Описание почвенного разреза. Техника полевого исследования почв. Шнур при попытке поднять его с ладони

Экологического Центра "Экосистема" можно недорого (по себестоимости производства) купить (заказать по почте наложенным платежом, т.е. без предоплаты) наши авторские методические материалы по экологии, полевой биологии и географии:
10 компьютерных (электронных) определителей грибов, лишайников, растений и животных России ,
2 диска с голосами птиц России: голоса птиц средней полосы и голоса птиц России ,
20 цветных ламинированных определительных таблиц по растениям и животным средней полосы России ,
8 цветных ламинированных определителей-бродилок по растениям средней полосы России ,
5 карманных полевых определителей животных средней полосы ,
65 методических пособий и 40 учебно-методических фильмов по методикам проведения научно-исследовательских работ в природе (в полевых условиях), а также
методическое пособие (книга) для педагогов "Как организовать полевой экологический практикум " .

Часть 1. СВОЙСТВА, КЛАССИФИКАЦИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОЧВ

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

ТЕХНИКА ПОЛЕВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ

В полевых условиях изучают и определяют почвы и дают им название по внешним, так называемым морфологическим признакам , которые отражают внутренние процессы, проходящие в почвах, их происхождение (генезис) и историю развития.

Н. М. Сибирцев считал, что по морфологическим (внешним) признакам можно определить почву подобно тому, как мы определяем минерал, растение или животное. Поэтому в полевых условиях особенно важно правильно описать почву, отметить все ее признаки.

Для описания почв, изучения их морфологических признаков, установления границ между различными почвами, отбора образцов для анализов закладывают специальные ямы, которые называются почвенными разрезами . Они бывают трех типов; полные (основные) разрезы, полуямы и прикопки.

Прежде всего необходимо самым тщательным образом осмотреть местность, определить характер рельефа и растительности для правильного выбора места заложения почвенного разреза.

Разрез необходимо закладывать в наиболее характерном месте обследуемой территории. Почвенные разрезы не должны закладываться вблизи дорог, рядом с канавами, на нетипичных для данной территории элементах микрорельефа (понижения, кочки).

На выбранном участке местности копают почвенный разрез так, чтобы три стенки его были отвесными , а четвертая спускалась ступеньками (рис. 1).

Рис. 1. Почвенный разрез

Передняя, лицевая, стенка разреза, предназначенная для описания, должна быть обращена к солнцу .

При рытье разреза почву необходимо выбрасывать только на боковые стороны и ни в коем случае не на лицевую стенку, что может привести к ее загрязнению, разрушению верхних горизонтов, изменению их мощности и т. д.

Полные, или основные, разрезы закладывают до такой глубины, чтобы вскрыть верхние горизонты неизменной материнской породы. Обычно эта глубина колеблется от 1,5 до 5 м в зависимости от мощности почв и целей исследования. Такие разрезы служат для специального детального изучения морфологических свойств почв и взятия образцов для физических и химических анализов.

Полуямы, или контрольные разрезы , закладываются на меньшую глубину - от 75 до 125 см (до начала материнской породы). Они служат для изучения мощности гумусовых горизонтов, глубины вскипания от соляной кислоты и залегания солей, степени выщелоченности, оподзоленности, солонцеватости и других признаков, а также для определения площади распространения почв, охарактеризованных полными разрезами. Если при описании полуямы обнаружились новые признаки, не отмеченные ранее, то на этом месте необходимо закладывать полный разрез.

Прикопки, или мелкие поверхностные разрезы , глубиной менее 75 см, служат прежде всего для определения границ почвенных группировок, выявленных основными разрезами и полуямами. Обычно они закладываются в местах предположительной смены одной почвы другой.

Описания почвенных разрезов, полуям и прикопок заносятся в дневник , в котором кроме этого должны быть записаны сведения о рельефе, растительности, грунтовых водах, результатах полевых исследований физических, химических и других свойств почвы. Примерная форма полевого почвенного дневника приводится ниже. На эти признаки надо обращать особое внимание и изучать их наиболее тщательно.

Рис. 2. Образец оформления дневника для описания почвенного разреза:

Месяц ________ г

1. Разрез № _____________________

2. Область _____________________________________ Район ____________________________________

3. Сельсовет, колхоз, совхоз ________________________________________________________________

4. Пункт _________________________________________________________________________________

5. Общий рельеф __________________________________________________________________________

6. Микрорельеф ___________________________________________________________________________

7. Положение разреза относительно рельефа и экспозиция _______________________________________

8. Растительный покров ____________________________________________________________________

9. Угодье и его культурное состояние _________________________________________________________

10. Признаки заболоченности, засоленности и другие характерные особенности _____________________

11. Глубина и характер вскипания от HCl ______________________________________________________

12. Уровень почвенно-грунтовых вод _________________________________________________________

13. Материнская и подстилающая порода ______________________________________________________

14. Название почвы ________________________________________________________________________

Основные морфологические признаки, по которым определяется почва в поле:

1) строение почвенного профиля, 2) окраска (цвет) почвы, 3) степень увлажнения (а также уровень грунтовых вод или верховодки), 4) механический состав, 5) структура, 6) сложение, 7) новообразования.

Образец бланка описания почвенного разреза:

Часть I. Свойства, классификация, распространение почв
- Определение понятия «почва», ее место в природе и жизни
- Морфологические свойства почв
  - Техника полевого исследования почв
Часть 2. Определитель почв
Часть 3. Систематические описания почв

На сайте экологического центра "Экосистема" Вы также можете познакомиться с рефератами и статьями по почвоведению .

Почвенные горизонты различаются по цвету, структуре, плотности, гранулометрическому составу, новообразованиям и включениям, т. е. по признакам, которые могут быть определены непосредственно при изучении разреза.

Для горизонта А 0 указывается только его мощность (в см) и состав (листья, хвоя, мхи, дерн и т. п.). Для всех остальных горизонтов,включая горизонт С, описание проводится в следующем порядке и по следующим признакам:

1. Мощность в см. «от и до», считая от поверхности (4 - 20 см, 20 - 25 см, 25 - 70 см и т. д).

2. Цвет в сухом состоянии, для чего надо сделать мазок почвы на листке белой бумаги и подождать, когда он высохнет.

Определение цвета в поле всегда носит субъективный характер, так как зависит от способности исследователя воспринимать цветовые оттенки и разбираться в их тональности.

Цвет почвенной массы в горизонте почти никогда не бывает чистым, он всегда сопровождается рядом сопутствующих тонов, придающих горизонту тот или иной оттенок.

Цвет (окраску) определяют в естественном состоянии почвы или горизонта, не допуская возможных изменений, которые происходят за счет высушивания.

В нормативных документах приведена стандартная шкала цветовых оттенков, которая позволяет объективно определить цвет почвенной массы.

Все разнообразие окрасок в почве создается черным, белым и красным цветом.

Их смешение в той или иной пропорции дает многообразную цветовую гамму оттенков и промежуточных тонов – серого, каштанового и др.

Окраска позволяет судить не только о минералогическом и химическом составе почвенной массы, но и о направлении почвообразовательного процесса.

Черная окраска почвы обусловлена содержанием гумуса и его качественным составом, так как не всякий гумус придает почвенным горизонтам темную окраску.

Изменение темной окраски может наблюдаться в диапазоне от интенсивно-черной до белой. Белая окраска почвы обусловлена в основном минералогическим составом почвы и содержанием в ее массе кварца, карбонатов кальция, каолинита, глинозема, а также аморфной кремниевой кислоты, светлоокрашенных полевых шпатов и легкорастворимых солей. Чистые белые цвета в окраске генетических горизонтов практически не встречаются. Более светлая окраска присуща подзолистому горизонту А 2 , но, как правило, она изменяется от белесой до белесовато-светло-серой или белесовато-палевой.

Чистый цвет дают белоснежные корочки и налеты солей на поверхности солончаков.

Красная окраска почвы возникает при высоком содержании в её составе оксидов железа.

Различие в цвете позволяет произвести первичное разделение профиля почвы на соответствующие горизонты

Окраска является характерным диагностическим признаком, позволяющим косвенно судить и о других свойствах почвы.

По цвету верхнего почвенного горизонта или одного из горизонтов получили типовое название многие почвы мира – подзолистые, лесные, черноземы, каштановые, бурые, красноземы, желтоземы и т. д.

3. Влажность, определяется по табл. 2.13.

Таблица 2.13

Экспресс-метод определения влажности почвы

4. Механический состав горизонта, определяется по табл. 2.14.

Таблица 2.14

Экспресс-метод определения механического состава почвы

Первые три вида часто объединяют под названием легкие почвы, а последние три именуются тяжелыми почвами.

5. Структура почвы – способность почвы рассыпаться на комочки.

По этому признаку выделяют:

– зернистую структуру (типична для многих пойменных почв);

– комковатую структуру ((крупно-, средне-, мелко-) наиболее распространенную;

– глыбистую структуру (сплошная слитная масса);

– ореховатую структуру (остроугольные комочки);

– призматическую структуру;

– листоватую структуру;

– бесструктурные почвы (сплошная сыпучая масса, лишенная комков);

6. Плотность почвы – степень связности почвенной массы.

Горизонт может быть:

– рассыпчатым (пыль, песок);

– рыхлым (нож или лопата втыкаются без труда);

– уплотненным (лопата входит с усилием);

–плотным (лопата входит с большим трудом);

– очень плотным (лопата не входит, «звенит»).

7. Новообразования – вещества, которые образуются и накапливаются в почве в процессе ее развития.

К ним относятся:

–гумус(обычно в горизонте А 1 или А n);

– аморфный кремнезем в виде белесой присыпки (типичен для горизонта А 2);

– гидроксиды железа в различных модификациях (ортштейн – зерна и шарики; ортзанд – плотные железистые прослойки и плитки; рассеянный гидроксид железа, подчас окрашивающий все горизонты в желтовато-бурые тона);

– гидроксид марганца (черные пятна, обычно в горизонте В);

– карбонат кальция в виде мелких желваков и прожилок (если горизонт С представлен карбонатной породой в условиях сухого климата).

8. Включения – инородные тела, не связанные с процессом почвообразования.

Это могут быть: корни растений, угольки, черепки, кости, обломки кирпича, щебень, галька, валуны и т. д.

9. Характер перехода в следующий горизонт оценивается визуально:

– резкий переход;

– постепенный переход;

– ровный переход;

– извилистый переход;

– языковатый переход;

– незаметный переход.

10. Для агроценозов и на склонах очень важна оценка разрушения верхних, наиболее плодородных слоев почвы талыми и дождевыми водами (водная эрозия)или ветром (ветровая эрозия).

В этом аспекте могут встретиться:

– слабоэродированные почвы(гумусовый горизонт разрушен частично, не более половины);

– средне-эродированные почвы(верхние горизонты разрушены, подпахивается верхняя часть горизонта В);

– сильноэродированные почвы (распахан горизонт В);

– очень сильно эродированные почвы (полностью разрушен горизонт В, распахивается горизонт С – бесплодная почвообразующая порода).

Результатами изучения почвенного разреза являются описание почвенных горизонтов и отбор проб почвы

1. После описания почвенного разреза необходимо по совокупности признаков составить полное название почвы.

В него входят:

Тип или подтип почвы, которые определяются по наличию и соотношению мощностей почвенных горизонтов;

Механический состав, т. е. вид почвы (по механическому составу гумусового горизонта А 1 или А n);

Почвообразующая порода (по описанию горизонта С).

Пример названия: дерново-среднеподзолистая легко суглинистая почва на тяжелом суглинке.

Если в почвенном разрезе на контрольном участке будут обнаружены признаки эрозии, следует установить ее причины, определить степень повреждения и включить ее в название почвы.

Пример: дерново-среднеподзолистая легкосуглинистая слабоэродированная почва на тяжелом суглинке

В качестве почвенных разрезов может быть использовано большинство свежих искусственных выемок (открытых выработок для добычи различных ископаемых, строительных траншей, карьеров, котлованов и т. д.), если места их расположения являются типичными и важными для изучения почв данной территории.

Естественные обнажения, часто встречающиеся на стенках свежих промоин оврагов, по берегам рек и в других местах, не могут заменить собой почвенные разрезы, так как они обычно привязаны к специфическим условиям рельефа и поэтому характеризуют только весьма ограниченные участки площади. Однако обнажения представляют собой очень ценный объект для почвенно-геологических наблюдений, так как позволяют видеть глубокие горизонты пород.

Наиболее полно и точно изучают почву в лаборатории, проводя различные анализы, требующие специального оборудования.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ

ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ

Почвенные разрезы бывают трех типов: основные(полные) разрезы, контрольные(проверочные или полуямы), поверхностные(прикопки).

основные(полные) разрезы закладывают до такой глубины, чтобы вскрыть верхние горизонты неизменной материнской породы. Обычно эта глубина в среднем составляет 1-2 метра. Такие разрезы служат для специального детального изучения морфологических свойств почв и взятие образцов для физического и химического анализа.

Контрольные разрезы закладываются на меньшую глубину от 0.75до 1.5метра. Они служат для изучения мощности гумусовых горизонтов. Если при описании полуямы обнаружились новые признаки не отмеченные ранее то на этом месте необходимо закладывать полный разрез.

Поверхностные разрезы обычно они закладываются в местах предположительной смены одной почвы другой. Глубина колеблется от 0.40 до 0.70 метра.

Разрез обычно располагают так что бы его передняя стенка предназначенная для описания была обращена к солнцу что бы избежать солнечных бликов мешающих правильной оценке почвы. Три стенки разреза должны быть вертикальными, четвертая со ступеньками. Почва разреза необходима выбрасывать на боковые а не на лицевую стороны. Верхний (гумусовый) горизонт выбрасывают на одну сторону, а нижние слои на другую сторону разреза, чтобы не смешивать с верхним плодородным слоем.

Общий вид почвенного разреза

Сразу же после описания и отбора образцов необходимо аккуратно засыпать разрез.

7.Морфологическое описание почвенного разреза

Разрез №1 Иволгинская котловина в окрестностях с.Калёново

название горизонта	Мощность см	описание
А 0 лесная подстилка		Не вскипает от HCl ;присутствует слабо разложенная хвоя,ветки,листья;рыхлая; сухая;переход ровный;
А1 Гумусово-аккомулятивн		Граница выражена по границе корней;цвет бурый;плотный;пронизан корнями структурные агрегаты -комковатые; не вскипает от HCl; свежая; встречается полуразложенные корни деревьев; слабо кислая реакция среды;граница перехода волнистая, выраженная по окраске, по корням;
		Цвет бурый, плотная, горизонт пронизан корнями, структура комковатая, не вскипает от НСI
[A]Прослойка погребения		Граница перехода волнистая;цвет зелено-серый;горизонт уплотнен; встречаются мелкие корни; структура комковатая;не вскипает от HCl ; сухая;переход волнистый;
		Не однородно окрашенный; основной фон желто-серый; встречаются проблески супесчанного состава;уплотнена; не вскипает от HCl ;
		Окраска не однородная желто-серая;встречаются корни; бурно вскипает от HCl ;плотна;комковатая;свежая;
		Окраска желтая;присутствует карбонатные отложение;бурно вскипает от HCl; плотный горизонт;свежая;

Разрез №2 п. Иволгинск в 150 – 200 м в Западном направлении от Федеральной трассы Улан-Удэ – Кяхта, на пашне.

название горизонта	Мощность см	описание
А пахотный		Темно-бурый, плотный, встречаются мелкие корешки, структура не прочная, комковатый, свежий, границы точки перехода тёмно-волнистая, выражена по окраске
В каштановый		Плотный, грязно-жёлтый, встречаются единичные корни, не вскипает от HCl, границы перехода ровные выражены по вскипанию
		Цвет грязно желтый, тяжелый состав, плотный
		Сухой, встречается единичные корни, есть включения, комковатый

Исследование образцов почвы

Почвенные исследования, проводимые со студентами в окрестностях учебного заведения, экологического центра или в местности, где проходит экспедиция, являются неотъемлемой частью комплексного изучения природы. Представления о строении местных почв, их разновидностях и распространении в своей местности являются необходимой основой для углубленного изучения остальных компонентов ландшафта - рельефа, растительности и животного мира.
Правильно организованные почвенные исследования помогут разобраться в происхождении и истории развития экосистем той или иной территории, и даже оценить перспективы развития ее растительности, водного режима, фауны.

В полевых условиях почвы описывают и определяют, т.е. дают им названия по внешним, так называемым морфологическим признакам. Считается, что по морфологическим (внешним) признакам можно определить почву подобно тому, как мы определяем минерал, растение или животное. Поэтому, в полевых условиях особенно важно уметь правильно описать почву, отметив все ее морфологические признаки.

По морфологическим признакам можно приблизительно судить о направлении и степени выраженности почвообразовательного процесса, а также, что очень важно, - классифицировать почвы. Однако, из-за большой сложности классификации почв и, главное, существенных различий в системах классификации почв в разных странах, в этой статье не рассматривается тема идентификации (определения) почв.

Целью данного методического пособия является первичное ознакомление студентов с почвами своей местности путем проведения ее описания по морфологическим признакам. Важной содержательной (интеллектуальной) частью данного задания должно быть не просто описание различных почвенных горизонтов своей почвы, а попытка выявить в описываемой почве функциональные части (зоны) .

В данном методическом пособии приведена общая схема разделения почвы на функциональные зоны и соответствующую этим зонам типологию почвенных горизонтов, принятую в России.
В случаях совпадения российской и международной систем типологии почвенных горизонтов напротив русского названия горизонта указано его название по международной типологии.
На основании описаний, произведенных по единой, предлагаемой в данном пособии методике, можно определить, классифицировать и сравнить почвы, описанные в любой точке Земного шара.

Методика заложения почвенного разреза

Для описания почв, изучения их морфологических признаков, установления границ между различными почвами и отбора образцов для анализов в почвоведении принято копать специальные ямы, которые называются почвенными разрезами.
Однако, любое почвенное исследование, до начала копки разреза начинается с выбора места для его заложения.

Выбор места для почвенного разреза

Для правильного выбора места прежде всего необходимо самым тщательным образом осмотреть местность, определить характер рельефа и растительности.
При плоском рельефе яму копают в его центральной, наиболее типичной части.
На склоне - в его верхней, средней и нижней частях.
При изучении речной долины - в пойме, на террасе (террасах) и на водоразделах.

При проведении комплексного экологического обследования местности почвенные разрезы желательно закладывать по одному в каждом основном типе растительных сообществ.
Для целей данного учебного задания почвенный разрез следует заложить в одном, наиболее типичном растительном сообществе своей местности.
Разрез необходимо закладывать в наиболее характерном месте обследуемой территории.
Разрезы не должны закладываться вблизи дорог, рядом с канавами, на нетипичных для данной территории элементах микрорельефа (понижения, кочки и т.п.) .

Копание почвенного разреза

На выбранном участке местности копают почвенный разрез - яму, у которой три стенки отвесные, а четвертая спускается ступеньками.
Размер ямы зависит от ее предполагаемой глубины (которая в свою очередь зависит от мощности почвы, см. ниже) и в среднем составляет 1×2 метра.

Узкая сторона разреза будет так называемой передней (лицевой) стенкой разреза, которая предназначается для описания и последующего взятия образцов (при необходимости) . По окончании земляных работ эта стенка должна быть обращена к солнцу, поэтому располагать разрез следует сразу же с учетом сторон света.

В начале работы дёрн аккуратно срезают лопатой и складывают на расстоянии 2...3 м от будущей ямы у одной из ее боковых сторон. Сюда же выбрасывают и верхнюю часть почвенной массы. Глубинные горизонты выбрасывают в противоположную сторону.
Ни в коем случае нельзя наваливать землю на переднюю стенку разреза - это может привести к ее загрязнению, разрушению верхних горизонтов и изменению показателей их мощности. По этой же причине нельзя ни в коем случае ходить и даже наступать на поверхность почвы около передней стенки разреза.

По окончании копки стенка передней (наиболее глубокой) части ямы должна быть чиста от выброшенной земли. Для этого по окончании работы всю переднюю стенку ямы зачищают лезвием лопаты.
Ширина передней стенки (и всего разреза целом) должна быть достаточна для работы в ней одного человека и составляет обычно от 70 до 100 см.

В почвоведении в зависимости от целей исследования почвенные разрезы копают трех типов: основные (полные) , полуямы и прикопки .
Полные разрезы копают на всю глубину почвы, включая верхние горизонты материнской породы (до глубины 1...5 м, в зависимости от мощности почвы) ; полуямы – до начала материнской породы (75...125 см) , прикопки - до 75 см.
Основные разрезы служат для полного морфологического описания почв, полуямы - для описания основных морфологических признаков почв и для уточнения распространения типов почв, вскрытых основными разрезами. Прикопки необходимы для определения границ почвенных группировок в местах предположительной смены одной почвы другой.
Для целей данного учебного задания рекомендуется выкапывание разреза до начала материнской породы с углублением в нее на 20...30 см. В лесной зоне глубина такого разреза предположительно может составить - 1,2...1,7 метра.
Копая яму, желательно обращать внимание на то, как копается почва: на какой глубине труднее, на какой легче, где она влажная и липнет к лопате, а где рассыпчатая - сваливается с лопаты. Все это дает представление о физических свойствах почвы и потом поможет при описании каждого из горизонтов.