropske i suptropske oblasti razvijeno je crveno lateritno zemljište. Za nastanak i evoluciju ovog zemljišta karakteristični su procesi brze mineralizacije i laterizacije.

    U veoma suvim i toplim oblastima suptropske zone, nepovoljne klimatske okolnosti dozvoljavaju formiranje samo inicijalnih pustinjskih zemljišta. Pustinjska zemljišta su bledosive boje zbog male količine organskih otpadaka i humusa, obrasla su oskudnom vegetacijom i kod njih je izražen proces kalcifikacije.

  • Suptropske oblasti sa izraženim sušnim i toplim, letnjim periodom i blagom, vlažnom zimom, odlikuju se specifičnim zemljištem označenim kao crvenica ili terra rossa na kojem se razvija tvrdolisna zimzelena vegetacija drveća i žbunova. Crvenica se, može okarakterisati kao lako isprano smeđe šumsko zemljište sa umereno razvijenim humusom koji se brzo mineralizuje. Crvenica se zbog svoje starosti može označiti i kao paleoedafon ("prastaro zemljište").

  • U umereno toploj i vlažnoj klimi

    umerene zone formira se smeđe

    šumsko zemljište. Odlikuje se

    umerenom do kiselom pH reakcijom,

    ako se formira na silikatnoj podlozi

    (pH 5-6), u odnosu na neutralnu do

    slabo bazičnu reakciju (pH 6-7) koja

    je karakteristična za zemljišta na

    krečnjačkoj matičnoj steni. Na njemu

    se razvijaju različiti tipovi šumske

    listopadne vegetacije.

  • U hladnim i vlažnim klimatskim

    područjima su se razvila kiselo siva

    šumska zemljišta, zbog izraženih

    procesa podzolizacije i gleizacije.

    Ovaj tip zonalnog zemljišta naziva se

    i zemljište tundre, s obzirom da se

    nalazi na mestima sa kojih se

    povlače četinarske šume, a razvija se

    vegetacija tundre i vresišta.

  • U kontinentalnim predelima umerene

    zone razvija se zemljište najboljih

    karakteristika za rast biljaka, i na njemu

    raste stepska vegetacija. Ovo zemljište

    se naziva crnica ili černozem.

  • To je najplodnije zemljište na Zemlji,

    dobro aerisano, odličnih higrotermičkih

    uslova, uglavnom neutralne reakcije,

    bogato mikroorganizmima. Nastajanje

    černozema uslovljeno je klimom,

    lesnom podlogom i sezonskom

    ritmikom stepske vegetacije (odnosno

    zimskim mirovanjem).

  • Azonalna zemljišta

    Mnogobrojni abiotički i biotički faktori često onemogućavaju ili menjaju uslove za razvoj zonalnog tipa zemljišta i pri tome nastaju azonalna zemljišta. Takva zemljišta mogu biti regosoli (gr. regos - pokrivač, lat. solum -zemlja, tle, podloga), koji nastaju na rastresitom matičnom supstratu, na primer, na peščanim dinama ili vulkanskom pepelu, litosoli, koji su plitka, planinska zemljišta na čvrstom, kamenitom matičnom supstratu, i diluvijalna i aluvijalna zemljišta, koja se obrazuju od materijala transportovanog i deponovanog vodenim tokovima, planinskim potocima (diluvijalna zemljišta) ili rečnim nanosima u nizijama (aluvijalna zemljišta).

  • Za ovakva zemljišta je

    karakteristična azonalna vegetacija,

    na primer, dolinske livade ili plavne

    šume vrbe, topole ili hrasta lužnjaka,

    koje se javljaju na aluvijalnim

    nanosima u različitim klimatskim

    oblastima. Azonalnim zemljištima

    pripadaju i zemljišta tipa rendzine

    koja se razvijaju na krečnjaku kao

    matičnoj steni u uslovima vlažne

    klime.

  • Intrazonalna zemljišta

    Postoje i zemljišta koja se razvijaju pod uticajem lokalnih faktora, koji dominiraju u odnosu na zonalne klimatske uslove, zbog čega je onemogućen razvoj zonalnog tipa zemljišta. To su intrazonalna zemljišta,uslovljena slabom drenažom vode. Ovakva zemljišta mogu biti veoma vlažna, odnosno hidromorfna ili slana, odnosno halomorfna (soloncak, solonjec, solođ). Halomorfna zemljišta su karakteristična i za kontinentalne slatine u Vojvodin.

  • PEDOBIOMI

    Pojedini ekosistemi na Zemlji

    tesno su vezani za određenu

    matičnu podlogu, i uslovljeni su

    specifičnim zemljištem, više nego

    opštim klimatskim uslovima. Zbog

    toga su takvi ekosistemi označeni

    kao posebni, pedobiomi .

  • Prema tipu zemljišta, pedobiomi mogu biti:

    • litobiomi - na kamenitom i skeletnom, nerazvijenom zemljištu (na primer, na rendzini),

    • psamobiomi - na peskovitom zemljištu,

    • halobiomi - na slanom zemljištu,

    • helobiomi - na močvarnom i tresetnom zemljištu,

    • hidrobiomi - na aluvijalnim nanosima,

    • peinobiomi - na zemljištima siromašnim mineralnim elementima, i

    • amfibiomi - na povremeno plavljenim zemljištima.

  • Biljke koje su adaptirane da rastu isključivo na specifičnim zemljištima i određenoj pedološkoj podlozi, u okviru karakterističnih pedobioma, pripadaju sledećim ekološkim grupama:

    • hazmofitama, koje nastanjuju pukotine stena ili police kamenitih klifova i stenovitih odseka sa razvijenim zemljištem;

    • litofitama, koje obrastaju golu kamenitu podlogu;

    • psamofitama, koje se razvijaju na peskovitim zemljištima i čistim peskovima;

    • halofitama, koje se javljaju na slanim zemljištima (slatinama);

    • oksilofitama, koje uspevaju na kiselim i mineralno siromašnim sfagnumskim tresavama.

  • ZNAČAJ ZEMLJIŠTA ZA BILJKEZnačaj zemljišta za biljke proizlazi iz činjenice

    da je ono izvor mineralnih elemenata neophodnih za:

    - osnovne životne funkcije,

    -sintezu organskih jedinjenja,

    -rast i

    -produkciju.

  • Biljke usvajaju jednostavna neorganska

    jedinjenja i jone mineralnih elemenata iz

    okolnog zemljišta, pomoću korenovog

    sistema.

    Biljke usvajaju ugljenik, azot i kiseonik iz

    gasova (iz vazdušne sredine), vodonik

    usvajaju iz vode, dok sve ostale elemente

    apsorbuju u obliku jona iz zemljišnog

    rastvora.

    Svi ovi joni u zemljišnom rastvoru, izuzev

    azotnih jona, potiču od mineralnog

    materijala matične stene, na kojoj je

    nastalo i razvijalo se zemljište.

  • Biljka uzima vodu i mineralne

    elemente iz zemljišta preko korenovog

    sistema, tačnije pomoću korenskih

    dlaka.

    Apsorpcija vode i apsorpcija

    mineralnih elemenata su relativno

    nezavisni procesi. Primanje vode je

    uslovljeno gradijentom koncentracije,

    dok je usvajanje mineralnih elemenata

    određeno i metaboličkom aktivnošću

    korena, odnosno utroškom energije

    oslobođene pri disanju.

  • Mineralni elementi se nalaze u

    zemljištu u rastvorenom ili

    vezanom obliku, odnosno u

    neorganskim i organskim

    jedinjenjima. Aktivnošću biljaka

    (apsorpcijom) hemijski elementi se

    izdvajaju iz spoljašnje sredine i

    ugrađuju u biljno telo, a potom i u

    sve druge organizme na Zemlji.

  • Kao stabilni sastojci organskih jedinjenja

    primarnog i sekundarnog metabolizma, oni se

    vraćaju nazad, u spoljašnju sredinu,

    postepenim razlaganjem odbačenih delova ili

    izumrlih organskih ostataka raznovrsnih

    organizama na Zemlji.

    Mineralizacijom organskih supstanci

    oslobađaju se neophodni hemijski elementi u

    zemljište i postaju ponovo dostupni biljkama.

    Ovako se ostvaruje kruženje elemenata kroz

    biogeohemijske cikluse, između živih bića,

    kao i između živih bića i spoljašnje sredine.

  • Biljkama su za izgradnju tkiva potrebne velike količine ugljenika, kiseonika, vodonika, azota, sumpora, fosfora, kalijuma, kalcijuma, magnezijuma i gvožđa.

    Takođe su im neophodni i različiti drugi elementi, kao što su mangan, bor, cink, bakar, molibden i hlor, ali u mnogo manjim količinama.

    Elementi koji su obavezno prisutni u biljci i to u velikim količinama, predstavljaju esencijalne ili makroelemente (C, O, H, N, S, P, K, Ča, Mg i Fe), dok elementi, kao što su Mn, B, Zn, Cu, Mo i Cl, prisutni u mnogo manjim količinama i označeni su kao mikroelementi.

  • Za rast i razvoj pojedinih biljaka

    ili grupa biljaka mogu biti

    neophodni izvesni elementi koji se,

    inače, kod većine drugih biljnih

    vrsta nalaze samo u tragovima.

    Takvi su, na primer, natrijum,

    selen, kobalt, silicijum i drugi.

  • Biljke koje imaju mogućnost da se

    snabdevaju velikom količinom

    mineralnih elemenata tokom svake faze

    životnog ciklusa, kompetitivno su jake, i

    otporne su na abiotičke i biotičke

    uticaje na staništu na kojem opstaju.

    Reakcija zemljišnog rastvora,

    takođe, ima veliki ekološki značaj za

    biljke, jer ona utiče na raspoloživost

    mineralnih elemenata u zemljištu i na

    opštu metaboličku aktivnost biljaka na

    određenom staništu.