Материал: 323

k–поправкананормальностьрастворасолиМора,еслионнеточно0,2Н; 100 – коэффициент перевода на 100 г почвы;

K – коэффициент для пересчета на сухую почву (поправка на содержание гигроскопической воды);

C – навеска почвы, взятая для анализа, г.

Определение рН почвы Химические свойства почвы зависят от содержания в ней минеральных веществ, которые находятся в виде растворенных гидратированных ионов. Одной из важных характеристик химического состава почв является реакция ее среды, т.е. кислотность почвы. В среднем рН почв близок к нейтральному значению. Такие почвы наиболее богаты обитателями. Известковые почва имеют рН = 8

– 9, т.е. они слабо щелочные; торфяные почвы имеют рН = 4– 6, т.е. они слабо кислые. Соответственно, основные и кислые почвы имеют специфический состав, приспособленный к тем или иным почвенным организмам. При значении рН меньше 3 (сильно кислые почвы) и больше 9 (сильно щелочные) из-за высоких концентраций ионов водорода или гидроксид-ионов повреждаются клетки живых организмов.

Кроме того, рН почвы сказывается и на степени доступности биогенных элементов. При рН меньше 4 почва содержит так много ионов алюминия Al3+, что она становится высокотоксичной для большинства растений. При еще более низких значениях рН в токсичных концентрациях могут содержаться ионы железа Fe3+, марганца Mn2+, а фосфат-ионы (РО43-) оказываются связанными в малорастворимые соединения (фосфаты и гидрофосфаты) – тогда растения страдают от недостатка фосфора. Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных организмов, на скорость и направленность происходящих в ней химических и биохимических процессов.

В природных условиях рН почвенного раствора колеблется от 3 (в сфагновых торфах) до 10 (в солонцовых почвах). Чаще всего кислотность не выходит за пределы 4 – 8.

В зависимости от кислотности почв, на них произрастают различные виды растений. Такие дикорастущие растения получили название индикаторных, поскольку по ним можно судить о характере и состоянии почвы, на которой они произрастают. Растения – индикаторы почв делятся на следующие группы:

-ацидофилы крайние (рН 3,5 – 4,5) – сфагнум, зеленые мхи, плаун, кошачьи лапки, хвощ полевой, щавель малый;

-ацидофилы умеренные (рН 4,5 – 6,0) – черника, брусника, багульник, сушеница, калужница болотная, сердечник луговой, вейник наземный;

-ацидофилы слабые (рН 5,0 – 6,7) – папоротник мужской, медуница неясная, зеленчук, колокольчик широколистный, малина смородина, иван-да-марья, кисличка заячья;

-нейтрофильные (рН 6,0 – 7,3) - сныть европейская, клубника зеленая, клевер горный, борщевик сибирский, цикорий, мятник луговой;

-нейтрально-базофильные (рН 6,7 – 7,8) – мать и мачеха, люцерна серповидная, осока мохнатая, гусиная лапка;

-базофильные (рН 7,8 – 9,0) – бузина сибирская, вяз шершавый, бересклет бородавчатый, горчица полевая, льнянка.

Ход определения. Поместите в колбу примерно 10 г почвы. Добавьте в колбу 25 мл дистиллированной воды. Закройте колбу пробкой, энергично встряхните и дайте отстояться содержимому в течение нескольких часов. Отфильтруйте содержимое колбы и определите рН почвенной вытяжки с помощью универсальной индикаторной бумаги. Определите, к какому типу кислотности относится данный почвенный образец. Назовите растения, которые могут произрастать на исследуемых почвах.

3.8. Разнообразие древесно-кустарниковых пород г. Омска

Оценка состояния древостоя смешанного леса. Оценка со-

стояния древостоя производится для установления вредного влияния антропогенных факторов и прогнозирования судьбы исследуемой лесной экосистемы.

Цель работы:

Овладение учащимися биоиндикационной методикой исследования окружающей природной среды.

Оборудование:

Пишущие принадлежности, микрокалькулятор.

21

Ход работы:

1.Внутри ключевого участка закладывается пробная площадка 100м2.

2.Определяются виды деревьев, растущих на пробной площадке.

3.С помощью шкалы визуальной оценки деревьев по внешним признакам (табл.6) определяются баллы состояния отдельных деревьев

каждого вида – b1, b2, b3 и т.д.

4. Вычисляется средний балл состояния для каждого вида деревьев по формуле:

Kj bj , Nj

где Kj – коэффициент состояния j-го вида деревьев; bj – баллы состояния отдельных деревьев;

Nj – общее число учтенных деревьев j-го вида.

5. Коэффициент состояния лесного древостоя в целом (К) определяется как среднее арифметическое средних баллов состояния различных деревьев на пробной площадке:

K Kj , R

где Kj – коэффициент состояния j- го вида; R –число видов деревьев.

6. Состояние древостоя леса оценивается по следующим критериям: К 1,5 – здоровый древостой (I)

К= 1,6 – 2,5 – ослабленный древостой (II)

К= 2,6 – 3,5 – сильно ослабленный лес (III)

К= 3,6 – 4,5 - усыхающий лес (IV)

К4,6 – погибший лес (V)

Таблица 6

Усыхающие деревья. Усыхание ветвей по всей кроне. Листья мелкие, недоразвитые, бледно-зеленые с желтым оттенком, отмечается ранний листопад. Хвоя повреждена на 60% от общего количества. Прирост отсутствует. На стволах признаки заселения короедами, усачами, златка-

4ми (буровая муха, отверстие на коре и древесине).

Сухие деревья. Крона сухая. Листьев нет, хвоя желтая и бурая, осыпается или осыпалась. Кора на стволах отслаивается или полностью опа-

5ла. Стволы заселены ксилофагами (потребители древесины).

Пример расчета состояния древостоя

Предположим, что во время обследования деревьев на пробной площадке получены следующие данные.

Береза пушистая: 4 дерева, баллы 2, 2, 3, 4. Ель европейская: 4 дерева, баллы 2, 2, 3, 3. Осина: 5 деревьев, баллы 2, 2, 2, 3, 4.

Тогда обще число учтенных на площади деревьев составляет 13. Рассчитываем коэффициенты состояния отдельных деревьев:

Кберезы = (2+2+3+4)/4 = 2,7 Кели = (2+2+3+3)/4 = 2,5 Косины = (2+2+2+3+4)/5 = 2,6

Определяем коэффициент состояния древостоя в целом по фор-

муле:

К = (Кберезы + Кели + Косины) / 3 = (2,7 +2,5+ 2,6) / 3 = 2,3

Такое значение коэффициента состояния лесного древостоя позволяет оценить его как ослабленное.

Исследование состояния дикорастущих растений в городе. Растения прибрежной зоны. Растения парковой зоны

Жесткие условия городской среды производят строгий отбор растений, способных выдерживать ее давление. Этих растений не так уж много, поэтому видовое разнообразие городов скудно.

Цель работы: исследовать состояние дикорастущих растений прибрежной зоны городской среды.

Оборудование: пишущие принадлежности, микрокалькулятор.

Ход работы:

1. Выберите участок на прибрежной территории в черте города (парковой, придорожной, в качестве фоновых показателей используют данные по анализу растительности за городом).

23

2.Сосчитайте число видов древесных и травянистых растений на каждом участке.

3.Сравните полученные данные с данными фоновых показателей.

4.Сделайте вывод: подтвердилось ли в результате ваших исследований утверждение современных экологов о том, что в городах происходит обеднение флоры (уменьшение числа видов и обильности особей)?

3.9.Воздействие антропогенного фактора на почву

Внастоящее время особое значение приобрело загрязнение биосферы группой загрязняющих веществ, получивших общее название «тяжелые металлы» (ТМ). К тяжелым металлам относят более 40 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева с

атомным весом свыше 50 а.е.м. Иногда тяжелыми металлами называют элементы, которые имеют плотность более 7000 – 8000 кг/м3 (7 – 8 г/см3), кроме благородных и редких. Часть техногенных выбросов тяжелых металлов, поступающих в атмосферу в виде аэрозолей, переносится на значительные расстояния и вызывает глобальное загрязнение. Другая часть с гидрохимическим стоком попадает в бессточные водоемы, где накапливается в водах и донных отложениях и может стать источником вторичного загрязнения. Основная масса выбросов осаждается в непосредственной близости от источников загрязнения – это, чаще всего, промышленные предприятия. Сильное загрязнение тяжелыми металлами наблюдается вблизи автомагистралей. Соединения свинца, содержащиеся в отработавших газах автомобилей, относятся к 1-ому классу опасности. Загрязнение окружающей среды в результате работы автотранспорта особенно ощутимо в крупных городах. Преимущественное накопление свинца происходит

вверхней части корнеобитаемого слоя почв.

Для крупных автомагистралей с большим количеством полос движения, при отсутствии "пробок", загрязнение почв металлами проявляется слабее, чем для узких магистралей. Это объясняется тем, что на широких магистралях машины движутся с большей скоростью, расходуя бензина меньше и, тем самым, уменьшая выбросы в атмосферу.

24