МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Обнинский институт атомной энергетики –

филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(ИАТЭ НИЯУ МИФИ)

Инженерно-физический институт биомедицины

Отделение биотехнологий

Кафедра биологии

Отчет по лабораторной работе №5

На тему: «Определение и изучение почвенных генетических

Горизонтов»

Работу выполнил: Студент курса гр.

Проверил:

Оценка:

Оглавление

Цель работы 3

Основные понятия 3

Описание почвенного разреза 3

Описание почвенного среза 9

Выводы 10

Цель работы

Знакомство с морфологическими признаками почвы, изучение их взаимосвязи с генезисом и условиями образования почвы, освоение полевых методов исследования морфологических признаков почв.

Основные понятия Описание почвенного разреза

Выкопанный разрез должен быть описан и нанесен на полевую почвенную карту. Описание начинается с определения физико–географического положения исследуемой площадки (2 пункт приложения 3). Указывается область, регион, номер поля или лесного квартала. При наличии топографической карты дается номер квадрата.

Привязка разрезов проводится после ориентации карты в соответствии со сторонами света (верхняя сторона рамки должна быть обращена на север). На карте отыскивают окружающие ориентиры (изгибы дорог, углы полей, лесов, высоковольтные линии и др.) и определяют по ним свое местоположение. Для более точной привязки пользуются компасом. Привязку необходимо производить по двум ориентирам, например, в 150 м к югу от пересечения проселочных дорог и 50 м на запад от опушки леса.

Все разрезы имеют общий порядковый номер, который на карте указывают цифрой, расположенной справа от условного обозначения разреза (обычно крестиком). Сделав привязку, приступают к описанию условий почвообразования и профиля почв по специальной форме (приложение 3).

В соответствии со схемой, данной в приложении 3, п. 3–5, геоморфологическая характеристика включает описание мезо– и микрорельефа, экспозицию склона, положение точки на элементе рельефа. Положение точки по отношению к элементам крупных форм рельефа указывают возможно более точно, например: вершина холма, нижняя часть придолинного склона, основная поверхность террасы, дно балки и т.п. Отмечают крутизну склона: плоская поверхность, очень пологий склон (1 – 3˚), пологий склон (3 – 5˚), слабопокатый (5 – 7˚), крутой (15 – 20˚), обрывистый (более 40˚). Поверхность склона характеризуется как выпуклая, вогнутая, волнистая, бугристая, террасированная.

При описании микрорельефа учитывают кочки, борозды, эрозионные рытвины, кротовины, муравейники. В описании при необходимости отражают современные геоморфологические процессы: осыпи, глубинную и плоскостную эрозию, карстовые процессы, суффозию.

При расположении точки в долине реки характеризуют продольный профиль реки (крутой, пологий, ступенчатый) и поперечный профиль(V – образный, корытообразный, щелевидный, асимметричный); отмечают наличие террас, фрагментов поймы, описывают форму и размеры русла, форму и состав аллювия.

Схема описания геоботанических особенностей территории зависит от конкретного ландшафта и дается отдельно от схемы описания разреза, но в последней указывается тип растительности, угодье и его состояние (п.п.6–7):

• леса (лиственные, смешанные, хвойные);

• степи (разнотравно–злаковые, дерновинно–злаковые и др.);

• лесостепи;

• луга (заболоченные, настоящие, остепненные).

Описание леса производится на площади 400 м² (20х20) м. Для лесов указывается видовой состав (формула древостоя по 10–бальной шкале) и ярусность: отдельно характеризуются деревья I и II яруса, кустарники, травяной ярус, наличие мохового и лишайникового покрова, подстилка. Отмечается сомкнутость крон (СК). При этом оперируют следующими градациями: СК 20 – 30 % ─ редкий лес, солнечные лучи проникают; 40 – 50 % ─ светлый лес до травяного яруса; 80–90 % ─ темный, влажный лес, травяной покров почти не развит.

Оценка густоты кустарникового яруса:

• одиночные кустарники (редкий подрост деревьев ─ доминант);

• кустарники группами, но сплошных зарослей нет;

• плотная, труднопроходимая стена кустарников и подроста деревьев.

Проективное покрытие (ПП) травяного яруса лесов, степей и лугов:

• несомкнутый травяной покров, единичные растения – 5–10 %;

• растения близко располагаются друг от друга, но между ними значительные расстояния. – 20 – 25 %;

• растения близко находятся друг около друга, образуя сомкнутый покров, но видны дыры ─ 30 – 50 %;

• растения образуют “ажурный” покров 60 – 70 %;

• растения образуют плотный многоярусный покров (влажный луг, разнотравно–типчаково–ковыльная степь) 100 %.

В описание лугов и степей входит видовой состав разнотравья (в %), высота травостоя, ПП. Наконец, вне зависимости от типа растительности, отмечается ее санитарное состояние (СС) и антропогенное воздействие на растительный покров (АВ):

• наличие валежника (почти разложившийся, покрытый лишайником, мхом, или свежесваленные деревья);

• сухостой (а) сухие верхушки, б) сухие отдельные деревья, в) сухие группы деревьев);

• повреждения листвы (а) высыхание, б) пятнистость, в) скручивание листьев, г) хлороз, д) уничтожение листвы личинками насекомых);

• наличие нехарактерных для растений утолщений (а) на стволах, б) на ветвях).

Указывается возможная причина плохого санитарного состояния.

При отборе пробы растительности в полевом журнале фиксируется вид и часть растения, возраст (диаметр) древесных растений, фенологическая фаза развития растения. Для травянистых растений выделяют следующие фенофазы: а) до цветения; б) цветение; в) созревание семян; г) после отмирания. Для древесных растений: а) сокодвижение; б) набухание почек; в) облиствение; г) цветение; д) созревание семян или плодов; е) осенняя раскраска деревьев; ж) листопад; з) после листопада.

Описываются встреченные в маршруте источники и заболоченные участки (условия выхода воды на поверхность, температура, вкус, цвет, запах и прозрачность воды, отложения солей).

При пересечении ручьев и рек должна характеризоваться чистота воды, скорость течения (п.п.8–10)

Для описания почвенного разреза (п.13) зачищается его лицевая стенка лопатой или ножом. К верхнему краю лицевой стенки осторожно прикрепляется сантиметр или рулетка. Ориентироваться только на лицевую стенку не стоит, при необходимости можно производить описание и по боковым стенкам. Прежде всего, необходимо обратить внимание на общий облик почвенного профиля и характерные черты его строения. Среди них следует отметить: отсутствие или наличие подстилки (дернины, войлока и др.); мощность гумусового горизонта; характер переходов; основные черты почвообразующей породы; глубину вспашки (в случае сельхоз угодий); наличие включений и новообразований; уровня верховодок и грунтовых вод и др.

Описание почвенного профиля делают в соответствии со схемой по генетическим горизонтам (приложение 3), указывая мощность, либо глубину верхней и нижней границы. Иллюстрируют горизонт схематическим рисунком или мазком. Индекс горизонта приводится либо по старой классификации, либо по новой (в скобках), которая, однако, не получила широкого распространения.

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 (АU)– гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы. Цвет горизонта изменяется от черного, бурого, коричневого до светло-серого, что обусловлено составом и количеством гумуса. Мощность 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, называют перегнойно-гумусовым горизонтом (AH).

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

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

Горизонт А₂ (E) – подзолистый, формирующийся под влиянием кислотного разрушения минеральной части. Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также Характерен для альфегумусовых почв.

A₂ (EL) – элювиальный, в отличие от подзолистого, обеднен не только гумусом и соединениями железа, но и илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои.характкрен для текстурно–дифференцированных почв.

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

Горизонт ВТ – иллювиальный, текстурный располагающийся под элювиальным горизонтом. 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.

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, 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.).

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, Bt – метаморфический горизонт, с аккумуляцией глины без заметных следов ее перемещения. 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.

Цвет почвенного горизонта можно определить, пользуясь треугольником цветов Захарова (рис.3), а можно ориентироваться на основные цвета: черный, белый, серый, желтый, красный, давая промежуточные оттенки: сероват-черный, голубовато-серый, буровато-желтый, бурый, белесый, палевый, охристый и т.д. Цвет важный диагностический признак, зависящий от природных условий и от процесса почвообразования. Например, гумусовый горизонт имеет различные оттенки черного и серого, элювиальный горизонт самый светлый в профиле, а иллювиальный – имеет бурые, желтые, рыжие оттенки.

Рис.3. Треугольник цветов С.А. Захарова

Структура почвы, гранулометрический состав и их определение в полевых условиях обсуждены в третьей и четвертой работах лабораторного практикума.

Сложение почвы означает взаимное расположение структурных отдельностей и пор в почве. Это внешнее выражение ее плотности и пористости. Бывает тонкопористое, пористое, ноздреватое, ячеистое, губчатое сложение.

По плотности в сухом состоянии почва бывает слитой, плотной, рыхлой и пухлой.

Слитая (очень плотная) – лопата или нож при сильном ударе входят в почву на незначительную глубину. Плотная почва копается с трудом, нож входит в почву на 2 – 3 см. Рыхлая почва легко копается, рассыпается на лопате, в рассыпчатой почве частицы практически не связаны.

Влажность не является устойчивым признаком какой–либо почвы или почвенного горизонта. Она зависит от многих факторов: метеорологических условий, уровня грунтовых вод, гранулометрического состава, характера растительности и др. Например, при одинаковом содержании влаги в почве песчаные (легкие) горизонты будут казаться влажнее глинистых (тяжелых).

При описании почвенного разреза используют пять степеней влажности почв (оценивается в баллах):

1. Сухая почва. Пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается, не холодит руку. Влажность почвы близка к гигроскопической (влажность в воздушно–сухом состоянии);

2. Свежая почва. Холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет;

3. Влажная почва. На ощупь явно ощущается влага. Почва увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет и сохраняет форму, приданную ей при сжатии рукой;

4. Сырая почва. При сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами;

5. Мокрая почва. При сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами, почвенная масса обнаруживает текучесть.

Степень влажности влияет на выраженность других морфологических признаков почвы ─ окраски, сложения, структуры почвы и т. д., что необходимо учитывать при описании почвенного разреза.

Новообразования. К почвенным новообразованиям относятся те выделения и скопления различных веществ, которые создаются в почвенной толще в процессе почвообразования. Различают новообразования химического и биологического происхождения.

По форме химические новообразования разделяют на следующие группы:

1. Выцветы и налеты – химические вещества, которые выступают на поверхность почвы или на стенке разреза в виде тончайшей пленки (например, растворимые соли);

2. Корочки, примазки, потеки – вещества, которые, выступая на поверхности почвы или по стенкам трещин, образуют слой небольшой толщины;

3. Прожилки и трубочки – вещества, заполняющие ходы червей или корней, поры и трещины почвы;

4. Конкреции и стяжения – скопления различных веществ более или менее округлой формы;

5. Прослойки – вещества, накапливающиеся в больших количествах, пропитывая отдельные слои почвы.

По составу химические новообразования подразделяют на следующие группы: скопления легкорастворимых солей (NaCl, CaCl₂, MgCl₂, Na₂SO₄ и т. п.), гипса (CaSO₄), карбоната кальция (CaCO₃), окислов и гидратов окислов железа, марганца и фосфорной кислоты, кремнекислоты, органических веществ. Характер новообразований определяется климатическими условиями и качеством породы. В зоне смешанных лесов преобладают образования из оксидов и гидроксидов железа и марганца – конкреции, примазки, рудяковые зерна, ортштейны и ортзанды. Кремнезем образует белую присыпку, потеки, пятна и прожилки. Новообразования биологического происхождения: копролиты, кротовины. Перечисленные новообразования дают возможность судить о генезисе и плодородии почв. Поэтому необходимо определять эти новообразования при обследовании почв.

Включения – присутствующие в почве тела органического и неорганического происхождения, присутствие которых не связано с почвообразовательным процессом.

К ним относят обломки почвообразующей породы, рассеянные в почве; различные формы льда, связанные с сезонной или вечной мерзлотой; включения, образование которых связано с деятельностью живых организмов.

Характер перехода в нижележащий горизонт. Предполагаются 8 типов границ между почвенными горизонтами: ровная граница, волнистая, карманная, языковатая, затёчная, размытая, пильчатая, палисадная. Переходы: резкий, ясный, заметный, постепенный.

Все перечисленные свойства почв, определяемые в поле визуально, позволяют по сочетанию генетических горизонтов и степени их развитости назвать почву полное название должно включать наименование типа и подтипа, разновидность по гранулометрическому составу, почвообразующую и подстилающую породу в случае её близкого залегания. Например: дерновосреднеподзолистая супесчаная на флювиогляциальных отложениях, подстилаемых моренным суглинком.