Читайте также:
|
Для описания почв, изучения их морфологических признаков, установления границ между различными почвами и отбора образцов для анализов в почвоведении принято копать специальные ямы, которые называются почвенными разрезами.
· Выбор места для почвенного разреза. Для правильного выбора места прежде всего необходимо самым тщательным образом осмотреть местность, определить характер рельефа и растительности. При плоском рельефе яму копают в его центральной, наиболее типичной части. На склоне - в его верхней, средней и нижней частях. При изучении речной долины - в пойме, на террасе (террасах) и на водоразделах. При проведении комплексного экологического обследования местности почвенные разрезы желательно закладывать по одному в каждом основном типе растительных сообществ. Для целей данного учебного задания почвенный разрез следует заложить в одном, наиболее типичном растительном сообществе своей местности. Разрез необходимо закладывать в наиболее характерном месте обследуемой территории. Разрезы не должны закладываться вблизи дорог, рядом с канавами, на нетипичных для данной территории элементах микрорельефа (понижения, кочки и т.п.).
· Заложение почвенного разреза. На выбранном участке местности копают почвенный разрез - яму, у которой три стенки отвесные, а четвертая спускается ступеньками.
Яма почвенного разреза
Размер ямы зависит от ее предполагаемой глубины (которая в свою очередь зависит от мощности почвы, см. ниже) и в среднем составляет 1х2 метра. Узкая сторона разреза будет так называемой передней (лицевой) стенкой разреза, которая предназначается для описания и последующего взятия образцов (при необходимости). По окончании земляных работ эта стенка должна быть обращена к солнцу, поэтому располагать разрез следует сразу же с учетом сторон света. В начале работы дёрн аккуратно срезают лопатой и складывают на расстоянии 2-3 м от будущей ямы у одной из ее боковых сторон. Сюда же выбрасывают и верхнюю часть почвенной массы. Глубинные горизонты выбрасывают в противоположную сторону. Ни в коем случае нельзя наваливать землю на переднюю стенку разреза - это может привести к ее загрязнению, разрушению верхних горизонтов и изменению показателей их мощности. По этой же причине нельзя ни в коем случае ходить и даже наступать на поверхность почвы около передней стенки разреза. По окончании копки стенка передней (наиболее глубокой) части ямы должна быть чиста от выброшенной земли. Для этого по окончании работы всю переднюю стенку ямы зачищают лезвием лопаты. Ширина передней стенки (и всего разреза целом) должна быть достаточна для работы в ней одного человека и составляет обычно от 70 до 100 см. В почвоведении в зависимости от целей исследования почвенные разрезы копают трех типов: основные (полные), полуямы и прикопки. Полные разрезы копают на всю глубину почвы, включая верхние горизонты материнской породы (до глубины 1 - 5 м, в зависимости от мощности почвы); полуямы - до начала материнской породы (75-125 см), прикопки - до 75 см. Основные разрезы служат для полного морфологического описания почв, полуямы - для описания основных морфологических признаков почв и для уточнения распространения типов почв, вскрытых основными разрезами. Прикопки необходимы для определения границ почвенных группировок в местах предположительной смены одной почвы другой. Для целей данного учебного задания рекомендуется выкапывание разреза до начала материнской породы с углублением в нее на 20-30 см. В лесной зоне глубина такого разреза предположительно может составить - 1,2 - 1,7 метра. Копая яму, желательно обращать внимание на то, как копается почва: на какой глубине труднее, на какой легче, где она влажная и липнет к лопате, а где рассыпчатая - сваливается с лопаты. Все это дает представление о физических свойствах почвы и потом поможет при описании каждого из горизонтов.
· Описание почвы по морфологическим признакам. Для облегчения проведения описаний используется стандартный бланк описания почвенного разреза, где указывается: строение почвы (выявление генетических горизонтов), мощность почвы и отдельных ее горизонтов, окраска, влажность, механический состав, структура, сложение, новообразования и включения. Перед началом описания проводится обязательное выделение генетических горизонтов почвы и прочерчивание их границ и указанием мощности каждого горизонта.
Система горизонтов дерново-подзолистых почв:
А0 – опад (лесная подстилка) небольшой мощности (2-5 см).
А0А1 – сильноминерализованная нижняя часть лесной подстилки, почти сливающаяся с горизонтом А1. Мощность 1-2 см.
А1 – гумусовый горизонт. Всегда четко выражен, имеет светло-серую или серую окраску и непрочно-мелкокомковатую или порошистую структуру. Мощность горизонта варьируется от 3 до 15см.
А1А2 – элювиально-аккумулятивный горизонт; серый, светло-серый или белесо-серый (сильно осветленный), порошистый, неяснослоистый. Мощность 5-10 см.
А2 – самый характерный горизонт дерново-подзолистых почв, отличается наиболее низким содержанием илистой фракции. Мощность горизонта сильно варьирует – от 5 до 30 см. Отдельные оподзоленные языки («заклинки») нередко достигают 50 см и больше.
А2В – переходный элювиально-иллювальный (оподзоленный иллювий) горизонт. Пестрый, преобладают бурые и пестрые тона. Непрочно-мелкоореховатый или ореховато-плитчатый с обильной белесой присыпкой. Мощность редко превышает 10-15 см. В отличие от предыдущего горизонта здесь возрастает содержание илистой фракции.
В1 – иллювиальный горизонт, хорошо выражен по морфологическим и внутренним свойствам. Самый плотный в профиле, бурый, желтовато-бурый, красновато-бурый, ореховатой или ореховато-комковатой структуры. По краям структурных отдельностей белесая присыпка. Мощность 20-30 см. Резко возрастает количество илистой фракции.
В2 – той же окраски, что и горизонт В1. В горизонте встречаются белесая кремниевая присыпка и галька. Мощность 30-50 см.
ВС – имеет крупнопризматическую или глыбисто-призматическую структуру. Незаметно переходит в породу.
С – материнская порода, не измененная процессами почвообразования.
В зависимости от микрорельефа исследуемого участка в переувлажненных понижениях рельефа встречаются почвы с оторфованными верхними горизонтами.
Для облегчения определения структуры почвы и новообразований, а также для определения плотности различных горизонтов на второй трети передней стенки производят ее «препарирование». Для этого широким ножом «ковыряют» почву, начиная с верхних горизонтов вниз шириной около 10 см. Третью треть передней стенки оставляют нетронутой, т.е. свежезачищенной.
Перед началом описаний (можно и в конце) для целей оформления итоговых результатов желательно сделать цветные фотографии разреза: общий вид и вид передней стенки в полную длину по вертикали (если разрез глубокий - делают несколько последовательных снимков сверху вниз). Далее начинают заполнять таблицу бланка, в которую помещают сведения об описываемых горизонтах почвы (см. рис.2). В левой колонке таблицы чертят схему почвенного профиля, т.е. наносят границы горизонтов. Не обязательно делать это в масштабе, т.к. некоторые горизонты могут быть очень тонкими и не будут видны на схеме, а некоторые - наоборот, очень широкими и не уместятся на рисунке). В средней колонке таблицы, напротив каждого из обозначенных горизонтов приводят их индексы и мощность (см. ниже), а в самой правой, широкой колонке - словесные описания морфологических признаков. Словесные описания ведут для каждого горизонта в строку через точку с запятой в определенном порядке: цвет горизонта; влажность; механический состав; структура; сложение; новообразования; включения. Завершают словесное описание горизонта указанием характера перехода и формы границы к нижележащему горизонту.
По завершении описания почвы (когда вся рукописная работа выполнена) из каждого горизонта берут мазки почвы и наносят их на схему почвенного профиля в соответствующее данному горизонту место на схеме.
· Морфологические признаки почвы:
o Мощность
o Цвет
o Влажность
o Гранулометрический состав
o Структура
o Сложение и плотность
o Новообразования и включения
Мощность почвы и отдельных ее горизонтов
Мощностью почвы называется ее вертикальная протяженность, т.е. толщина от ее поверхности вглубь до не измененной почвообразовательными процессами части материнской породы
Определение мощности почвы начинается еще при копании почвенного разреза (напомним, что условиями данного учебного задания предполагается раскапывание разреза до глубины залегания материнской породы и даже чуть глубже).
Для точного измерения мощности почвы и отдельных ее горизонтов к верхнему краю зачищенной передней стенки булавкой (гвоздем) прикрепляют сантиметровую ленту (рулетку с миллиметровыми делениями), с таким расчетом, чтобы нулевое деление точно совпало с поверхностью почвы.
В левую колонку бланка почвенного описания карандашом схематично наносят границы генетических горизонтов. В среднюю колонку вписывают индекс, глубину залегания и мощность каждого горизонта. Так, отмечая тот или иной горизонт, в числителе указывают его верхнюю и нижнюю границы, а в знаменателе его мощность. При такой записи видна не только глубина расположения горизонта, но и его мощность.
Далее приступают к описанию морфологических признаков каждого из горизонтов, а записи ведут в правой колонке таблицы бланка описания.
Окраска
Окраска представляет собой наиболее существенный показатель принадлежности почвы к тому или иному типу и очень важна при их классификации. Окраска почв отражает их зональные особенности: каждой почвенно-климатической зоне присущи характерные цветовые оттенки почв. Так, почвы таежно-лесной зоны имеют светлые, серые и белесые тона, почвы лесостепной зоны - серые и темно-серые, лугово-степной (черноземной) -темно-серые и черные, почвы сухих и пустынных степей - каштановые
и бурые тона и т.д.
Наиболее важными для окраски почв являются следующие три группы соединений:
§ гумус (черный, темно-серые, серые цвета);
§ соединения железа (красные, оранжевые, желтые цвета - окисное железо, сизые и голубоватые цвета - закисное железо);
§ кремнекислота, углекислая известь и каолин (белые и белесые оттенки).
Треугольник цветов С.А. Захарова
Почвы редко бывают окрашены в какой-либо один чистый цвет. Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких цветов. Для определения окраски одного отдельно взятого почвенного горизонта необходимо:
1. установить преобладающий цвет;
2. определить насыщенность этого цвета (темно-, светлоокрашенная);
3. отметить оттенки основного цвета.
Например, буровато светло-серый, коричневато-бурый, светлый серовато-палевый и т.п.
При описании цвета того или иного горизонта необходимо указывать и степень однородности окраски.
Например, буровато-сизый, неоднородный, на сизом фоне бурые и ржавые пятна и примазки.
Описание цвета помогает полнее охарактеризовать почву и оценить ее в генетическом отношении. Для унификации цветовой гаммы и определения химических свойств почв в России разработана цветовая схема («треугольник цветов»), отражающая основные и переходные цвета почв в зависимости от наличия трех вышеупомянутых групп химических соединений. Пользование данной схемой позволяет не только
правильно определить цвет, но и составить приблизительное представление о химическом составе почвы.
При определении окраски почвы в полевых условиях необходимо учитывать влажность почвы и степень освещенности почвенного разреза. Влажная почва имеетболее темную окраску, чем сухая, поэтому желательно проверять окраску почвы в образцах, доведенных до воздушно-сухого состояния (высушенных на воздухе, но не на солнце). Многое также зависит и от освещения почвы солнцем. Освещение при оценке цвета должно быть равномерным, так как в тени почва выглядит темнее. Лучше определять окраску почвы при высоком стоянии солнца, чем рано утром или вечером. (Для оценки цвета горизонтов можно также использовать мазки почвы на схеме почвенного профиля, после того как они высохнут).
Для достижения единообразия при определении окраски почв своей местности можно составить цветовую шкалу из образцов местных почв и пользоваться ею как эталоном при описании почвенных разрезов.
Влажность
Влажность не является устойчивым признаком какой-либо почвы или почвенного горизонта, а скорее является показателем физического состояния почвы в данный момент. Однако, влажность существенно влияет на выраженность других морфологических признаков почвы (цвет, сложение, структуру) и ее оценка, поэтому, является неотъемлемой составной частью описания почвы. Влажность определяют следующим образом: из описываемого горизонта берут небольшой образец почвы, сжимают его в руке и по результату судят о влажности почвы.
По степени влажности почву подразделяют на:
§ мокрую - при сжатии вытекает вода;
§ сырую - смачивает руку (остается мокрый след), но не стекает между пальцев,
§ влажную -явно ощущается влага, увлажняет фильтровальную бумагу; свежую (влажноватую) -холодит руку, почва мажется;
§ сухую - не мажется, на ощупь кажется теплой, пылит.
Гранулометрический состав
Гранулометрический состав почвы - это относительное содержание в ней механических элементов различного размера. Механические элементы почвы представляют собой отдельные зерна минералов и обломки горных пород (первичных и вторичных). Механические элементы крупнее 1 мм называют почвенным скелетом, элементы размером от 1 до 0,01 мм называют физическим песком, а мельче 0,01 мм – физическойглиной.
Среди скелетных образований различают:
| Диаметр, см | Угловатый, Окатанный |
| 0,3 - 1,0 | Хрящ, щебень |
| 1,0 – 10 | Гравий, камни |
| более 10 | Валуны, галька |
Песок подразделяется на:
крупный - 3-1 мм,
средний - 1-0,5 мм,
мелкий - 0,5-0,25мм,
пылеватый - 0,25-0,05 мм,
тонкий - 0,05-0,01 мм.
Частицы менее 0,01 мм подразделяются на:
пыль (средняя - 0,01-0,005 мм, тонкая -0,005-0,001 мм) и
ил (мельче 0,001 мм).
Тип почвы определяется, в основном, соотношением в почве физического песка и физический глины. По этому признаку выделяют четыре основных разновидности: глинистые, суглинистые, песчаные и супесчаные. В полевых условиях определение гранулометрического состава почвы производится следующим образом. Щепотку почвы из исследуемого горизонта тщательно растирают пальцами на ладони.
Супесчаные почвы растираются легко, при этом обнаруживается незначительное количество мягкого, пылевато-глинистого материала.
Песчаные почвы полностью лишены глинистых частиц.
Глинистые почвы растираются с трудом и после растирания появляется значительное количество пылевато-глинистых частиц.
Определение гранулометрического состава на ощупь дополняется методом раскатывания увлажненной почвы.
Небольшое количество почвенного материала смачивают водой до консистенции густой вязкой массы. Эту массу скатывают на ладони в шарик диаметром 1-2 см. Шарик раскатывают в шнур диаметром 3 мм, который затем сгибают в кольцо с наружным диаметром 3 см:
Если почва глинистая - шнур при сгибании в кольцо не ломается и не растрескивается. Шнур из суглинистой почвы при сгибании в кольцо разламывается. При этом выделяются три разновидности:
o тяжелый суглинок - кольцо с трещинами,
o средний - кольцо при свертывании распадается,
o легкий суглинок - шнур дробится при раскатывании.
o Из супесчаной почвы можно получить только непрочный, легко рассыпающийся шарик, шнур из которого сразу же распадается на фрагменты.
o Из песчаной почвы шнур приготовить нельзя.
Метод определения гранулометрического состава почвы
Структура
Образцы структуры почв по С.А. Захарову
Под структурой почвы понимают ее способность распадаться на отдельные комочки различной величины и формы. Структуру почвы определяют по характеру отдельных комочков, на которые она произвольно распадается при легком разминании в руках или при выбрасывании почвенной массы из ямы.
Прежде всего, почва может быть бесструктурной и структурной. При бесструктурном состоянии отдельные механические элементы, слагающие почву, не соединены между собой, а существуют раздельно или залегают сплошной сцементированной массой.
Структурная почва разделяется на отдельности той или иной формы и величины. Различают три основных типа структуры:
1. кубовидную - структурные отдельности равномерно развиты по тремосям
2. призмовидную – отдельностиразвиты преимущественнопо вертикальной оси(рис.8)
3. плитовидную - отдельности развиты преимущественно по двумгоризонтальным осям иукорочены в вертикальномнаправлении
Структуру определяютв процессе препарированияпередней стенки, когда изисследуемого горизонтаножом выковыриваетсянебольшой кусочек почвыи подбрасывается несколько раз на ладони, листе бумаги или лопате до тех пор, пока не распадется на структурные отдельности.
Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур. Для гумусовых горизонтов, например, характерна зернистая, комковатая комковато-зернистая, порошистая, порошисто-комковатая структура; для элювиальных горизонтов - плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных – столбчатая, призматическая, ореховатая.
Сложение
Под сложением почвы понимают ее плотность и пористость. Они зависят от механического состава, структуры, а также деятельности почвенной фауны и развитости
корневых систем растений.
По степени плотности почвы подразделяются на:
· Слитые (очень плотные) - когда почва не поддается действию лопаты (входит в почву не более 1 см); нож в нее не входит, можно его только вбить. Данное сложение присуще для иллювиальных горизонтов солонцов и сцементированных оруденелых горизонтов подзолистых почв.
· Плотные - почва с трудом поддается действию лопаты, требуется значительное усилие для вдавливания ножа в почву (входит на 4-5 см), почва с трудом разламывается руками. Типично для иллювиальных горизонтов суглинистых и глинистых почв.
· Рыхлые - лопата легко входит в почву, которая при выбрасывании распадается на отдельные комочки. Данное сложение наблюдается в хорошо о структуренных гумусовых горизонтах.
· Рассыпчатые - частицы почвы не связаны друг с другом, и масса почвы обладает сыпучестью. Данное сложение характерно для песчаных и супесчаных почв.
Пористость почвы характеризуется степенью трещиноватости почвы и размером полостей.
По признаку трещиноватости различают следующие типы сложения почв (в сухом состоянии):
1. тонкотрещиноватое - при ширине полостей меньше 3 мм;
2. трещиноватое - 3-10 мм;
3. щелеватое - полости шириной больше 10 мм.
По признаку размера полостей выделяют следующие типы сложения:
1. тонкопористое - почва пронизана порами диаметром менее 1 мм;
2. пористое - 1-3 мм (примером данного сложения служит лёсс);
3. губчатое - пустоты размером от 3 до 5 мм;
4. ноздреватое (дырчатое) - в почве имеются пустоты диаметром от 5 до 10 мм, обусловленные деятельностью многочисленных беспозвоночных животных (сероземные почвы);
5. ячеистое - пустоты превышают 10 мм (субтропические и тропические почвы);
6. трубчатое - пустоты в виде каналов, прорытые крупными землероями (в основном, позвоночными животными).
Новообразования
Новообразования представляют собой хорошо оформленные скопления различных веществ, возникшие или накопившиеся в процессе почвообразования. Новообразования указывают на характер развития и направление почвообразовательного процесса. Новообразования могут быть химического или биологического происхождения.
Химические новообразования в почве возникают вследствие химических процессов, которые приводят к возникновению различного рода соединений. Они могут выпадать в осадок или на месте образования или, перемещаясь с почвенным раствором в горизонтальном и вертикальном направлениях, на некотором (иногда значительном) отдалении от места своего первоначального возникновения. Выпадая в осадок вследствие коагуляции, кристаллизации или под влиянием других причин и накапливаясь при многократном повторении указанных явлений, эти соединения формируются в химические новообразования.
В почвенной яме химические новообразования можно определить по окраске, форме, уплотненности материала. Новообразования в форме трубок, в виде бурых зерен или плотно сцементированного песка охристого цвета представляют собой соединения гидроокислов железа. Пятна и мелкие дробевидные сгущения (конкреции) черного и бурого цвета – соединения марганца. Плесень белого или грязно-белого цвета, белоглазка (белые рыхлые округлой формы скопления извести с четко очерченными краями диаметром 1-2 см), журавчики (плотные скопления извести), дутики (тоже, но пустые внутри), желваки (большие плотные скопления извести до 20 см в диаметре), погремки (тоже, но пустые внутри) - соединения углекислой извести (СаСО3).
Ее новообразования встречаются в почвах почти всех зон, но наиболее типичные формы образуются в черноземах. Слои мергеля,
или луговой извести образуются в низинных торфяниках и заболоченных почвах в поймах рек в результате приноса углекислого кальция грунтовыми водами и отложения его в толще почвенных горизонтов. Мелкая присыпка белесоватого цвета - соединения кремнекислоты (SiO2). Кремнеземистая присыпка - тончайший белесый налет на поверхности структурных отдельно-
стей, представляющий собой мелкие фракции кварца и полевых шпатов. В подзолистом горизонте подзолистых почв кремнекислота пропитывает весь горизонт и образует отдельные затеки, языки, карманы, которыми она внедряется в нижележащие горизонты.
Пленка или пятна грязно-зеленоватого или голубоватого цвета - закисные соединения железа (FeCO3, Fe3(PO4)2). Они образуются в условиях избыточного увлажненияпочв при анаэробных процессах, поэтому встречаются главным образом в болотных изаболоченных почвах. Закисные соединения железа встречаются в виде сизоватых илисизовато-серых пленок и пятен и сизоватых корочек на поверхности структурных отдельностей и по стенкам трещин.Белые корочки разной толщины, примазки, крупинки и отдельные кристаллы свидетельствуют о наличии легкорастворимых солей - хлоридов и сульфатов (NaCl, CaCl2, MgCl2, Na2SO4). Они встречаются, в основном, в засоленных почвах и породах, чаще в условиях сухой полупустынной и степной зон.
Биологические новообразования (животного и растительного происхождения) имеют следующие формы:
§ червоточины - извилистые ходы червей;
§ капролиты - образования в виде небольших клубочков, представляющие собой кусочки земли, прошедшие через пищеварительный аппарат червей и пропитанные их выделениями;
§ кротовины - пустые или заполненные ходы роющих животных - сусликов, сурков, кротов и др.;
§ корневины - сгнившие крупные корни растений;
§ дендриты - узоры мелких корешков на поверхности структурных отдельностей.
Включения
Включениями называют присутствующие в почве предметы органического или минерального происхождения, образование которых не связано с почвообразовательным процессом.
К включениям относятся:
§ корни и другие части растений различной степени разложения (корневища, луковицы, запаханные пожнивные остатки и навоз, остатки лесной подстилки и т.д.);
§ раковины и кости животных;
§ валуны и другие обломки горных пород;
§ кусочки кирпича, угля, стекла и т.п.;
§ археологические находки (кости животных, посуда и ее черепки, остатки оружия и украшений и т.п.).
Характер перехода и форма границы
В заключении описания почвенного горизонта необходимо отметить характер его перехода в следующий (нижележащий) горизонт. Переходы бывают: резкими - при ширине границы между горизонтами в пределах 1 см, ясными - при ширине границы 1-3см, заметными - 3-5 см и постепенными - граница выделяется неопределенно в пределах 5-10 см.
Сама форма границ между горизонтами также подлежит описанию. Различают следующие виды границ:
§ ровная;
§ волнистая - отношение глубины к ширине затеков менее 0,5;
§ карманистая - отношение от 0,5 до 2;
§ языковатая - более 2;
§ затечная – более 5;
§ размытая - неопределенная.
В случае неровной формы границ для установления мощности горизонта берут среднее из нескольких измерений с указанием пределом колебаний мощности.
Взятие почвенных образцов
Данный раздел задания не является обязательным, однако советы могут оказаться полезными при работе со школьниками.
Для создания коллекции образцов или демонстрационной схемы почвенного профиля на месте описания отбирают почвенные образцы. Образцы берутся поочередно из каждого генетического горизонта - из передней стенки разреза снизу вверх, в виде кирпичиков размером 10 см и весом по 0,5 кг. Если мощность горизонта менее 10 см, то образец берется на всю мощность. Образцы тщательно заворачивают в сухую бумагу и перевязывают шпагатом.
Под обертку в угол листа заворачивают этикетку с указанием: где, когда, кем взят образец и с какой глубины.
Закапывание почвенного разреза
Когда работа с почвенной ямой закончена, ее обязательно зарывают. При этом заполняют яму так, чтобы горизонты шли в естественном порядке: сначала вниз сбрасывают почвенную массу из более глубоких горизонтов, потом почвенную массу верхних горизонтов. С поверхности яму закладывают дерном и уплотняют. На месте правильно засыпанного разреза должен остаться маленький холмик, который с течением
времени осядет, т.к. заполнятся пустоты.
Аккуратно засыпанный почвенный разрез и бережное отношение к природе - неотъемлемое условие учебно-исследовательской работы.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 21 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |