Экологический слет "Почвоведение"

Юные почвоведы. Бланк заданий по теме «Почвоведение»

Ф.И. _______________________________________________ Класс ________________ Школа ________________________

Итого баллов:

Жюри:

Подтип дерново-подзолистых почв

Формируются в южной тайге под хвойно-широколиственными, хвойно-мелколиственными, сосново-лиственничными, мохово-травянистыми и травянистыми лесами на породах различного состава.

Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:

А₀ — лесная подстилка бурых или коричневых тонов, состоящая из растительных остатков различной степени разложения, при мощности более 7 см разделяется на два-три подгоризонта;

A₀A₁ — переходный органоминеральный горизонт, содержащий значительное количество как минеральных частиц, так и полуразложившихся органических остатков;

А₁ — гумусовой горизонт мощностью от 3 до 20 см и более, серый или белесо-темно-серый, комковато-порошистой или порошистой структуры, рыхлый;

А₁А₂ — переходный, неравномерно окрашенный горизонт: участки с серым и белесо-серым окрашиванием чередуются с участками, окрашенными в буроватые и палевые тона; структура комковато-порошистая, заметна горизонтальная делимость;

А₂ — подзолистый горизонт, белесовато-светло-серый, иногда с легким палевым оттенком; структура плитчатая с заметной тонкой чешуйчатостью или листоватостью, в песчаных почвах часто бесструктурен;

А₂В — переходный горизонт мощностью 10-20 см, буровато-белесый, непрочной комковато-мелкоореховатой структуры, содержит обильную белесую присыпку, встречаются языки горизонта А₂;

В — иллювиальный горизонт, самый плотный в профиле, бурый, коричнево-бурый или красно-бурый, ореховатой, ореховато-призматической структуры, может подразделяться на подгоризонты (B_l, В₂, В₃), в каждом из которых становится менее интенсивным окрашивание, более грубой и крупной структура, меньшей плотность;

ВС — переходный, светло-бурых, светло-коричневых тонов, глыбистой или глыбисто-призматической структуры, постепенно переходит в не измененную почвообразованием породу — горизонт С;

Дерново-подзолистые почвы имеют кислую реакцию по всему профилю, высокую (20-70%) ненасыщенность основаниями. Содержание гумуса может достигать 7-9%, но падение его содержания с глубиной очень резкое, а в составе гумуса преобладают фульвокислоты. Верхние горизонты дерново-подзолистых почв обеднены полуторными окислами и обогащены кремнеземом.

Строение почв в вертикальном разрезе 

Дернина, лесная подстилка, луговой или степной войлок
Гумусовый горизонт
Элювиальный горизонт
Иллювиальный горизонт

Материковая порода

Рис. 2.10. Обобщенный почвенный профиль
его от нескольких до десятков сантиметров, в нем аккумулированы, в основном в гумусовом горизонте Ар питательные вещества для корневой системы растений и почвенная биота, но уже в горизонте А2 происходит выщелачивание и вымывание солей, органических коллоидов и т. п., которые переносятся, вмываются в горизонт В — иллювиальный. Здесь органические вещества перерабатываются редуцентами в минеральные формы и происходит накопление карбонатов, гипса, глинистых минералов и др. Этот горизонт постепенно переходит в материнскую породу (С).

Часть 1. СВОЙСТВА, КЛАССИФИКАЦИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОЧВ

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

СТРОЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПРОФИЛЯ

На освещенной солнцем лицевой стенке почвенного разреза можно легко выделить почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении и отличающиеся по цвету, структуре, механическому составу, влажности и другим признакам.

Общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами называется строением почвы. Совокупность генетических горизонтов образует генетический профиль почвы.

Известный почвовед С. А. Захаров писал, что «строение почвы представляет результат ее генезиса, постепенного развития ее из материнской породы, которая дифференцируется на горизонты в процессе почвообразования». Каждый вид почвы имеет вполне определенный характер почвенного профиля. Зная это, можно определить название почвы в поле.

Существует много систем выделения почвенных горизонтов и их буквенных обозначений. Однако наиболее распространенным в нашей стране является использование следующих символов генетических горизонтов почв:

Горизонт А₀ — самая верхняя часть почвенного профиля — лесная подстилка или степной войлок, представляющая собой опад растений на различных стадиях разложения — от свежего до полностью разложившегося.

Горизонт А — гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы. Цвет этого горизонта варьируется от черного, бурого, коричневого до светло-серого, что обусловлено составом и количеством гумуса. Мощность гумусового горизонта колеблется от нескольких сантиметров до 1,5 м и более.

Поверхностный органогенный горизонт с содержанием органического вещества от 30 до 70%, состоящий из разложенных органических остатков (степень разложения — больше 50%) и гумуса с примесью минеральных компонентов, называютперегнойным горизонтом.

Органогенные горизонты различной степени разложения органических остатков образуют переходные горизонты — торфянисто-перегнойные, перегнойно-гумусовые.

Горизонт A₁ — минеральный гумусово-аккумулятивный, содержащий наибольшее количество органического вещества. В почвах, где происходит разрушение алюмосиликатов и образование подвижных органоминеральных веществ,- верхний, темноокрашенный горизонт.

Горизонт А₂ — подзолистый или осолоделый, элювиальный, формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащенный остаточным кремнеземом.

Горизонт А_п или А_пах — пахотный, измененный продолжительной обработкой, сформированный из различных почвенных горизонтов на глубину вспашки.

Горизонт В — располагающийся под элювиальным горизонтом, имеет иллювиальный характер. Это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих горизонтов. В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе, характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов и может подразделяться на В₁ — горизонт с преобладанием гумусовой окраски, В₂ — подгоризонт более слабой и неравномерной гумусовой окраски и В₃ — подгоризонт окончания гумусовых затеков.

Горизонт В_к — горизонт максимальной аккумуляции карбонатов, обычно располагается в средней или нижней части профиля и характеризуется видимыми вторичными выделениями карбонатов в виде налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, редких конкреций.

Горизонт G — глеевый, характерен для почв с постоянно избыточным увлажнением, которое вызывает восстановительные процессы в почве и придает горизонту характерные черты — сизую, серовато-голубую или грязно-зеленую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитость, вязкость и т. д.

Горизонт С — материнская (почвообразующая) горная порода, из которой сформировалась данная почва, не затронутая специфическими процессами почвообразования (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т. д.).

Горизонт Д — подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской (почвообразующей) и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологии).

Кроме указанных горизонтов выделяются переходные горизонты, для которых применяются двойные обозначения, например A₁A₂— горизонт, прокрашенный гумусом и имеющий признаки оподзоленности; А₂B — горизонт, имеющий черты подзолистого горизонта ( А₂) и иллювиального (В); A₁C — переходный горизонт от гумусового к материнской породе и т. д. Второстепенные признаки обозначаются индексом с дополнительной малой буквой, например A_2g — подзолистый горизонт с признаками оглеения,B_g — иллювиальный горизонт с пятнами оглеения, Bt — метаморфический горизонт, характеризующийся аккумуляцией глины без заметных следов ее перемещения, С_k — карбонатная почвообразующая порода и др. Иногда применяются и дополнительные индексы: Т — торфяный горизонт (содержание органического вещества — более 70% со степенью разложенности менее 50%), А_t — торфянистый горизонт, A_d — дерновый горизонт, B_h — иллювиально-гумусовый, В_f — иллювиально-железистый горизонт и т. д.

Иными словами, индексы при обозначении генетических горизонтов ставятся в зависимости от степени выраженности того или иного процесса, протекающего в данном горизонте. Они складываются из заглавных букв русской системы символов генетических горизонтов и малых букв сопутствующего процесса.

Независимо от выбранной системы обозначения почвенных горизонтов почвовед должен также применять и словесные названия: гумусовый, подзолистый, глеевый, торфянистый, солонцовый, иллювиально-гумусовый, погребенный и т. д., которые широкораспространены в почвенных исследованиях.

При резком изменении мощности горизонта, трудно различимой границе между горизонтами или других неясных признаках, характеризующих почвенный горизонт, следует изучить и боковые стенки почвенного разреза.

Для описания почвы прежде всего необходимо на хорошо отпрепарированной стенке разреза закрепить клеенчатый сантиметр так, чтобы верхний его край точно совпадал с верхней границей почвы, и ножом отметить границы почвенных горизонтов. Для этого острым концом почвенного ножа проводят вертикальную черту сверху донизу почвенного разреза, выявляя плотность и сложение почвы. Учет плотности почв значительно облегчает выделение горизонтов и установление их границ. Затем по совокупности всех признаков (цвет, структура, сложение, плотность и др.) устанавливают границы почвенных горизонтов и подгоризонтов и все данные, полученные при изучении почвенного профиля, заносят в почвенный дневник.

При описании морфологических признаков очень важно указывать характер перехода одного горизонта в другой Для этого можно пользоваться следующими градациями переходов: 1) резкий переход — смена одного горизонта другим происходит на протяжении 2-3 см; 2) ясный переход — смена горизонтов происходит на протяжении 5 см; 3) постепенный переход — очень постепенная смена горизонтов на протяжении более 5 см.

Правила закладки и изучения почвенного профиля

1.Что такое морфологические признаки почв? Это внешние признаки. По функциональным зонам определяется тип почвы.

Выбор места для почвенного разреза.

Плоский рельеф – в наиболее характерной центральной части.

На склоне – в нижней, средней и верхней части.

На речной долине – на пойме, террасах и на водоразделе.

!!! Желательно, по одному разрезу в каждом основном типе растительных сообществ.

!!! Нельзя - вблизи дорог, рядом с канавами, на элементах микрорельефа (понижения, кочки и др.)

Капание почвенного разреза.

Яма – 3 отвесные стены, четвертая – ступеньки (ср.величина 1 на 2м). Передняя (лицевая) стенка –

одна из узких сторон. При изучении должна быть освещена солнцем (т.е. учитывать стороны света).

Аккуратно срезают дерн, укладывают в 2-3-х ме трах от разреза сбоку, сюда же и верхнюю часть

почвенной массы.

!!! Нельзя – вываливать землю над лицевой стороной, ходить и даже наступать на эту сторону.

Переднюю стенку зачищают лезвием лопаты.

Типы почвенных разрезов.

Полный – глубина 1-5м; полуямы- 75-125см; прикопки- до 75см.

При копании обращать внимание на ощущения при входе лопаты в землю.

5. Описание почвенного разреза.

1.План предварительного описания. Дата, административное и местное положение разреза, его положение в рельефе, тип окружающей растительности. Грунтовые воды (если они есть!) – измерить глубину залегания (уровень грунтовых вод).

Название почвы оставить незаполненным.

2.Морфологические признаки почвы

Строение почвы (генетические горизонты или почвенные слои).

Мощность почвы и отдельных ее горизонтов, окраска, влажность, механический состав, структура, сложение, новообразования, включения.

3. Выявление генетических горизонтов и функциональных зон

Слегка прочертить границы горизонтов и выделить функциональные зоны.

4. Характеристика функциональных зон

*Аккумулятивная зона – зона накопления (А, А1), темный слой.

Накопление органических веществ (гумуса) из биологических остатков.

Состоит из 2-х слоев:

Верхний (А0, Ад – в сухих условиях; Т, П – во влажных условиях).

А0 – опад растений (в лесу лесная подстилка), Ад – дернина (луга и степи), Т – торф (переувлажненные и заболоченные места), П – перегной.

Нижний – (А А1), где А –гумусово-аккумулятивный либо А1 – гумусово-элювиальный (накопление и вымывание).

*Элювиальная зона – зона вымывания (А2).

Разрушение органических и минеральных веществ, вымывание в нижележащие слои.

Обеднена глинистыми минералами, обогащена кремнеземом.

Осветленный, бесструктурный или рыхлый слой, называется подзолистым.

*Иллювиальная зона – зона вмывания (В).

Накопление вымытых веществ из второй зоны.

Горизонт В – бурый, охристо-бурый, красновато-бурый; уплотненный структурный, много глины, окислов железа, алюминия, других коллоидных веществ.

Может подразделяться на: В1 – подгоризонт, напоминающий по цвету гумус; подгоризонт В2 – слабая гумусовая окраска; подгоризонт В3 – окончание гумусовых затеков.

Может быть глеевый горизонт – G (закисленные формы железа, марганца, алюминия, встречаются охристые пятна.

*Зоны не тронутые почвообразованием(С, Д).

Минеральная основа не тронутая почвообразованием.

С – материнские породы.

Д – подстилающие породы , если материнская порода одна.

5. Морфологические свойства почвы

Мощность – т.е. вертикальная протяженность (толщина) до материнской породы.

Глубина разреза – булавкой или гвоздем закрепить строго вертикально сантиметровую ленту или мягкую рулетку.

Указать индекс горизонта (буквенное обозначение), глубину залегания и мощность. Например,

0 – 20 20 - 25

А0 = ---------; А1 = -----------;

20 5

Окраска.

Почвы таежно-лесной зоны – светлые, серые, белесые тона.

Почвы лесостепной зоны – серые и темно-серые.

Почвы лугово-степной (черноземной) зоны – темно-серые. Черные.

Почвы полупустынных степей – бурые, каштановые тона.

Что влияет на цвет почвы? Гумус – темно-серый,черный цвета.

Соединения железа (красные, оранжевые, желтые цвета – окисное железо; сизые и голубоватые – закисное железо).

Кремнекислота, углекислая известь, каолин – белые и белесые оттенки.

!!! Чтобы определить цвет почвенного горизонта, необходимо:

1.Установить преобладающий цвет.

2. Определить насыщенность этого цвета (темный, светлый).

3. Отметить оттенки основного цвета (буровато-светло-серый, коричневато- бурый, светлый серовато-палевый и т.д.)

4. Указать на степень однородности цвета (есть ли пятна, вкрапления, примазки другого цвета).

«Треугольник цветов» С.А.Захарова.

Определять цвет в сухом виде (высушить, но не солнце), при солнечном освещении, желательно днем.

Можно сделать мазки на схеме почвенного разреза или просто на белой бумаге и определить цвет после их высыхания.

Влажность.

Образец почвы сжимают в руке, оценивают результат.

По степени влажности почва бывает: Мокрая – вытекает вода.

Сырая – смачивает руку, но не стекает между пальцев, оставляет мокрый след;

Влажная – явно ощущается влага, увлажняет фильтровальную бумагу;

Свежая (влажноватая) – холодит руку, почва мажется.

Сухая – не мажется, пылит, кажется теплой.

Механический состав – это содержание механических элементов (зерна минералов, обломки горных пород).

Механические элементы крупнее 1мм называются почвенным скелетом; от 1 до 0,01мм – физический песок; менее 0,01мм – физическая глина.

Угловатые скелетные образования – хрящи, щебень, камни.

Окатанные скелетные образования – гравий, галька, валуны.

Песок подразделяется на крупный, средний, мелкий, пылеватый, тонкий.

Пыль – частицы менее 0,01мм, ил – частицы менее 0,001мм.

Тип почвы определяется по соотношению в почве физического песка и физической глины.

Методы определения механического состава почвы.

1.Метод растирания.

Глинистые и суглинистые почвы растираются с трудом (значительное количество глинистых частиц).

Песчаные – очень легко растираются (глинистых частиц нет).

Супесчаные – растираются легко (незначительное количество глинистых частиц).

2.Метод раскатывания увлажненной почвы.

-смачивается водой;

-скатывается шарик (1-2см);

-раскатывается шнур (диаметр 3мм);

-шнур сгибается в кольцо.

Глинистая почва – шнур и кольцо не ломаются.

Суглинистая почва – при сгибании в кольцо шнур разламывается.

Тяжелый суглинок – кольцо с трещинами.

Средний суглинок – кольцо распадается.

Легкий суглинок – шнур при раскатывании дробится.

Супесчаная почва – непрочный шарик, шнур распадается на фрагменты.

Песчаная почва – шнур скатать нельзя.

Структура почвы – способность распадаться на отдельные комочки.

Бесструктурная почва – сплошная сцементированная масса или механические элементы не соединены между собой.

Структурная почва – разделяется на отдельные комки разной формы и величины.

Структуру определяют подбрасывая почву на ладони или лопате (можно на бумаге).

Зернистая и комковатая структура – гумус (аккумулятивные горизонты).

Плитчатая, листоватая, плстинчатая, чешуйчатая – элювиальные горизонты.

Столбчатая, призматическая, ореховая – иллювиальные горизонты.

Сложение – это плотность и пористость. Зависит от механического состава , структуры, почвенной фауны, корневых систем.

По плотности почвы бывают:

1.Очень плотные (слитые) – лопата входит на 1см, нож можно только вбить (иллювиальные горизонты подзолистых почв).

2.Плотные – с трудом входит лопата на 4-5см, с трудом разламывается (иллювиальные горизонты суглинистых и глинистых почв).

3.Рыхлые – лопата легко входит, хорошо распадается (гумусовые горизонты).

4.Рассыпчатые – обладают сыпучестью (песчаные и супесчаные почвы).

Пористость – степень трещиноватости и разного размера полостей.

Новообразования:

1.Химического происхождения – можно определить по окраске, форме уплотненности материала.

Гидроокислы железа (охристый цвет – трубки, зерна).

Соединения марганца (конкреции бурого и черного цвета)

Соединения извести (белые скопления).

Соединения кремнекислоты (белесый налет).

Закисные формы железа (зеленоватый или голубоватый цвет).

2.Биологического происхождения – червоточины (ходы червей), капролиты (небольшие клубочки земли, пропущенные через кишечник организмов), кротовины (ходы роющих животных), корневины (сгнившие корни), дендриты (узоры мелких корешков).

Включения – корни и другие части растений, раковины, кости, валуны, различные обломки, кирпич, стекло, различный мусор, археологические находки.

Характер перехода и форма границ

Резкий переход – ширина границы менее 1см.

Ясный переход – ширина границы 1-3см.

Заметный переход – ширина границы 3-5см.

Постепенный переход – ширина границы 5-10см.

Форма границ – ровная, волнистая, затечная, размытая.

В случае неровной формы границ, делают несколько замеров мощности (толщины) и вычисляют среднюю величину, указывая предел колебания мощности.

Взятие почвенных образцов.

Вырезают «кирпичик» 10см, весом 0,5кг, заворачивают в сухую бумагу, перевязывают шпагатом и делают этикетку.

Монолит – целая колонка почвы, где не нарушены почвенные горизонты.

Описание обнажения.

1.Тип обнажения (обрыв, эрозионная промоина, стенка карьера, шурф.

2.Положение в рельефе (склон или пойма, склон или надпойменная терасса.

3.Размер обнажения (протяженность, высота).

4.Абсолютная и относительная высота верхней кромки обнажения.

5.Порядок описания слоев обнажения (снизу – вверх или сверху – вниз).

6. Дальше описывается все по стандартному плану.