Экологические показатели почв

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Дополнительного образования детей

«Михневский районный Детско-Юношеский Центр»

Методическая разработка педагога дополнительного образования:

«Однодневная учебно-практическая экологическая экспедиция

«Экологические показатели почв»»

Возраст обучающихся: 12-14 лет

Разработчик:

Белова Алла Эльфатовна, педагог дополнительного образования

Место работы:

МБОУ ДОД «Михневский районный ДЮЦ»

Адрес:

142 840, Московская область, Ступинский район, п.г.т. Михнево,

ул. Советская д. 13

Тел: 8.496-64—66-412, 8-916-144-67-99

Михнево

2017г

Содержание:

1. Введение. Пояснительная записка ………………………3

2. Основная часть…………………………………………….5

   1. . Организационный момент…………………………....5

   2. . Подготовительный этап ……………………………...5

   3. . Основной этап ……………………...............................5

   4. . Практический этап………….......................................12

   5. . Закрепление материала………………………………12

3. Заключение………………………………………………...14

4. Список использованных источников…………………….15

5. Приложения………………………………………………..16

1.Введение. Пояснительная записка.

Тема занятия: Экологические показатели почв исследуемой территории

Актуальность и практическая значимость занятия: Почва – живое вещество, которое играет огромную роль в природе. Почва используется в сельском хозяйстве, необходима для бытовых потребностей человека, для жизни всех растений и животных. Для многих живых организмов она служит средой обитания. Важнейшим свойством почвы является её плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство почвы представляет исключительную ценность для жизни всех живущих на суше организмов, в том числе и для человека, поэтому плодородие является глобальной экологической функцией почв. Загрязнение почвы обуславливает рост заболеваемости населения, создает бытовые проблемы и приводит к ухудшению экологической ситуации малой Родины. Мы живем в сельской местности, где нет промышленных предприятий, но чистота и экологическое состояние почвы для нас тоже актуальна.

Цель занятия: сформировать представление об экологических показателях почв, закрепить знания об экологических показателях почв.

Задачи :

Образовательные: сформировать понятие «почва». Дать представление о почвообразовательных процессах, свойствах почвы, формировать экологические понятия и практические навыки работы с лабораторным оборудованием, тест-комплектами по определению рН почвы.

Развивающие: развивать мировоззрение о постоянном изменении почвенного покрова с течением времени, продолжить формировать навыки самоконтроля и взаимоконтроля, навыки работы с лабораторным оборудованием.

Воспитывающие: способствовать формированию у учащихся представлений об ответственном отношении человека к окружающей нас природе, воспитывать патриотизм и любовь к своей малой родине, способствовать воспитанию природо и культуроохранного экологического сознания.

Формы проведения: Индивидуальная, групповая, фронтальная практическая работа.

Используемые педагогические технологии: диалогово – коммуникативная технология, технологии групповой деятельности (групповая работа основана на принципах дифференциации, межгрупповая работа, каждая группа имеет свое задание в общей цели) на практической части занятия использую бригадно-лабораторный метод.

Целевая аудитория: 12-14 лет

Методы работы: исследовательский, познавательный, практический

Тип занятия: комбинированное, изучение нового материала

Материалы, инструменты, оборудование, необходимые для проведения занятия.

• Оборудование:

• столы, стулья на 10 человек

• Наглядный материал на 10 человек:

• Тест-комплекты кислотности почв;

• Цветные таблицы рН почв;

• Лабораторная посуда и оборудование;

• Таблицы и протоколы по оформлению результатов.

Этапы занятия.

Ожидаемые результаты:

- включение подрастающего поколения в активную деятельность по улучшению экологической ситуации малой Родины.

- проведен анализ почв и определен перечень видов деревьев и кустарников соответствующих данному виду почв.

2. Основная часть.

2.1. Организационный момент.

Организовать детей, заинтересовать, настроить на работу.

Задачи: рассмотреть основные понятия,

сделать почвенный срез,

отобрать почвенные образцы,

организовать выполнение практической работы по определению экологических показателей почв.

2.2. Подготовительный этап

Роль почвы в природе и жизни человека

Детям задаем вопрос

• что такое почва?

• какое значение почва имеет в природе и жизни человека?

• а можно ли определить качество почвы по растительности, произрастающей на территории?

2.3 Основной этап

Проводится в форме фронтальной беседы с обобщением учителя

Педагог: Ребята, в нашей жизни почва имеет большое значение

(рассказ о почвах, значении и свойствах)

1 Общие сведения о почве.

Если бы поверхность нашей Земли не была бы покрыта почвой, человек не смог бы на ней существовать. Без почвы не было бы растительности, и человек и другие животные не смогли бы добыть себе пищу. Почва особое природное тело. Она образуется на поверхности Земли в результате взаимодействия живой (органической) и мертвой (неорганической) природы. Практически почва – это относительно тонкий слой между атмосферой и подстилающими породами. Именно этот слой является сосредоточием жизни, средой обитания многих живых организмов, началом большинства пищевых цепей.^[1]

Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающее строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является её плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство почвы представляет исключительную ценность для жизни всех живущих на суше организмов, в том числе и для человека, поэтому плодородие является глобальной экологической функцией почв.

Почва живёт, почва дышит, в отличие от воды и воздуха, не обладает подвижностью.

Экологическая роль почвы как одного из важнейших звеньев биосферы определяет необходимость организации экологической оценки состояния почв. В основе такой оценки находится выделение показателей экологического состояния почв, их количественная и качественная оценка.^[3]

Педагог: А кто знает ученого, который первый обосновал учение о почвах?

(обсуждение с обучающимися)

Педагог: Учение о почвообразующих факторах и процессах впервые сформировано В.В.Докучаевым. Василий Васильевич Докучаев рассматривал почву как результат совокупной деятельности пяти факторов – почвообразователей:

1) материнской породы, 2) растительности и животных организмов,

3) климата, 4) возраста и 5) рельефа местности^[6].

Почвообразующие факторы.

1. « выветривание»: разрушения скальных пород. Ледники приносят массы горных пород, разрушая скалы и горы. В сочетании с химическими элементами вода растворяет и вымывает некоторые виды горных пород. Смена температур способствует разрушению гор. От нагревания и охлаждения на поверхности скал образуются трещины. Туда попадает вода, которая при замерзании еще больше разрушает горы.

2.появление первых растений – лишайники – пионеры.

3.деятельность растений.

В трещины в горных породах попадают семена деревьев, они дают побеги и своими корнями также содействуют разрушению горных пород.

Но это только начало образования почвы. Для образования настоящей почвы в песок или в мельчайшие частички скальных пород необходимо добавить «гумус».

4. деятельность живых организмов.

В результате деятельности бактерий остатки почти всех растений и животных превращаются в почву. Бактерии разлагают их и повышают плодородие почвы. Земляные черви и другие насекомые также обогащают почву. Образуется гумус.

Гумус — это органическая масса, получаемая из растений и останков животных.

5. рельеф местности.

Процесс почвообразования находится в зависимости от климатических условий. Количество солнечной энергии и атмосферных осадков, получаемых земной поверхностью, определяет состав растительности и животного мира, поселяющихся на слоях горных пород^[6].

Педагог: Назовите основные экологические факторы почв?

(обсуждения с обучающиеся)

Основные экологические факторы:^[2]

1. Механический состав почвы.

Механический состав почвы оказывает влияние на содержание почве влаги и почвенного воздуха, условия роста растений.

Почвы

глинистые суглинистые песчаные супесчаные

тяжелые легкие

Песчаные почвы — легкие и легко оподзоленные. Они со­стоят из множества песчаных частичек с небольшим количе­ством примеси глины. В таких почвах вода быстро просачи­вается. Песчаные почвы содержат мало элементов питания, быстро нагреваются и остывают. Преимущество их — легкая обработка. Растениям на таких почвах не хватает воды и эле­ментов питания, которые быстро вымываются.

Супесчаные почвы содержат много песка. Эта земля более рыхлая, чем глинистая, поэтому ее легче обрабатывать. Она раньше оттаивает весной, проблем с воздушным питанием коней не возникает.

Однако такой тип почвы подразумевает более частые поливы и подкормки – вода и быстрее испаряется и просачивается в более нижние слои, при этом влага уносит часть необходимых растениям питательных веществ (особенно соединений азота).

Суглинистые почвы в состоянии накапливать воду и эле­менты питания. В зависимости от содержания песка бывают рыхлые, тучные и тяжелые.

Глинистые почвы имеют тяжелую и плотную структуру. Они сырые и водонепроницаемые. В них корни с трудом на­ходят себе дорогу и неглубоко проникают. При засухе по­чва становится твердой. Глинистая почва плодородна, но не­обходимо постоянно следить за ее структурой.

1. Структура почвы.

Гумус и глинистые частицы склеивают почву в мелкие комочки, такая способность почвы получила название структурная.

Почвы^[5]

1. Кислотность почвы.

Кислотность почвы – важнейший экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а также подвижность загрязнителей в почве. Кислотность – свойство почвы обусловленное содержанием в почвенном растворе ионов водорода. Почвенная реакция среды (она определяется величиной рН) измеряется в единицах от 1 до 14.

Кислотность почв – это один из важнейших показателей, характеризующих ее плодородие.

Многие почвы в России кислые. На кислых почвах растения плохо усваивают питательные вещества, недостаточно развивается корневая система растения, накапливаются вредные для растений вещества, не формируются полезные почвенные микроорганизмы, способствующие повышению и поддержанию плодородия почвы, элементы питания на таких почвах переходят в недоступные для растений формы.

Большинство из них лучше растет и развивается на почвах с реакцией, близкой к нейтральной.

В зависимости от величины рН солевой вытяжки различают следующие степени кислотности почвы.

Раздается наглядный материал – таблица «Степень кислотности почв»^[5]

Степени кислотности почв.

При высокой кислотности почвы для оптимального её использования в сельскохозяйственном производстве необходимо проводить известкование. При пониженной кислотности применяют другой метод мелиорации – гипсование.

При экстремально высокой кислотности почва не может быть восстановлена естественным образом или путём известкования. В таких случаях почву удаляют и заменяют качественной почвой, привезённой из других мест.

Педагог: а теперь поговорим о правилах выполнения практической работы по определению кислотности, механического состава и структуры почвы.

Для выполнения этой работы вам раздается раздаточный материал с основными определениями, шкала рН и Тест-комплекты.

Приготовление почвенной солевой вытяжки.^[7]

Цель приготовления вытяжки: определить величину рН (далее мы называем эту величину кислотностью почвы).

Определение кислотности почвы с помощью спецкомплекта

научно-производственного объединения ЗАО «Крисмас+»

г.Санкт-Петербурга. ^[7]

Оборудование: бумажный фильтр, раствор №1 (раствор хлорида калия), раствор №2 (раствор индикатора), 2 пробирки (первая с метками), пипетка, капельница, паспорт, инструкция.

Ход выполнения работы:

1. Отобрать немного почвы (около 20-50 мл) с глубины на 20см от поверхности из интересующих нас мест (склона, пашни, леса). Почва не должна содержать камней, посторонних предметов (мусора), червей. Если почва увлажнённая, подсушить её до состояния, при котором она рассыпается от прикосновения.

2. Поместить высушенную почву в пробирку до нижней метки и слегка уплотнить её.

3. Налить в пробирку раствор соли (раствор №1) до верхней метки и несколько раз встряхнуть пробирку для перемешивания. Оставить пробирку на 5 минут.

4. Отфильтровать отстоявшийся раствор через бумажный фильтр (можно использовать небольшую чистую воронку), собирая отфильтрованную вытяжку в другую пробирку.

5. Добавить к отфильтрованной вытяжке 4-5 капель раствора индикатора (раствор №2) и встряхнуть пробирку для перемешивания. Обратить внимание: раствор приобретает окраску.

6. Сравнить окраску раствора со шкалой в таблице, определить кислотность почвы и необходимость внесения известковых удобрений в зависимости от типа почвы.

Определение механического состава и структуры почв^[5].

А. От механического состава во многом зависит и структура почвы.

Мы пробовали сминать и потряхивать разные виды почв и пришли к выводу, что для земледелия наиболее благоприятна зернистая и мелкокомковатая структура с диаметром зёрнышек 0,25-10 мм, пористая.

Виды почвенной структуры (по С.А. Захарову)

1 — крупнокомковатая; 2— среднекомковатая;

З — мелкокомковатая; 4 — пылеватая;

5 — крупноореховатая; 6 — ореховатая;

7 — мелкоореховатая; 8 — крупнозернистая;

9 ­­- зернистая; 10 - порошистая

Б. Зная, что механический состав является одним из важнейших показателей при характеристике почв и какие выделяются его разновидности, мы определили эту разновидность характеристики почвы в полевых условиях методом «шнура» или пробой на скатывание.

Оборудование: контейнеры с почвой, вода в пробирках.

Ход работы:

1.Небольшое количество почвы берем на ладонь, смачиваем слегка и разминаем до тестообразного состояния.

2.Вода из почвы не должна отжиматься, но почва должна быть пластичной.

3.Хорошо размятую почву раскатываем на ладони другой руки в шнур, толщиной около 3-6 мм

4.Затем необходимо свернуть полученную жгут-колбаску в кольцо, диаметром около 3 см (некоторые студийцы сворачивали почвенный жгут вокруг одного или нескольких пальцев).

Определение механического состава почвы методом шнура^[5].

2.4. Практический этап

Педагог: Используя выше предложенную методики необходимо выполнить практическую работу по определению кислотности почв, определить механический состав почв и определить структуру почвы.

2.5.Закрепление материала:

- Ребята! Получив определенные знания и сведения о почве, выполните задания теста. Для этого вы должны выбрать нужный ответ из нескольких предлагаемых ответов, написав буквы в строчку. Далее – прочитать полученное слово слева направо. (ключевое слово – чернозем).

Тест по теме: «Почва, ее состав и структура, значение для человека»^[4].

1. Почвы – это …

к) слой материнской горной породы

л) слой горных пород, покрытый растительностью

м) рыхлый плодородный слой суши, обладающий плодородием

2. Главное условие почвообразования

е) вода

ё) взаимодействие живых организмов, вода, воздух

ж) воздух

3. В результате гниения биологических остатков в почве образуется

особое вещество:

ж) песок

з) перегной

и) глина

4. Важнейшее свойство почвы:

н) пропускать воду

о) давать урожай

п) пропускать воздух

5. Наиболее благоприятная для произрастания сельскохозяйственных

растений структура почвы:

м) мелкокомковатая

н) зернистая

о) пылеватая

6. «Зеркалом ландшафта» называл почвы:

п) Вернадский В.И.

р) Докучаев В.В.

с) Крашенинников С.П.

7. Если в почве нет дождевых червей, о чем это говорит?

д) о повышенной кислотности

е) о плохой структуре

ё) о недостатке перегноя

8. Почвы отличаются от горных пород:

ц) цветом

ч) плодородием

ш) структурой

3. Заключение.

Среди природных ресурсов почвы занимают особое место. Сочетание и взаимодействие воздуха, воды, минеральных и органических веществ, живых организмов в почвенном покрове образуют среду, называемую «зоной жизни». Это сложный и удивительный мир нашей планеты.

Почвы обладают естественным плодородием. Это их важнейшее свойство служит нам, людям для производства продуктов питания.

Но почвы истощаются, если беспрерывно их использовать, снимая урожаи культурных растений, не удобряя их. Почвы теряют своё плодородие и необходимо очень серьёзно относиться к их обогащению.

В нашем Ступинском районе уделяется большое внимание вопросам охраны и рационального использования почв. Принципы рационального отношения к земле и охране почв сформулированы в Основах земельного законодательства Российской Федерации.

Внесение минеральных удобрений в почвы на поля, огороды и дачи продолжает увеличиваться с каждым годом. Но и использование удобрений и ядохимикатов должно вестись очень аккуратно и грамотно, иначе часть химикатов может попасть вместе с подземными водами в наши реки, что принесёт значительный ущерб обитателям водной среды и нам, людям.

Очень серьёзный ущерб сельскому хозяйству наносит эрозия почв. В естественных условиях она протекает очень медленно, а с вмешательством человека процесс её резко ускоряется. Даже и при отсутствии антропогенной деятельности человека почвы нуждаются в оценке, так как человечеству не безразлично, каковы условия воспроизводства природных живых и неживых систем, каковы границы их устойчивости к факторам внутренних и внешних нагрузок.

А значит, почва - это главное наше природное наследие, которое необходимо изучать, беречь и сохранять.

4. Список используемых источников:

1. Джахангиров А.Д., Кузьминцев В.П. Энциклопедический словарь юного земледельца. – М.: Педагогика, 1983.

2. Добровольский Г.В. Принципы и задачи почвенного мониторинга// Почвоведение, №11, 1983.

3. Докучаев В.В. Дороже золота русский чернозём. – М.: Издательство МГУ, 1994.

4. Зверев А.Т. Экология: сборник задач и упражнений. – М.: Издательство МИИГАиК, 1996.

5. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Относительные показатели загрязнений в системе почва – растения. – Почвоведение, 1979.

6. Качинский Н.А. Почва, её свойства и жизнь. – М.: Наука, 1975.

7. Муравьёв А.Г. Оценка экологического состояния почвы. Практическое руководство. – СПб.: «Крисмас+», 2000.

5.ПРИЛОЖЕНИЕ:

Раздаточный материал.

1. Степени кислотности почв.

1. Кислотность почв.

1. Структура почвы

Виды почвенной структуры (по С.А. Захарову)

1 — крупнокомковатая; 2— среднекомковатая;

З — мелкокомковатая; 4 — пылеватая;

5 — крупноореховатая; 6 — ореховатая;

7 — мелкоореховатая; 8 — крупнозернистая;

9 ­­-- зернистая; 10 порошистая.

1. Определение механического состава

Ход работы:

1.Небольшое количество почвы берем на ладонь, смачиваем слегка и разминаем до тестообразного состояния.

2.Вода из почвы не должна отжиматься, но почва должна быть пластичной.

3.Хорошо размятую почву раскатываем на ладони другой руки в шнур, толщиной около 3-6 мм

4.Затем необходимо свернуть полученную жгут-колбаску в кольцо, диаметром около 3 см (некоторые студийцы сворачивали почвенный жгут вокруг одного или нескольких пальцев)

Тест по теме: «Почва, ее состав и структура, значение для человека».

1. Почвы – это …

к) слой материнской горной породы

л) слой горных пород, покрытый растительностью

м) рыхлый плодородный слой суши, обладающий плодородием

2. Главное условие почвообразования

е) вода

ё) взаимодействие живых организмов, вода, воздух

ж) воздух

3. В результате гниения биологических остатков в почве образуется

особое вещество:

ж) песок

з) перегной

и) глина

4. Важнейшее свойство почвы:

н) пропускать воду

о) давать урожай

п) пропускать воздух

5. Наиболее благоприятная для произрастания сельскохозяйственных

растений структура почвы:

м) мелкокомковатая

н) зернистая

о) пылеватая

6. «Зеркалом ландшафта» называл почвы:

п) Вернадский В.И.

р) Докучаев В.В.

с) Крашенинников С.П.

7. Если в почве нет дождевых червей, о чем это говорит?

д) о повышенной кислотности

е) о плохой структуре

ё) о недостатке перегноя

8. Почвы отличаются от горных пород:

ц) цветом

ч) плодородием

ш) структурой