 |
Морфологическое описание почвы
|
|
|
|
Кафедра экологии и природопользования
Диагностика почв
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
для проведения учебно-ознакомительной
практики по курсу "Почвоведение"
для студентов специальностей 320100 "Природо-
пользование" и 311100 "Городской кадастр"
Нижний Новгород 2001
УДК 631.43:632.51
Методические указания для проведения учебно-ознакомительной практики по курсу "Почвоведение" для студентов специальностей 320100 "Природопользование" и 311100 "Городской кадастр"/ННГАСУ, Н. Новгород, 2001. – 34 с.
В методических указаниях приведены основные сведения по морфологии, систематике, диагностике почв, необходимые для проведения учебно-ознакомительной практики по курсу "Почвоведение" на территории г. Н. Новгорода и его окрестностей.
Составители: ст. преподаватель Темнухин В.Б.
доцент, д. с.-х. наук Румянцев Ф.П.
Компьютерная верстка: Яковлев И. С.
ã Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 2001.
Содержание
1. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОЛЕВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВЫ....................................................................... 4
2. ПОЛЕВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧВ................................................... 5
2.1 Морфологическое описание почвы................................................... 6
2.2 Систематика почв.............................................................................. 8
3. Диагностика почв....................................................................... 11
3.1 Почвенное районирование.............................................................. 11
3.2 Основные почвенные разности в пределах г. Н. Новгорода и его окрестностей. 11
3.2.1 Тип Подзолистых Почв................................................... 11
3.2.2 Тип Болотно-Подзолистых Почв.................................... 13
3.2.3 Аллювиальные Почвы.................................................... 14
|
|
|
3.2.4 Тип Пойменных (Аллювиальных) Дерновых Кислых Почв 15
3.2.5 Тип Пойменных (Аллювиальных) Луговых Кислых Почв 17
3.2.6 Тип Пойменных (Аллювиальных) Болотных Почв....... 19
3.2.8 Тип Серых Лесных Почв................................................ 21
3.2.9 Тип Серых Лесных Глеевых Почв.................................. 23
3.3. Диагностика и классификация эрозионного процесса................. 26
Литература.................................................................................. 28
Приложения.............................................................................. 32
1. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОЛЕВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВЫ
В первый день проведения практики по почвоведению студенты в обязательном порядке проходят инструктаж по технике безопасности у преподавателя, проводящего практику. При этом каждый студент расписывается в "Контрольном листе инструктажа студентов по технике безопасности", который затем хранится на кафедре.
Правила техники безопасности при выполнении полевых почвенных изысканий включают в себя следующее:
1. Общие правила личной безопасности.
2. Правила экипировки исполнителя работ
3. Правила безопасного обращения с инвентарем, материалами и оборудованием
4. Правила безопасного передвижения по местности
5. Правила безопасного выполнения земляных работ
6. Правила обращения с опасными предметами, обнаруженными в почве и на местности
7. Правила поведения в чрезвычайных ситуациях
8. Приемы оказания первой помощи пострадавшим
ПОЛЕВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧВ
Целью учебно-ознакомительной практики является получение практических навыков полевых исследований почвы и диагностики почвенных разностей, знакомство с основными особенностями почвенного покрова г. Н. Новгорода и его ближайших окрестностей.
Учитывая что, в полевых условиях изучают и определяют почвы и дают им названия по внешним, так называемым морфологическим признакам, которые отражают внутренние процессы (Приложение А), проходящие в почвах, их происхождение (генезис) и историю развития, студенты должны использовать знания, полученные в ходе аудиторных занятий по почвоведению.
|
|
|
Считается, что по морфологическим (внешним) признакам можно определить почву подобно тому, как мы определяем минерал, растение или животное. Поэтому в полевых условиях особенно важно правильно описать почву, отметить все ее признаки [1,2,3,4,5,6]. С этой целью применяются материалы и оборудование, приведенные в Приложении Б.
Для описания почв, изучения их морфологических признаков, установления границ между различными почвами, отбора образцов для анализов закладывают специальные ямы, которые называются почвенными разрезами. Они бывают трех типов: прикопки (обнажающие поверхностные органогенные горизонты), полуямы (обнажающие как поверхностные, так и подповерхностные горизонты) и полные (основные) разрезы, обнажающие почву до материнской породы [1,2].
Прежде всего, необходимо самым тщательным образом осмотреть местность, определить характер рельефа и растительности для правильного выбора места заложения почвенного разреза. В ходе практики студенты должны использовать указания преподавателя.
На выбранном участке местности копают почвенный разрез так, чтобы три стенки его были отвесными, а четвертая спускалась ступеньками. Передняя, лицевая стенка разреза, предназначенная для описания, должна быть обращена к солнцу. При рытье разреза почву необходимо выбрасывать только на боковые стороны и ни в коем случае не на лицевую стенку, что может привести к ее загрязнению, разрушению верхних горизонтов, изменению их мощности и т. д.
Полные, или основные разрезы закладывают до такой глубины, чтобы вскрыть верхние горизонты неизмененной материнской породы. Обычно эта глубина колеблется от 1,5 до 5 м в зависимости от мощности почв и целей исследования, такие разрезы служат для специального детального изучения морфологических свойств почв и взятия образцов для физических и химических анализов.
Полуямы, или контрольные разрезы, закладываются на меньшую глубину – от 75 до 125 см (до начала материнской породы). Они служат для изучения мощности гумусовых горизонтов, глубины вскипания от соляной кислоты и залегания солей, степени выщелоченности, оподзоленности, солонцеватости и других признаков, а также для определения площади распространения почв, охарактеризованных полными разрезами. Если при описании полуямы обнаружились новые признаки, не отмеченные ранее, то на этом месте необходимо закладывать полный разрез.
|
|
|
Прикопки, или мелкие поверхностные разрезы глубиной менее 75 см служат, прежде всего, для определения границ почвенных группировок, выявленных основными разрезами и полуямами. Обычно они закладываются в местах предположительной смены одной почвы другой.
Описания почвенных разрезов, полуям и прикопок заносятся в дневник, в котором кроме этого должны быть записаны сведения о рельефе, растительности, хозяйственном освоении территории; грунтовых водах, результатах полевых исследований физических, химических и других свойств почвы. На эти признаки надо обращать особое внимание и изучать их наиболее тщательно. Дневники студенты получают у преподавателя на кафедре в первый день практики после проведения необходимого инструктажа.
Морфологическое описание почвы
Морфологическое описание почвы проводится студентами с использованием навыков полученных в ходе лабораторно-практических занятий в течение семестра. Оно включает в себя исследование строения профиля, мощности почвы и отдельных ее горизонтов, механического состава, окраски, структуры, сложения, новообразований, включений, переходных границ между горизонтами, характера распространения корней растений и т. д.
Морфологическое изучение почвы позволяет решить многие вопросы генезиса, систематического положения и установить основные агропроизводные свойства почв
Студенты должны уметь самостоятельно выделять основные почвенные горизонты и вести погоризонтное морфологическое описание почвы заполняя, таким образом, соответствующие разделы полевого почвенного дневника. В случае затруднений студенты обращаются к преподавателю.
|
|
|
Для описания почвы, прежде всего, необходимо на хорошо зачищенной стенке разреза закрепить клеенчатый сантиметр так, чтобы верхний край его 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 резком изменении мощности горизонта, трудно различимой границе между горизонтами или других неясных признаках, характеризующих почвенный горизонт, следует изучить и боковые стенки почвенного разреза.
Основное внимание уделяется описание таких признаков почвы, как окраска или цвет, влажность, структура, механический (гранулометрический) состав. При определении окраски почвы в полевых условиях необходимо учитывать влажность почвы и степень освещенности почвенного разреза. Влажная почва имеет более темную окраску, чем воздушно-сухая, поэтому очень важно указывать при описании почвы степень ее увлажнения. Это облегчает дальнейшую лабораторную обработку полевых материалов. Многое также зависит и от освещения почвы солнцем. Освещение должно быть равномерным по всему профилю почвы, так как в тени почва выглядит темнее и можно легко ошибиться при определении ее цвета. Лучше определять окраску почвы при высоком стоянии солнца, чем рано утром или вечером. Желательно проверять окраску почвы в образцах, доведенных до воздушно-сухого состояния, т.е. хорошо высушенных в сухом помещении или на воздухе (но не на солнце).
Окраска поверхности структурных отдельностей может существенно отличаться от окраски их внутренней части вследствие образования поверхностной корочки и натечных пленок, что может дать важную информацию о генезисе почвы. Кроме того, следует иметь в виду, что одна и та же почва в естественном состоянии и растертая в порошок обладает разной окраской, и это также может иметь значение для диагностики почвы.
Кроме того, необходимо тщательно изучить сложение почвы, используя следующую информацию [1.].
Под сложением почвы понимают, прежде всего, плотность упаковки частиц и агрегатов, а также устойчивость формы почвенных агрегатов при различных внешних воздействиях. При внимательном рассмотрении почвенных горизонтов можно заметить сеть трещин, пор, ячеек, пустот и др., различных по форме и размерам. По величине и форме воздушных пор и полостей различают следующие типы сложения почв:
|
|
|
A. Полости, расположенные внутри структурных отдельностей:
a) тонкопористые — диаметр пор, пронизывающих почву, до 1 мм, характерны для лёссов и образовавшихся из них почв;
b) пористые — диаметр пор 1 – 3 мм, характерны для лёссовидных пород и соответствующих почв, сероземов, дерново-подзолистых почв;
c) губчатые — почва пронизана порами диаметром 3 – 5 мм, характерны для некоторых подзолистых горизонтов;
d) ноздреватые или дырчатые — диаметр пор 5 – 10 мм, характерны для сероземов и обусловлены работой землероющих животных;
e) ячеистые — диаметр пустот 10 мм, характерны для субтропических и тропических почв;
f) трубчатые — пронизаны каналами, прорытыми крупными землероями.
B. Полости расположены между структурными отдельностями:
a) тонкотрещиноватые — воздушные полости, обычно вертикального направления, менее 3 мм;
b) трещиноватые — размер трещин 3—10 мм, характерны для горизонтов с призматической и столбчатой структурой;
c) щелеватые — вертикальные полости размером более 10 мм, свойственны столбчатым горизонтам некоторых солонцеватых почв.
Воздушные полости почвенных горизонтов хорошо видны в сухое время года. Во влажном состоянии вследствие разбухания почвенной массы размер пор уменьшается.
Различают следующие степени плотности (твердости) почв в сухом состоянии:
1. очень плотное или слитое сложение (очень твердая) – почва не поддается действию лопаты (входит в почву не более чем на 1 см) и разбивается лишь ломом или киркой; характерно для слитых черноземов, для столбчатых горизонтов солонцов;
2. плотное сложение (твердая) – лопата или нож с трудом входят в почву на глубину 4 – 5 см, а почва с трудом разламывается руками; такое сложение наблюдается в тяжелых глинистых неокультуренных почвах и для горизонта В солонцеватых почв;
3. рыхлое сложение (рыхлая) – лопата или нож легко входят в почву, почва хорошо оструктурена, но структурные агрегаты сравнительно мало сцементированы между собой;
4. таковы супесчаные почвы и верхние, хорошо оструктуренные горизонты суглинистых почв;
5. рассыпчатое сложение (очень рыхлая) – почва обладает сыпучестью, отдельные частицы не сцементированы между собой; свойственно супесчаным и бесструктурным, распыленным пахотным горизонтам почв.
Систематика почв
Следующим шагом после морфологического описания почвенно-генетических горизонтов является диагностика изучаемой почвенной разности и определение ее систематического положения. При этом крайне важно установить тип почвы, и затем остальные таксономические градации.
К одному типу почв относятся почвы:
1. со сходными процессами превращения и миграции веществ;
2. со сходным характером водно-теплового режима;
3. с однотипным строением почвенного профиля по генетическим горизонтам;
4. со сходным уровнем природного плодородия;
5. с экологически сходным типом растительности.
Для Н. Новгорода и его окрестностей имеют значение такие типы почв, как: серые лесные, серые лесные глеевые, аллювиальные, подзолистые, болотно-подзолистые, пойменные (аллювиальные) дерновые кислые, пойменные (аллювиальные) луговые кислые, пойменные (аллювиальные) болотные.
Каждый тип почв последовательно подразделяется на подтипы, роды, виды, разновидности и разряды.
Подтип почв — "переходная" таксономическая единица между двумя "соседними" типами почв.
Для территории г. Н. Новгорода и его окрестностей имеют значение подтипы дерново-подзолистых, дерново-подзолисто-глеевых, торфяно-подзолисто-глеевых, светло-серых лесных, серых лесных, темно-серых лесных, серых лесных грунтово-глеевых, серых лесных грунтово-глееватых, серых лесных поверхностно-глееватых, пойменных (аллювиальных) дерновых кислых слоистых примитивных, пойменных (аллювиальных) дерновых кислых слоистых, собственно пойменных (аллювиальных) дерновых кислых, пойменных (аллювиальных) дерновых кислых (оподзоленных), пойменных (аллювиальных) луговых кислых слоистых примитивных, пойменных (аллювиальных) луговых кислых слоистых, пойменных (аллювиальных) собственно луговых кислых, пойменных (аллювиальных) иловато-глеевых, пойменных (аллювиальных) иловато-торфяно-глеевых, пойменных (аллювиальных) иловато-торфяных почв.
В пределах подтипов выделяются роды и виды почв.
Род почв — таксономическая единица в пределах подтипа, определяемая химизмом почвенных процессов.
Роды почв выделяются в каждом подтипе почв. Наиболее значимы для г. Н. Новгорода следующие роды: солонцеватые, остаточно-солонцеватые, солончаковатые (формирующиеся в результате техногенного загрязнения почвы), остаточно-карбонатные (формирующиеся в нагорной части города, содержащих карбонаты кальция), контактно-глеевые (формирующиеся на более легких породах, подстилаемых водоупорными, на контакте которых образуется осветленная полоса, образующаяся за счет периодического переувлажнения) почвы.
Виды почв выделяются в пределах рода по степени выраженности основного почвообразовательного процесса (Приложение А), свойственного определенному почвенному типу [3.]. Например, сильноподзолистые, дерново-слабоподзолистые, поверхностно-глеевые, слабоглееватые, малогумусные, маломощные и т. д.
Степень выраженности процесса определяется для каждого типа почв, так, например, малогумусные серые лесные почвы содержат гумуса менее 3%, а малогумусные черноземы от 4 до 6 %.
Кроме того, выделяют подвиды, разновидности, разряды и продразряды почвы в зависимости от степени эродированности или окультуренности (освоенности) почвы.
Подвид почвы – группы почв в пределах вида, различающиеся по степени развития сопутствующего процесса (Приложение А) [3.]. Например, слабо-, средне- и сильносолонцеватые серые лесные почвы.
Разновидность почвы – это почвенная разность, устанавливаемая по гранулометрическому составу верхних горизонтов (супесчаная, глинистая, песчаная и т. д. почвы).
Разряд почвы – группы почв, образующиеся на однородных материнских породах (на флювиогляциальных, ледниковых отложениях, перемытых моренах, эллювии и т.д.) [3.] Перечень наиболее значимых для территории Нижегородской области почвообразующих пород и их описание приведены в Приложении В.
Подразряд почвы – группа почв, различающихся по степени сельскохозяйственного освоения или эродированности (слабо-, средне-, сильносмытая или слабо-, средне-, сильноокультуренная почва) [5,6].
Пример определения почвы:
Тип – серая лесная;
Подтип – темно-серая лесная;
Род – темно-серая лесная остаточно-карбонатная;
Вид – темно-серая лесная остаточно-карбонатная малогумусная;
Подвид: темно-серая лесная остаточно-карбонатная малогумусная слабосолонцеватая;
Разновидность – темно-серая лесная остаточно-карбонатная малогумусная слабосолонцеватая тяжелосуглинистая;
Разряд – темно-серая лесная остаточно-карбонатная малогумусная слабосолонцеватая тяжелосуглинистая на известняковых отложениях;
Подразряд: темно-серая лесная остаточно-карбонатная малогумусная слабосолонцеватая тяжелосуглинистая на известняковых отложениях слабосмытая.
Диагностика почв
Почвенное районирование
В ходе диагностики почв при проведении учебно-ознакомительной практики целесообразно использовать сведения о результатах почвенного районирования изучаемой территории. Это необходимо, в частности, для правильного пользования определителями почв, так как в зависимости от географического положения местности вероятно выделение того или иного типа почвы или более мелких почвенных разностей. Для решения этой задачи целесообразно использовать имеющиеся в наличии почвенные карты.
Для территорий Н. Новгорода имеют значение следующие таксоны почвенно-географического районирования:
1. Почвенно-биоклиматический пояс (Бореальный).
2. Почвенно-биоклиматическая область (Европейско-Западно-Сибирская таежно-лесная).
3. Почвенная зона (зоны серых лесных и дерново-подзолистых и аллювиальных)
4. Почвенная провинция (Среднерусская)
5. Почвенный округ
6. Почвенный район
|
|
|
