МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования "Белорусский государственный педагогический университет имени Максима Танка"
Факультет: естествознания
Специальность: География. Охрана природы
Кафедра: физической географии
Дисциплина: география почв с основами почвоведения
Курсовая работа
Особенности морфологии бурых лесных почв
Автор работы студентка 301 группы,
Лебедь Татьяна Николаевна
Научный руководитель,
В.Л.Андреева
Минск,2014
Оглавление
Введение
. Морфология
.1 Почвенный профиль
.2 Новообразования
.3 Структурность почв
.4 Цвет почвы
.5 Включения
.6 Гранулометрический состав почв
. Морфология бурых лесных почв
. Сельскохозяйственное использование и охрана бурых лесных почв
Заключение
Библиографический список
Введение
Почвоведение - сравнительно молодая наука, оформившаяся в качестве самостоятельной отрасли естествознания лишь в конце XIX в. в результате гениальных открытий русского учёного В.В.Докучаева (1846-1903) - основоположника данной науки.
Почва рассматривалась как кора выветривания, как геологическое образование или продукт его разрушения и переотложения, при этом она теряла свою самостоятельность как природное тело.
Современное определение почвы можно сформировать следующим образом: почва - биокосное естественно-историческое тело природы, имеющее вертикальное строение профиля и обладающее плодородием; почва - многофункциональная поликомпонентная открытая многофазная система, являющаяся функцией климата, пород, рельефа, биологических факторов и времени.
Классификация почв делится на классы, типы, подтипы, род, виды и разновидности. Основными типами почв являются: дерново-карбонатные; дерново-подзолистые; чисто-подзолистые; бурые лесные; дерново-подзолистые-заболоченные; дерново-заболоченные; аллювиальные; торфяно-болотные; антропогенно-болотные.
В данной курсовой работе более подробно будут раскрыты бурые лесные почвы.
Цель данной работы - изучить морфологию бурых лесных почв.
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
изучить особенности морфологии бурых лесных почв;
раскрыть экологические проблемы морфологии бурых лесных почв.
1. Морфология
Почва является природным телом и, как всякое природное тело характеризуется совокупностью внешних признаков - определённой морфологией. Морфология почв - это внешний узор почвы, который создаётся в результате перераспределения продуктов почвообразования.
Морфологические признаки отражают состав, химические и физические свойства почвы. Позволяют отличить почву от породы, определить тип почвы, направленность и степень выраженности почвообразовательного процесса. Морфологические признаки почв можно квалифицировать как природные индикаторы экологического состояния почвы.
В качестве основных морфологических признаков почвы выделяют: 1) почвенный профиль; 2) новообразования; 3) почвенную структуру; 4) цвет (окраску) почвы; 5) включения.
.1 Почвенный профиль
Наиболее важным морфологическим признаком почвы является её строение, т.е. закономерное изменение почвенной толщи сверху вниз, на первый взгляд напоминающее слоистость. Эта псевдослоистость обусловлена разделением почвенной толщи на генетические горизонты, составляющие почвенный профиль[3, с.109].
В различных типах почв генетические горизонты будут существенно отличаться, однако в самом первом приближении можно выделить следующие два типа строения почвенного профиля.
Первый тип строения почвенного профиля характерен для автоморфных почв, формирование которых происходит в условиях хорошо дренируемых водоразделов. Эти почвы формируются под влиянием автоморфной влаги, систематические нисходящие токи которой обусловливают закономерное перемещение химических элементов сверху вниз. Режим в этих условиях может быть как промывным, так и непромывным.
Иным типом строения профиля обладают гидроморфные почвы, формирование которых происходит в условиях близкого расположения грунтовых вод. В этом случае процесс почвообразования протекает под воздействием грунтовых вод, которые периодически или постоянно обогащают почвенную толщу определёнными химическими элементами и создают специфическую геохимическую обстановку. Режим почвенной влаги в этих условиях соответствует выпотному или застойному.
Помимо двух основных типов строения почвенного профиля - автоморфного и гидроморфного, в природе встречаются многочисленные случаи переходного строения профиля почвы [3, с.112]. Это объясняется сменой условий автоморфного и гидроморфного почвообразования.
При более детальном изучении строения почвенного профиля внутри основных генетических горизонтов выделяют характерные горизонты.
.2 Новообразования
Морфологически хорошо сформированные, чётко обусловленные от почвенной массы скопления минералов, возникших в процессе гипергенеза и почвообразования, носят название новообразований [3, с.112].
Изучение новообразований позволяет понять не только процессы, совершающиеся в современных почвах. Восстановить характер древней почвы по строению её профиля обычно невозможно, так как верхняя часть профиля древних почв, как правило, в большей или меньшей степени денудирована. Мало помогают и обычные химические определения, ввиду того что после захоронения почва претерпевает столь глубокие преобразования, что установить её тип чрезвычайно трудно. Объективно судить о характере погребенных почв можно главным образом на основании изучения реликтовых новообразований.
Морфологически новообразования весьма разнообразны - плёнки, землистые массы, корочки, изолированные кристаллы и их сростки, друзы, щётки, конкреции самых различных форм и размеров и, наконец, пропластки и целые плиты. Не менее разнообразны их химический и минералогический составы. Среди почвенных и гипергенных новообразований есть представители почти всех классов минералов: сульфиды, галогениды, оксиды, нитраты, карбонаты, сульфаты, фосфаты, силикаты и некоторые другие группы.
.3 Структурность почв
Под структурностью почв подразумевается способность почвы распадаться на отдельности, имеющие определённый размер и форму.
Форма структурных отдельностей, их размер и прочность чётко отражают характер процессов, протекающих в почве. Генетические горизонты различных типов почв различаются морфологией отдельностей. Их горизонтальное изучение в почвенном профиле даёт важные сведения о генезисе исследуемой почвы.
Прочность отдельностей зависит от ряда причин, в первую очередь от характера биологических процессов, количества гумуса и тонкодисперсных частиц и их состава, от состава поглощённых катионов и почвенного раствора. Массу, склеивающую и цементирующую отдельные частицы в агрегаты, образуют гели органических веществ и тонкодисперсных минералов. Могут быть бесструктурные и глинистые почвы, если в составе поглощённых катионов содержится мало кальция.
Важную роль в структурообразовании в гумусовом горизонте играют травянистые растения, создающие своей корневой системой комковатую структуру.
Изменение условий почвообразования отражается на структуре гумусового горизонта. Прочность структуры пахотного горизонта имеет весьма важное значение в земледелии.
Структурные отдельности почвы обладают некоторым, правда очень отдалённым, сходством с кристаллами. Поэтому структурные отдельности подразделяются на три основных типа: 1) кубовидный тип, у которого отдельности имеют примерно одинаковые размеры по всем трём измерениям и обычно представлены неправильными многогранниками; 2) призмовидный тип отдельностей характеризуется преобладанием одного из трёх измерений, в силу чего отдельность более или менее вытянута вверх; 3) плитовидный тип, при котором отдельность уплощена по высоте и развита по двум другим измерениям [3, с.116].
Важное значение для характеристики отдельностей имеет их размер.
.4 Цвет почвы
Окраска почв довольно разнообразна и зависит от состава почвообразующих пород и типа почвообразования. По цвету многие почвенные типы получили своё название: чернозёмы, краснозёмы, серозёмы и т.д.
Тёмная окраска верхнего горизонта почвы обусловлена преимущественно гумусовыми соединениями. Красновато-ржавый цвет указывает на присутствие значительного количества оксидного железа. Сизые тона свидетельствуют об отсутствии свободных оксидов железа. Чёрные пятна и прослойки на красновато-буром фоне связаны с гидроксидами марганца. Белесая окраска обычно бывает при относительном накоплении тонкодисперсных кварцевых зёрен. Белый цвет, как правило, обязан скоплениям карбонатов и сульфатов. Цвет нижних горизонтов почвенного профиля в основном определяется окраской почвообразующих пород, их составом и степенью выветривания. Особенно характерны различные оттенки коричнево-бурого цвета, обусловленные окраской плейстоценовых отложений - наиболее распространённых почвообразующих пород.
Окраска сильно меняется по степени влажности и источника света, поэтому окончательное определение окраски принято делать по образцам, находящимся в воздушно-сухом состоянии, при рассеянном дневном освещении [3, с.118].
.5 Включения
Включения представляют собой ясно выделяющиеся элементы почвенной массы, генетически не связанные с процессом почвообразования. К ним относятся единичные валуны или галька, находящиеся в составе почвообразующих пород, остатки животных (кости, раковины), захороненные стволы деревьев, а также археологические остатки - следы исчезнувших культур. Включения дают возможность судить о генезисе почвообразующих пород.
.6 Гранулометрический состав почв
Гранулометрическим составом почвы называется массовое соотношение в её составе твёрдых частиц (механических элементов) разного диаметра, выделяемых по их размеру в группы крупности (или гранулометрические функции), выраженное в процентах [9, с.11-12]. В полевых условиях гранулометрический состав определяют визуально, то есть по внешним признакам и на ощупь. Зная эти приёмы и имея определённый навык, можно быстро и с достаточной точностью отнести почву к следующим разновидностям: песчаные, супесчаные, лёгкосуглинистые, среднесуглинистые, тяжелосуглинистые и глинистые.
2. Морфология бурых лесных почв
Бурые лесные почвы образуются под лиственными лесами в условиях влажного и мягкого океанического климата (Приложение 1).
Несмотря на значительное годовое количество атмосферных осадков (600-650 мм), профиль этих почв промывается слабо, так как большая часть осадков выпадает летом и промывной режим действует на протяжении коротких промежутков времени [3, с.191]. В то же время мягкие климатические условия и значительное атмосферное увлажнение активизируют процессы преобразования органического вещества. Значительную массу опада, поступающую на поверхность бурых лесных почв, энергично перерабатывают и перемешивают многочисленные беспозвоночные, образуя муллевый гумусовый горизонт. Дальнейшие процессы гумификации приводят к возникновению относительно подвижных соединений бурых гуминовых кислот при подчинённом содержании фульвокислот, дающих комплексы с железом. Эти соединения превращаются в слабополимеризованные и выпадают, образуя с тонкодисперсным глинистым веществом сгустки и плёнки. В результате формируется непрочная ореховатая структура.
Процесс лессиважа объединяет выщелачивание и деградацию. Эти два процесса характеризуют лишь различные стадии его проявления. Лессиваж определяется как текстурно-геохимическая дифференциация профиля под влиянием нисходящих кислых растворов, обеспечивающих частичное перемещение ила без его разрушения, а также частичное перемещение органо-железистых соединений и подвижных аморфных форм железа.
Одним из почвенных процессов, приводящих к образованию буроземов, принято считать оглинивание почвенного профиля, в особенности средней его части с образованием гор. Вm. Наряду с этим процессом существенную роль в буроземообразовании играют процессы трансформации железа, характер которых определяется окислительно-восстановительными условиями почвообразования. Буроземообразование поддерживается в том случае, если окислительные процессы преобладают над восстановительными, поскольку в противном случае железо переходит в восстановленную форму, становится подвижным и вносится в нижние горизонты почвенного профиля.
На мелкоземистых породах оглинивание происходит на различных глубинах, а на каменисто-хрящеватых - с поверхности и сопровождается образованием подвижных форм железа. Будучи вовлеченными в биологический круговорот, эти формы сохраняют равномерное или даже имеют отчетливо выраженное накопление в поверхностных горизонтах. Такой биоклиматический характер распределения железа обусловлен его мобилизацией органическими кислотами с образованием комплексных железоорганических и свободных форм. При дальнейшем повышении продуцирования органических кислот при смене растительности и условий разложения органического опада процесс может идти по двум направлениям:
а) с мобилизацией Al и образованием вторичных хлоритов, что приводит к понижению емкости поглощения, преобладанию обменного Al, под влиянием которого буроземообразование вступает в кислую стадию;
б) при слабой мобилизации Al, что усиливает роль обменного H и приводит к смене буроземообразования подзолообразованием.
Профиль бурых лесных почв характеризуется слабой дифференцированностью и маломощным не очень тёмным гумусовым горизонтом.Строение профиля следующее:
Гумусовый горизонт серо-бурого цвета, гумусовый оттенок постепенно убывает книзу, структура комковатая. Мощность 20-25 см.
Горизонт вмывания вверху яркий коричнево-бурый, глинистый, при высыхании заметна комковато - ореховатая структура. В нижней части структура становится более крупной, коричневый оттенок уменьшается, цвет приближается к исходной породе. Мощность горизонта 50-60 см.
Почвообразующая порода - лёссовидный суглинок палевого цвета, иногда с карбонатными новообразованиями.
Содержание гумуса в бурых лесных почвах довольно высокое - 4-6% и более. При этом количество фульвокислот несколько преобладает над гуминовыми кислотами. Это особенно заметно в нижней части гумусового горизонта. Водная вытяжка имеет слабокислую, почти нейтральную реакцию. Наименьшее значение рН часто приходится на переход от гумусового горизонта к горизонту вмывания. По-видимому, это связано с перемещением фульвокислот в этот участок профиля.
В лессированных бурых почвах в горизонте вмывания возрастает содержание высокодисперсных частиц. В шлифах под микроскопом видны обильные накопления подвижных высокодисперсных частиц. Сильная глинистость обусловливает высокую ёмкость поглощения, причём среди поглощённых катионов преобладает кальций. Содержание поглощённого кальция увеличивается вверх по гумусовому горизонту. При формировании бурых лесных почв на сильно карбонатной почвообразующей породе (например, на лёссе) в нижней части профиля почвы содержится значительное количество карбонатов и рН превышает 7.
Бурозёмно-лесные области суббореального пояса Западной и Восточной части располагаются на океанических флангах Евразиатского континента. Первая из них включает обширные пространства Западной и Центральной Европы, заходя на территорию России и сопредельных государств лишь своей крайней восточной частью (в предгорных и горных районах Карпат, Крыма и Кавказа). Вторая охватывает восточную приокеаническую часть Евразии, занимая большие площади в Корее, на северных островах Японии, в северо-восточной части Китая, а в пределах России - юг Дальнего Востока.