1.4 Почвы

Основные типы почв в районе характеризуются по литературным данным, почвенным картам (если они имеются), другим источникам. Следует охарактеризовать наиболее представительные типы почв региона, показать их проблемы и перспективы использования (на конкретных примерах – под лесами, пашнями, лугами, болотами и т.д.). Обязательной должна быть ксерокопия или копия почвенной карты региона в масштабе не мельче 1:500 000. Составить список наиболее распространенных почв исследуемого региона.

Сведения о почвах могут быть взяты из справочно-библиографических, краеведческих, исследовательских, проектно-изыскательских материалов, книг, карт, брошюр, результатов собственных полевых наблюдений и исследований.

1.5 Растительность

Определяется лесорастительная зона, приводится краткая характеристика основных растительных формаций. Делаются выводы о возможности использования тех или иных видов растительности в садово- парковом и ландшафтном строительстве. Отмечается особая ценность отдельных видов ценозов с экономической, рекреационной, бальнеологической, защитной и т.д. точек зрения. Оценка растительного покрова дается также с учетом его как основного фактора почвообразования по В.В.Докучаеву.

1.6 Экономические условия

Приводятся сведения об основных направлениях развития промышленности и сельского хозяйства района, других отраслей хозяйственной и иной деятельности. Степень развития дорожной или иной транспортной, коммуникационной сети. Характеризуются находящиеся вблизи предприятия, деятельность и местонахождение которых в той или иной степени могут влиять на состояние и дальнейшую перспективу развития рекреационного ландшафта.

2. Основные методические аспекты почвенно-геолого-геоморфологических и ценотических исследований

1. Методика закладки и построения геолого-геоморфологического профиля по геолого-геоморфологическим разведочным данным

Геолого-геоморфологические разрезы или профили представляют собой вертикальное сечение участков земной поверхности на определенной территории. Разрезы дают представление об особенностях строения элементов рельефа, условиях залегания горных пород и подземных вод в толще земной коры.

Разрезы строятся по тополиниям (горизонталям данных нивелировки) и описаниям буровых скважин или вертикальных обнажений земной коры (Приложение, рисунки 5-8, Данные буровых скважин).

Построение профиля начинается с составления топографического профиля поверхности. Он может быть построен по топографическим горизонталям геодезической карты, либо по данным нивелировочного хода. При этом за нулевую линию принимают наиболее низкую точку местности, пересекаемую профилем. Слева от нулевой линии (начало профиля) строится вертикальный масштаб. Если горизонтальный и вертикальный масштабы будут одинаковы, то геологический разрез отразит действительную картину строения земной коры. Однако обычно горизонтальный масштаб берётся равным масштабу карты, а вертикальный увеличивается в несколько раз. При этом искажается истинная картина местности, условий и особенностей залегания пород и др.

После построения горизонтального и вертикального масштабов на нулевую линию наносятся точки пересечения линий разреза с горизонталями на карте. В этих точках в принятом вертикальном масштабе наносятся высотные значения соответствующих горизонталей. Все полученные при этом точки рельефа последовательно соединяются плавными линиями, которые и дают изображение рельефа по линии разреза.

На осевые линии скважин наносятся геологические данные из журнала описания пород в скважинах. При этом справа от оси скважины отмечается интервал залегания пройденных пластов, а рядом штриховыми знаками и индексами показывают петрографический состав пород, их возраст и происхождение. Уровни грунтовых вод отмечаются слева от оси скважины знаками ▼ и пунктирной линией.

Увязка разреза в геолого-геоморфологическом профиле заключается в объединении пород одинакового возраста, состава и происхождения, вскрытых различными скважинами в пласты. Она начинается с наиболее характерных, так называемых маркирующих пластов, которые трудно перепутать с другими. Такими маркирующими пластами могут быть наиболее “молодые” - четвертичные отложения (Q), условия, залегания которых часто определяются рельефом местности (например, Qal или Qdl). Например, для аллювия характерно горизонтальное залегание в пределах каждой террасы, а мощность делювия возрастает вниз по склону. Аллювий различных террас имеет и различный возраст, поэтому объединять его в один пласт нельзя даже в случае одинакового состава.

Если порода вскрыта только в одной скважине, а в других отсутствует, то залегает она, очевидно, в форме линзы. Границы линзы на разрезе показывают на половине расстояния между соседними скважинами.

Коренные породы морского происхождения имеют обычно горизонтальное или близкое к нему залегание. На участках где увязка носит предположительный характер из-за нехватки фактических материалов, границы между пластами пород наносятся не сплошными линиями, а пунктирными.

Нижняя граница разреза определяется скважиной, имеющей наибольшую отметку бурения. Нельзя ограничивать разрез снизу линией, соединяющей забои скважин, т.к. некоторыми скважинами породы при бурении были пройдены не на всю мощность.

На увязанном разрезе породы различного состава штрихуются принятыми для них условными обозначениями, их возраст и происхождение показывают буквенными и цифровыми индексами.

Депрессионная поверхность грунтовых вод показывается на разрезе синей пунктирной линией, соединяющей отметки уровней воды в скважинах.

Геолого-геоморфологический разрез строится каждым студентом по индивидуальному заданию в указанном масштабе на ватмане или миллиметровке карандашом или гелевой ручкой. Номер задания – конечная цифра зачетной книжки.

В приложении дан геолого-геоморфологический разрез долины реки, составленный по геологоразведочным скважинам и показано его оформление.

2. Методика описания подземных вод и их динамики. Карта гидроизогипс. Методика расчета направления и скорости течения грунтовых вод

Приводится характеристика подземных вод. Отмечаются виды (почвенные воды, верховодка, грунтовые воды, межпластовые). Особое внимание обращают на характер вскрытых скважинами грунтовых вод. Надо признать, что зачастую именно грунтовые воды во многом определяют характер почвообразования, продуктивность ценозов и даже характер хозяйственных мероприятий. И именно поэтому, инженер садово-паркового и ландшафтного строительства должен иметь представление о характере подземных вод, их бассейне, динамике, скорости передвижения и др.

В работе предлагается 20 вариантов заданий. Эта часть работы выдается студенту отдельно, в случае выполнения работы на «отлично» (Приложение, рисунок …).

Из всего многообразия характеристик подземных вод (глубин залегания, общей минерализации, динамических запасов и др.) наибольшее практическое значение имеют карты гидроизогипс. Они характеризуют поверхность грунтовых вод – безнапорных вод, залегающих на первом от поверхности, выдержанном по площади водоупорном горизонте. Гидроизо-гипсы представляют собой линии, соединяющие точки с одинаковыми отметками зеркала грунтовых вод.

Для построения карты гидроизогипс необходимо иметь план расположения наблюдательных скважин (шурфов, колодцев, водоемов), отметки устьев скважин и данные замеров уровней грунтовых вод, произведенных в течение короткого отрезка времени (1-2 недель), т.к. уровни грунтовых вод значительно изменяются во времени (эти данные выдаются по индивидуальному заданию). По разности между отметками устьев скважин и глубиной залегания грунтовых вод в этих скважинах определяются отметки зеркала грунтовых вод. Эти отметки наносятся на план у устья соответствующих скважин и путем интерполяции определяются точки для проведения гидроизогипс через 1 метр. Отметки гидроизогипс указываются на карте.

Для целей садово-паркового и ландшафтного строительства наиболее интересны карты для периодов самого высокого и самого низкого уровня почвенно-грунтовых вод и карты, составленные по сезонам года. Последние дают представление о динамике подземных вод. Положение гидроизогипс относительно русла реки показывает характер взаимосвязей подземных вод и гидрографической сети (грунтовые воды питают озеро, реки или наоборот).

По карте гидроизогипс определяется направление движения грунтового потока на момент составления карты, величина напорного градиента (гидравлического уклона), местоположение дренажных каналов и скважин, скорость движения воды (если известен коэффициент фильтрации “K_Ф”). Грунтовый поток движется перпендикулярно гидроизогипсам от больших отметок к меньшим. Гидравлический уклон (J) определяется по разности отметок гидроизогипс (,) на выбранном для определения отрезке, деленной на расстояние между ними (путь фильтрации).Скорость движения воды определяется по формуле Дарси, где К_Ф - коэффициент фильтрации, J- гидравлический уклон. Карта гидроизогипс и расчеты выполняются каждым студентом по индивидуальному заданию на миллиметровке или белой бумаге (карандаш, гель, тушь). Размер листа 297х420 мм. Пример оформления карты гидроизогипс дан в Приложении, рисунок 3.

3. Методика описания растительного покрова

В работе должна быть представлена характеристика растительного покрова произрастающего на определенной почвенной разности. Студент описывает травянистый, кустарниковый и древесный ярус, используя для этого данные таксационных или фитоценотических описаний. Лучше если описание ведется самостоятельно на основе визуального наблюдения и замеров. Достаточными будут сведения о произрастающих видах, возрасте, высоте и состоянии растений произрастающих вблизи почвенных разрезов. В случае имеющихся под руками сведений по характеристике растительного покрова выполненных профессионально (данные пробных площадей), желательно привести их в более подробном изложении.

4. Методика построения почвенно-геоморфологического профилей с приуроченными типами насаждений и подземными водами

Почвенно-геоморфологический профиль с приуроченными типами растительных ценозов строится на основе имеющейся базы – геолого-геоморфологического профиля (Приложение, рисунок 4) с наложением на его основу почвенно-геологических тел и приуроченных к почвам видов растительного покрова.

Работа выполняется на листе ватмана или плотной белой бумаги в масштабе 297х594 мм. Разрешается увеличение размеров бумажного носителя с целью более детального изображения рисунка.

Варианты произрастающей растительности изображают на нулевой линии поверхности в условных знаках. В соответствующих местах под геолого-геоморфологическим профилем прорисовываются колонки почвенных тел (почвенные профили) с проставлением глубин и знаков генетических горизонтов. Под колонками почвенного профиля дается название почвы.

5. Методика определения запасов основных элементов минерального питания растений (выполняется в случае имеющихся результатов физико-химических анализов почв)

Содержание элемента в почве является относительной величиной, поэтому может быть использовано только для общей оценки плодородия почв. Для конкретной оценки обеспеченности ценоза необходим запас усвояемой формы элемента в корнеобитаемом слое почвы (в кг или т/га). Оценку ведут путем сравнения запаса элемента с его годичным выносом.

Ежегодный вынос элемента ценозами в разном возрасте берется по литературным данным.

Расчет абсолютных запасов элементов питания выполняют по генетическим горизонтам и затем в целом по почвенному профилю на 1 гектаре площади и сравнивают с приблизительным выносом ценозом.

Исходными данными для расчетов являются: содержание гумуса в процентах, содержание обменного калия и подвижного фосфора в мг на 100 г почвы, объемная масса почвы в г/см³, мощность почвенных горизонтов в см.

Определение запаса усвояемых форм азота. Запас доступных форм азота определяется исходя из аналитических данных или известных в литературе материалов:

• в данном горизонте почвы содержится … % гумуса;

- весь азот сосредоточен в гумусе почвы;

• в составе гумуса содержится 5 % азота (по Кононовой М.М.);

• ежегодно в лесных почвах разлагается с высвобождением азота 0,8 % запаса гумуса (по Адерихину Н.Г.).

Для расчета требуются следующие сведения: плотность почвы (г/см³), мощность генетических горизонтов (см), количественное содержание гумуса в почве (%), справочные данные.

Пример расчета:

Исходные данные: горизонты почвенного профиля, содержание в них гумуса в %, плотность почвы в т/м³(г/см³). Мощность горизонта в м. Горизонт А₁. Мощность 0,2м. Гумуса 3%. Плотность 1,0 т/м³.

1. Объем блока почвенного тела (горизонта) на 1га 100м100м0,2м = 2000м³.

2. 2000м³1,0т/м³= 2000т масса блока почвы.

3. 2000т0,03 (3% гумуса) = 60 тонн гумуса находится в блоке почвы.

4. 60т0,008% = 4800кг ежегодно разлагается с высвобождением азота.

5. 4800кг0,05% = 240кгNежегодно высвобождается с 1 гектара почвы горизонта А₁и может быть потреблено насаждением.

По аналогии рассчитывается запасы и других элементов питания растений.

Результаты расчетов усвояемых форм азота, калия и фосфора в почве в сравнении с их годичным выносом насаждением по Н.П. Ремезову приводятся по форме таблиц 1,2,3.

Таблица 1 - Расчет запасов усвояемых форм азота в ……… почве

Знак горизонта	Объемная масса, г/см3	Масса горизонта		Подвижный азот
		Мощность горизонта, см	Масса горизонта, т/га	Содержание гумуса, %	Масса гумуса, кг/га	Запас азота, кг/га в год	%% к массе по профилю
А1
А2
В
С
Итого по профилю

Таблица 2 - Расчет запасов усвояемых форм калия в …… почве

Знак горизонта	Объемная масса, г/см3	Масса горизонта		Обменный калий
		Мощность горизонта, см	Масса горизонта, т/га	Содержание калия в горизонте в мг на 100 г почвы	Запас калия в горизонте, кг/га	%% к массе по профилю
А1
А2
В
С
Итого по профилю

Таблица 3 - Расчет запасов усвояемых форм фосфора в ……почве

Знак горизонта	Объемная масса, г/см3	Масса горизонта		Подвижный фосфор
		Мощность горизонта, см	Масса горизонта, т/га	Содержание фосфора в горизонте в мг на 100 г почвы	Запас фосфора в горизонте, кг/га	%% к массе по профилю
А1
А2
В
С
Итого по профилю