Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1327 вузов, 5487 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Башкирский Государственный Аграрный Университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

Почвоведение. Учебное пособие-1

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
С. А. Гузеева, Л. Н. Скипин
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
Учебное пособие
ТИУ 2020
УДК 631.4(075.8)
Гузеева, С. А. Почвоведение: учебное пособие / С. А. Гузеева, Л. Н. Скипин. – Тюмень: ТИУ, 2020. – 147 с. – Текст : непосред­ственный.
Г 937
ISBN 978-5-9961-2340-7
ISBN 978-5-9961-2340-7
©
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образовния «Тюменский индустриальный университет», 2020
ББК 40.3я73 Г 937
Рецензенты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. А. Сапега
доктор биологических наук, профессор Д. И. Еремин
В учебном пособии изложены общие сведения по вопросам почвоведе-
ния. Значительное внимание уделено лабораторным и практическим занятиям.
Дидактический материал в учебном пособии дополнен контрольными
вопросами и дополнительными заданиями.
Учебное пособие разработано в соответствии с рабочими программами для обучающихся в бакалавриате, магистратуре и аспирантуре по направлениям подготовки 21.03.02 «Землеустройство и кадастры», 20.03.01 «Техносферная безопасность», 20.04.01 «Техносферная безопасность», 07.03.01. «Архитек­тура» по дисциплинам «Почвоведение и инженерная геология», «Почвоведе­ние», «Рекультивация и ландшафтный дизайн», «Технология экологического обустройства урбанизированных территорий», «Экологическое обустройство территории промышленных предприятий». Учебное пособие может быть ис­пользовано при освоении дисциплин и написании курсовой работы, а также для самостоятельной подготовки студентов в рамках изучаемых дисциплин и ис­пользовано магистрантами, аспирантами и работниками в сфере ландшафтного дизайна, экологии, рекультивации и т.д.
УДК 631.2(075.8) ББК 40.3я73
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
4
Тема 1. Горные породы
8
Тема 2. Минералы
14
Тема 3. Почвообразующие породы
22
Тема 4. Гранулометрический состав почв и пород
29
Тема 5. Структура почвы
38
Тема 6. Свойства гумусовых кислот
44
Тема 7. Пептизация и коагуляция почвенных коллоидов
50
Тема 8. Виды поглотительной способности почв
52
Тема 9. Водопроницаемость и водоподъемная способность почвы
59
Тема 10. Определение общих, недоступных и доступных запасов влаги в почве
60
Тема 11. Определение общей пористости (скаважности) почвы
67
Тема 12. Морфологические признаки почв и их изучение
75
Тема 13. Изучение основных типов почв Тюменской области по морфологическим признакам
87
Тема 14. Бонитировка почв
103
Тема 15. Систематика и диагностика основных типов почв
112
3
ВВЕДЕНИЕ
4
Почвоведение – сравнительно молодая наука, оформившаяся в качестве самостоятельной отрасли естествознания лишь в конце XIX в. в результате ге­ниальных открытий русского ученого В.В. Докучаева (1846-1903) – основопо­ложника данной науки. Это не означает, что настоящий интерес к почвам охва­тывает такой незначительный период в жизни человечества. Напротив, соб­ственно почва (или более употребительное в прошлом название – земля) была предметом его постоянной заботы и внимания. Впервые почва подверглась об­работке для возделывания растений за 8 - 6 тыс. лет до н. э.
Весь временной отрезок, начиная от примитивной до современной вы­сокомеханизированной обработки почв, человечество испытывало прямую зависимость от характера, свойств и продуктивности почв вне их географи­ческого расположения.
Такая зависимость росла от тысячелетия к тысячелетию, от века к веку, от года к году и наряду с накопленными эмпирическими данными о почвах неизбежно привела к их систематизации и осознанию того, что же такое почва. Оформившиеся к XIX в геология и агрономия в наибольшей мере отвечали решению указанной задачи. Именно представители этих наук первыми попытались дать определение почве и сформулировать суть новой науки – почвоведения.
В так называемый додокучаевский период на базе агрономической науки в начале XIX в. немецкими учеными были выдвинуты две теории пи­тания растений, стимулировавшие последующие открытия в области почво­ведения: органическую (гумусовую) и минеральную.
Основатель органической теории А. Тэер главную роль отводил гу­мусу – органическому веществу почвы, определяющему ее плодородие.
Ю. Либих развивал минеральную теорию, считая, что только мине­ральные добавки в почву кардинально сказываются на плодородии почв. Сторонники обеих теорий питания растений рассматривали почву как орга­номинеральную смесь, как среду корнеобитания растений.
Концепции теории питания растений оформились в общее направление изучения почв, названное агрокулытурхимическим. Почва, по определению, считалась адекватной пахотному слою и называлась пахотной. Причем каче- ственная оценка таких почв была сравнительно простая. Они делились на хо­рошие, средние, плохие, пшеничные, картофельные и т.д.
Геологи Ф. Фаллу, Г.Берендт, Ф. Рихтгофен и другие, так или иначе изучавшие верхние слои Земли, предложили свои аргументы в отношении определения почвы и науки в целом, оформив тем самым независимо от аг­рономов геологическое направление в изучении почв. Они считали, что почва это либо оболочка выветривания всякой горной породы, либо грубо­обломочные продукты выветривания горных пород, такие как хрящ и ще­бень, либо известняки, мергель, песок.
Таким образом, почва рассматривалась как кора выветривания, как
5
геологическое образование или продукт его разрушения и переотложения, при этом она теряла свою самостоятельность как природное тело.
Достижения агрономии и геологии в определении почвы и становле­нии почвоведения привели к оформлению агрогеологического направле- ния, получившего широкое признание на западе также в силу его важной прикладной роли.
Итак, в додокучаевский период господствовали важные для почвове­дения концепции агрогеологов, которые подготовили базу для дальнейших открытий. Вместе с тем, несмотря на предлагавшиеся определения почвы, ни одно из них не характеризовало ее как самостоятельное. Сама же наука никак не отделялась от агрогеологии. Время генерации идей и концепций еще не пришло.
Развитие учения о почвах в России в отличие от Западной Европы шло несколько иным путем (рис.1). Оно эволюционировало от сельскохозяй­ственно-экономической оценки земель, в том числе путем картографирова­ния, через агрономические и геологические знания к собственно количе­ственной и качественной оценке самих почв и, в конечном счете, к их гене­тической характеристике.
Рис. 1. Становление почвоведения как науки (додокучаевский период развития
почвоведения)
Основу данному направлению заложило Вольное экономическое об­щество (ВЭО), организованное в 1765 г. в Петербурге. ВЭО было призвано систематизировать и сообщать полезные для сельского хозяйства сведения в области земледелия и экономики, предотвращать негативные явления, ис­пользуя отечественный и иностранный опыт.
Уже в XVIII в. многих исследователей в России интересовал феномен
чернозема – уникальной по своему плодородию почвы степных просторов
6
европейской части России. Но только более чем через сто лет, в 1876 г., по­сле нескольких засух, неурожаев и голода ВЭО организовало Черноземную комиссию, призванную всесторонне изучить эти почвы.
В эти же годы в России активно развивается агропочвоведение, осно­вателем которого стал П. А. Костычев (1845-1895), автор первого учебника «Почвоведение» (1886). В агропочвоведении основной самостоятельной и отличительной характеристикой почвы считается ее плодородие. Эта кон­цепция нашла много последователей в России и за рубежом, но так же, как и все предыдущие, не отражала в полной мере целостность почвы как есте­ственного тела природы.
Возглавить исследования по изучению русского чернозема было до­верено активному члену ВЭО молодому геологу Петербургского универси­тета Василию Васильевичу Докучаеву, который уже имел экспедиционный опыт по изучению четвертичных отложений, строения и истории развития речных долин и оврагов в черноземных областях. В. В. Докучаев разработал программу работ, организовал экспедиции и сам принял в них участие. Он проехал на лошадях тысячи верст, сделал сотни описаний почвенных разре­зов, геологии, рельефа, растительности этих местностей и отобрал для ана­лиза многочисленные образцы почв и почвообразующих пород.
В 1881 г. В. В. Докучаев завершил исследования черноземов. В 1883 г. он опубликовал монографию «Русский чернозем» и защитил на ее основе докторскую степень. Молодой 27-летний ученый из России на базе много­численных и оригинальных собственных работ, используя накопленный опыт предыдущих исследователей в области почвоведения, выдвинул со­вершенно новое представление о почве и науке в целом.
Докучаев показал, что почва не ограничивается только корнеобитае­мым слоем, а имеет определенный генетический профиль (вертикальное строение) и представляет собой естественно-историческое тело природы, являющееся функцией нескольких почвообразующих факторов: климата, рельефа, горных пород, растительных и животных организмов, воздейству­ющих на почву в совокупности и во времени.
Ученый обосновал новые методы исследования – почвенноморфоло­гический и сравнительно-морфологический, а также наиболее важный – сравнительно-географический, остающийся и по сей день ведущим в гео­графических дисциплинах. На базе данного метода им была составлена пер­вая настоящая почвенная карта (1882).
Докучаеву принадлежит приоритет в разработке учения о горизон­тальной и вертикальной зональности, которое он окончательно обосновал после своих кавказских исследований в 1898-1899 гг.
Идеи В. В. Докучаева о зональности в виде схемы почвенных зон наряду с коллекцией русских почв впервые были представлены на Париж­ской выставке 1900 г. и получили всеобщее одобрение и восхищение.
Докучаев стал основоположником генетического почвоведения и со-
7
вершенно нового направления в географии, базирующегося на комплексных сравнительно-географических исследованиях. Он создал великолепную школу учеников, которые продолжили его дело и впоследствии сами стали выдающимися учеными России: Н.М. Сибирцев, К.Д. Глинка, В. И. Вернад­ский, П.А.Земятченский, П.В.Отоцкий, А. Н. Краснов, Г. Н. Высоцкий, Л.И.Прасолов, С.С.Неуструев, А.И.Бессонов, Н.А.Димо, Б.А.Кеялер, М.М.Филатов (автор первого учебника по географии почв) и др.
В 1888 г. при ВЭО была создана специальная Почвенная комиссия, которая в 1899 г. начала издавать журнал «Почвоведение». В 1913 г. Поч­венная комиссия была преобразована в самостоятельный Докучаевеский почвенный комитет во главе с К. Д. Глинкой, Л. И. Прасоловым и С. С. Неуструевым, а в 1925 г. – в Почвенный институт им. В.В.Докучаева.
Докучаевский период развития почвоведения отмечен мощным проры­вом науки в области теории и методологии, географии и картографии почвен­ных исследований. Достаточно сослаться на почвенные экспедиции Главного переселенческого управления в Сибирь и Среднюю Азию начиная с 1908 г. Существенно расширяется сфера применения почвенных знаний в смежных науках, доминирует комплексный сопряженный подход к изучению почв и факторов почвообразования. Этот период характеризовался неоспоримым приоритетом русского почвоведения в мире, признанием В. В.Докучаева как основоположника новой науки – генетического почвоведения.
Докучаевское определение почвы, данное им более ста лет назад, не потеряло своей актуальности и по сей день. Оно было расширено и детали­зировано плеядой учеников и последователей Докучаева, но практически не изменило свою суть.
Современное определение почвы можно сформулировать следующим образом: почва – биокосное естественно-историческое тело природы, имею-
щее вертикальное строение профиля и обладающее плодородием; почва – многофункциональная поликомпонентная и открытая многофазная си­стема, являющаяся функцией климата, пород, рельефа, биологических фак­торов и времени.
ТЕМА 1. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
8
Цель занятия: ознакомиться с понятием «горные породы», изучить классификацию и свойства магматических, метаморфических и осадочных горных пород.
Задание:
- описать основные внешние признаки горных пород;
- на основе изучения внешних признаков разделить образцы коллек­ции горных пород на группы (магматические, метаморфические, осадоч­ные);
- изучить основы классификации магматических, метаморфических и осадочных горных пород (табл. 2.1, 2.3, 2.5);
- охарактеризовать образцы магматических и осадочных горных по­род из учебной коллекции;
- заполнить табл. 2.1, 2.4, 2.6.
Наглядные пособия: коллекция почвообразующих горных пород,
стенд «Минералы и горные породы».
МАГМАТИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ
По минералогическому составу породы делят на:
- мономинеральные – состоящие из одного минерала (например, мра­мор состоит из минерала кальцита);
- полиминеральные – в состав породы входят несколько минералов.
Структура магматических горных пород (степень кристаллизации ве-
щества, форма и размер слагающих ее кристаллов) бывает:
- зернистая или полнокристаллическая;
- афанитовая – отсутствуют кристаллические зерна, видимые простым глазом;
- стекловатая – аморфная, некристаллическая масса (вулканиче­ское стекло);
- порфировая – в стекловатой и скрытокристаллической массе име­ются вкрапления отдельных крупных кристаллов;
- пегматитовая – образуется при одновременной кристаллизации двух компонентной смеси, наблюдается как бы прорастание минералов.
Текстура (сложение породы, то есть взаимное расположение минера-
лов, слагающих массу породы и степень ее плотности) пород бывает:
- полосчатая – чередование полос различной толщины и различного минералогического состава;
- волокнистая – с множеством волокнистых кристаллов, переплетаю­щихся между собой;
- массивная – плотное, связанное соединение минеральных зерен;
- сланцевая – с параллельным расположением минералов удлинен­ной формы.
Цвет – зависит от окраски слагающих минералов. Определение цвета
химический состав (со-
держание SiO2)
условия образования
минералогический состав (глав-
ные минералы)
интрузив-
ные
эффузив-
ные
кислые (> 65%)
гранит пегматит
липарит обсидиан пемза
ортоклаз кварц альбит роговая обманка
средние (52-65%)
сиенит диорит
трахит андезит обсидиан пемза
ортоклаз альбит роговая обманка и другие цвет­ные минералы
основные (40-52%)
габбро диабаз лабрадорит
базальт обсидиан пемза
лабрадор авгит роговая обманка
ультраосновные (< 40%)
дунит пироксенит
оливин авгит
Название
Структура
Окраска
Способ обра-
зования
Группа по
кислотности
Из каких
минералов
состоит
9
следует проводить по тону, который преобладает в массе породы.
Магматические горные породы по химическому составу (содержанию
SiO2) подразделяются на:
- Кислые > 65% SiO2;
- Средние 52-65% SiO2;
- Основные 40-52% SiO2;
- Ультраосновные < 40% SiO2.
Классификация магматических пород
Таблица 1.1
По условиям образования магматические породы бывают:
- глубинные (интрузивные) – образуются при застывании магмы на глу­бине (гранит), для них характерна хорошо выраженная зернистая структура;
- жильные – формируются при затвердении магмы в трещинах более старых горных пород (пегматиты);
- излившиеся (эффузивные) – образуются при затвердении лавы на по­верхности Земли, характеризуются порфировой, стекловатой или афанито­вой структурой.
Таблица 1.2
Характеристика магматических пород
ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ
горные породы
размер об-
ломков
наименование пород
рыхлые
сцементированные
неокатан-
ные
окатан-
ные
неокатанные
окатанные
грубообломоч­ные
100 100-10 10-2
глыбы щебень дресва
валуны галечники гравий
брекчии
конгломе­раты
среднеобломоч­ные
2-0,05
пески песчаники
пылеватые
0,05-0,01
лессы, лессовидные су­глинки, вулканические пеплы (алевриты)
алевролиты
Название
Группа по спо-
собу образова-
ния
Окраска
Степень сорти-
ровки
Преобладающие частицы (по раз-
меру)
10
Осадочные горные породы по способу образования делят на:
- механические (обломочные) породы представляют собой продукты разрушения магматических или метаморфических горных пород, которые остались на месте образования или перенесены ветром, водой, льдом.
- глинистые осадочные породы состоят из частиц размером менее 0,01 мм, образуются в процессе физического перетирания или химического раз­ложения отдельных минералов.
- химические и биохимические осадочные породы образуются в ре­зультате как различных химических процессов, так и жизнедеятельности животных и растительных организмов.
Таблица 1.3
Классификация осадочных пород
По химическому составу они делятся на:
- карбонатные (известняки, доломиты);
- кремнистые (диатомиты, трепелы);
- сернокислые (гипс, ангидрит);
- железистые (сидерит, железные руды, пирит);
- фосфатные (фосфориты);
- углеродистые или горючие, ископаемые (торф, ископаемые угли, го­рючие сланцы, нефть).
Таблица 1.4
Характеристика осадочных пород
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности