книги / 331

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет»

Биолого-почвенный факультет

А. А. Козлова

УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА

ПО ФИЗИКЕ ПОЧВ

Учебно-методическое пособие

1

УДК 631.43(076.5) ББК 40.3я73

К59

Печатается по решению учебно-методического совета биологопочвенного факультета Иркутского государственного университета

Рецензенты:

д-р биол. наук, проф. В. И. Убугунова; канд. биол. наук, доц. Н. В. Вашукевич

Козлова А. А.

К59 Учебная практика по физике почв : учеб.-метод. пособие / А. А. Козлова. – Иркутск : Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2009. – 81 с.

Приводится описание основных методов определения физических свойств почв, которые широко используются и в учебном процессе и на производстве.

Предназначено для закрепления теоретических знаний и приобретения навыков по определению физических свойств почв студентами специальности «Почвоведения» в течение

учебной практики, проходящей в лабораторных и полевых условиях.

Библиогр. 21 назв. Ил. 9. Табл. 20. Прил. 7.

© Козлова А. А., 2009

2

©ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет», 2009

ОГЛАВЛЕНИЕ

3

4

6.4.4.Определение недоступной растениям воды в почве без завядания растений. Метод Соколова

5

ВВЕДЕНИЕ

Учебная полевая практика проходит в летний период (июнь, июль) и является завершающим этапом теоретической части курса «Физика почв». Знание физических свойств и физических процессов, протекающих в почве, дает представление о направленности почвообразовательного процесса, условиях для роста и развития растений. Наиболее тесный контакт физика почв имеет с земледелием и мелиорацией, задачей которых является временное или коренное улучшение, главным образом, физических свойств почвы для практических целей.

Поэтому за период прохождения практики студенты 3-го курса биолого-почвенного факультета специальности «Почвоведение» должны закрепить теоретические знания и приобрести навыки по определению водно-физических свойств почв в лабораторных и полевых условиях.

Местом проведения практики служит территория рекреационных зон г. Иркутска: побережье Иркутского водохранилища (зона Ершовского залива), долина реки Иркута (рядом с м/р «Синюшина Гора», вблизи с остановкой автотранспорта «Угольная»), газоны, расположенныеоколо корпуса биолого-почвенного факультета ИГУ.

Изучение физических свойств почвы проводится в три этапа:

1.Подготовительный.

2.Полевой.

3.Лабораторно-камеральный.

Подготовительный период

В подготовительный период руководитель практики проводит инструктаж по технике безопасности и принимает экзамен.

Студенты делятся на бригады, назначаются бригадиры. Каждая бригада в подготовительный период подбирает литературный материал по физико-географической характеристике района, где будет проходить практика; урожайности сельскохозяйственных культур; применяемой агротехнике и т. д.

Одновременно ведется укомплектование полевого снаряжения и упаковка лабораторного оборудования.

Полевой период

Для изучения физических свойств в полевых условиях применяется метод «ключей». На карте выделяют основные генетические

6

почвенные разности, характерные для района исследования, а также их варианты по гранулометрическому составу, солонцеватости, эродированности.

На типичных для данного района рельефе и почве выявляют опытную площадку – «ключ», размером 10×10 м и закладывают один или два разреза (2–3 м глубиной). Разрез ориентируется по компасу с юга на север. Передняя стенка должна быть шириной 1 м. Ее рекомендуется делать обращенной на север. Так, стенка будет медленнее просыхать, и изменение освещенности не будет мешать при описании.

В полевых дневниках описывается морфологическое строение почвы: состояние увлажнения, цвет, гранулометрический состав, структура, сложение, включения и новообразования. Делается зарисовка почвенного профиля, и характеризуются: местоположение, рельеф, угодье, растительность.

Из середины каждого генетического горизонта почвы в опорном разрезе следует отобрать образцы массой около килограмма (нарушенного сложения) для проведения лабораторных анализов. Одновременно отбираются пробы на естественную влажность и ненарушенного сложения.

Исследования физических свойств почвы проводят по генетическим горизонтам до глубины залегания грунтовых вод или верховодки. При глубоком их залегании следует охарактеризовать материнскую и подстилающую породы, так как от них почва унаследовала ряд свойств, которые нужно учитывать при решении мелиоративных задач.

Лабораторно-камеральный период

После проведения полевых опытов следует приступать к высушиванию проб, расчетам, составлению таблиц, графиков, написанию отчета. В первую очередь производится высушивание почвенных проб в бюксах, отобранных для определения естественной влажности и влажности, соответствующей ППВ.

Далее производятся расчеты запасов воды в миллиметрах водного столба или м3/га. Для вычисления запасов влаги в метровом слое или иной толще дробные послойные запасы суммируются.

Проводится обработка материалов полевого опыта по водопроницаемости.

7

Раздел I

УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ (окрестности г. Иркутска)

1. РЕЛЬЕФ, ГЕОЛОГИЯ И ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ ПОРОДЫ

По физико-географическому районированию территория г. Иркутска относится к Южно-Сибирской горной области, верхнеприангарской болотно-остепненно-подтаежной провинции с лиственничными и сосновыми лесами на приподнятых равнинах и плато и осиново-березовыми травяными лесами на пологих склонах (Физико-географическое районирование, 1968).

Вгеоморфологическом отношении рассматриваемая территория представляет предгорную равнину с высотой плоских поверхностей междуречий 550–650 м, слабо расчлененную неглубокими долинами. На дне долин рек минимальные отметки падают до 400–420 м. Таким образом, относительные высоты достигают 120–150 м, средняя крутизна склонов 8°. Склоны здесь преимущественно пологие (2–7°), изрезанные заболоченными долинами (падями) с постоянными или временными водотоками. Террасы и склоны речных долин характеризуются трещинно-полигональным

ибугристо-западинным микрорельефом, обусловленным мерзлотными дислокациями, определяющих формирование комплексного почвенного покрова и неоднородность почв по агропроизводственным показателям (Кузьмин, 1988).

Предгорная равнина (котловина) с островами степей рассматривается как нижняя ступень вертикальной поясности. В формировании различии почвенного покрова ведущую роль играют биоклиматические факторы. В котловинно-горных провинциях господствует вертикальная поясность. С нею и с влиянием экспозиционного фактора связаны основные закономерности в почвенном покрове.

Вгеологическом строении междуречья участвуют породы

8

среднеюрского возраста, представленные песчаниками, конгломератами, алевритами, содержащими месторождения углей, каолиновых глин, стекольных песков. Подстилающими породами являются юрские песчаники. Продукты их выветривания составляют основу почвообразующих пород в виде элювия и делювия, мощность которых на вершинах междуречий составляет 50–100 см, а в нижних частях склонов и в днищах падей превышает 2–3 м.

Гранулометрический состав покровных отложений на вершинах междуречий преимущественно среднесуглинистый, а в падях – обычно тяжелее, встречаются даже глины. Неглубоко залегающие коренные породы служат водоупором, что определяет формирование почвенно-грунтовых вод, питающих временные или постоянные водотоки. Для нижних частей склонов и днищ падей характерно чередование, аллювиальных и делювиальных наносов различного механического состава (Атлас Иркутской области, 1962).

В образовании почв и ландшафта в целом важную роль играют физические свойства пород. Суглинисто-глинистые породы обусловливают более благоприятный для развития растительности водный и пищевой режимы почв. На суглинках формируются леса с высокой биологической продуктивностью. Процессы преобразования минеральной толщи этих пород проявляются интенсивно и мощно. Большая внутренняя поверхность почвенной массы способствует тесному взаимодействию почвенных растворов с минеральной частью.

На песках благодаря высокой водопроницаемости, слабой водоудерживающей способности и бедности элементами питания развиваются олиго- и мезотрофные сосняки при незначительном участии трав и кустарников. Низкая удельная поверхность и невысокая дисперсность определяют крайне малую емкость поглощения и при незначительном поступлении органических остатков способствуют слабому накоплению в почвах гумуса. Благодаря специфике водно-физических свойств песков почвообразование на них менее зависимо от географических условий по сравнению с почвообразованием на суглинисто-глинистых породах. Особенности миграции влаги в крупнопористой системе нивелируют в известной степени режим ее влажности в различных термических условиях.

9

2. КЛИМАТ

На климат г. Иркутска и его окрестностей оказывает большое влияние особенности строения рельефа и географическое положение территории. Климат резкоконтинентальный, с малоснежной холодной зимой и жарким летом. Морозы зимой смягчаются влиянием не замерзающей здесь р. Ангары кроме того Иркутск и зимой

часто посещают циклоны. Среднегодовая температура воздуха –

1,1 оС.

Средняя температура июля, как самого теплого месяца составляет +20,6 оС, а самого холодного – января –20,9 оС. абсолютный max температуры за период существования Иркутской метеорологической станции достигал +36 о С, абсолютный min температуры равнялся –50,3 оС. Продолжительность вегетационного периода 185 дней. Заморозки весной наблюдаются в 3 декаде мая и до начала июня, а осенью заморозки возобновляются в последнюю декаду августа, однако даже в начале сентября они не бывают сильными.

Температура почвы в июле месяце на глубине 20 см достигает 18 оС. Зимой и в начале весны под снежным покровом почвенный слой теплее воздуха, а на глубине 1,5 м его средняя температура положительная в течении всего года. Высота снежного покрова достигает 40 см в первой половине мая почвы оттаивают на глубину 40 см почва полностью оттаивает в мае.

Среднегодовое количество осадков в Иркутске 420 мм, число дней с осадками – 108. Наибольшее их количество приходится на июль (82 мм) и август (80 мм), наименьшее на февраль (8 мм). В целом, территория исследования расположена в зоне умеренного увлажнения с коэффициентом увлажнения 0,8–1,0. Преобладание испарения над осадками в целом препятствует оподзоливанию почв в активной поверхностной эрозии склонов. Однако неравномерность выпадения осадков по годам (в отдельные годы до 700 мм), а также в течение года приводит к усилению выщелачивания почв и развитию поверхностной эрозии в августе – сентябре (Снытко и др., 1979).

В целом, неравномерные условия атмосферного увлажнения и специфика термического режима приводят к резкому недостатку влаги в мае – июне – самом ответственном периоде вегетации растений. В июле и августе, наоборот, преобладает дождливая погода.

10