Методичка. А. В. Гусаров аудиторнопрактические работы по курсу география почв с основами почвоведения часть Определение основных морфологических признаков почвы
 Скачать 0.71 Mb.
|
|
Группы новообразований орфологические особенности ляемых по химическому составу, и их морфологические особенности по химическому составу М выделения легкор солей (хлори ьфа- белые тонкие налёты, выцветы на поверх- астворимых ды (NaCl, MgCl, KCl); сул ты (Na 2 SO 4 , MgSO 4 )) ности структурных отдельностей; белые уплотнённые корочки на поверхности почвенной массы белые крапинки и жилки тонкие игольчатые кристаллы (часто в виде густых щёточек или инея) выделения гипса олнен- (CaSO 4 ·2H 2 SO) белые крапинки, точки, жилки, нап ные мелкокристаллическим содержанием натёчные бородки отдельные крупные кристаллы и кристаллические срост- ки-друзы; сплошные прослойки или коры выделения арбонатов д к, MgCO 3 ) слабые налёты на структурных отдельно- стях – седина, плесень частая сеть переплетающихся жилок разрозненные округлые, беловатые пятна иаметром 1-2 см (белоглазки плотные стяжения извести причудливых очертаний (“журавчи- ки”), “дутики” – внутри пустые конкреции натёчные формы (бородки) на нижних поверхностях щебня общее пятнистое или сплошное пропитывание почвенной массы выделени оксидов (Fe 5 ) анжевые, жёлто-бурые, я, красные, жёлто-ор буровато-жёлтые, фиолетово-бурые и пр. натёки, плёнки на структурных отдельно- стях, по трещинами каналам корней тонкие железистые прослойки в песчаных грунтах (ортзанды); зёрна и мелкие конкреции (ортштейны) или трубчатые конкреции (роренштейны); реже встречаются марганцевые конкреции в виде мелких чёрных пятен и дробовин Таблица (продолжение) Группы новообразований Морфологические особенности по химическому составу выделение з и железа голубоватые, голубовато-серые или акис (FeO) сизые, зеленовато-голубоватые и пр. плёнки, примазки и разводы, буреющие на воздухе голубовато-серая пропитка песчаной массы выделение ремнезёма рый или белёсый налёт к) тонкий светло-се кварцевых зёрен на структурных отдель- ностях – кремнезёмистая присыпка бел- сые пятна и потёки; тонкие прожилки, пронизывающие крупные структурные отдельности бородки на камнях Таблица Типичные новообразования в зональных типах по Природные зоны Типичные новообразования чв на примере Восточно-Европейской равнины) тайга и смеш оксиды и гидроксиды железа, алюминия, марганца анный лес вторичные железистые силикаты широколиственный севера на юг уменьшается количество железно- а ц лес и лесостепь с алюминиево-м рган евых новообразований, увеличивается количество карбонатных новообразований степь счезают железно-марганцевые новообразования и желе- и зистые силикаты, широко представлены карбонатные новообразования, в значительном количестве появляются гипсы сухие степи и арбонатные, сульфатные и хлоридные новообразования полупустыни к засушливые п ульфатные и хлоридные новообразования олупустыни с Как видно из таблицы 7, по мере усиления аридности (засушливости) климата от тайги к полупустыням в умеренном поясе всё меньше в почвах содержится новообразований из оксидов и гидроксидов железа, алюминия и марганца, но всё больше карбонатных, сульфатных и хлоридных новообразований изменяется и форма самих новообразований. 24 ического или минерального ЗАДАНИЕ вообразования и включения в каждом генетическом гори- атериалы: вы в почвенном ящике. ты (HCl). салфетки для рук. Методика работы (1) Из каждого генетического горизонта (подгоризонта) берётся представительная оль- зован аруженные в горизонте (подгоризонте) новообразования ха- ракте ообразований можн Включения – находящиеся в почве тела орган происхождения, возникновение которых не связано с почвообразовательными процессами (валуны, галька и другие обломки горных пород, раковины и кости животных, археологические остатки – различные следы деятельности человека (стекло, кирпичи, угли, монеты, посуда, технические изделия и т.д.) и пр. В процессе почвообразования включения являются инертными телами. Они имеют значение для определения условий формирования почвы, её истории и возраста. Определить но зонте (подгоризонте) образца почвы. М. Образец поч. Бланк описания образца почвы. 3. Увеличительное стекло (лупа. 4. 10%-ный раствор соляной кисло. Пипетка. 6. Влажные часть почвенного материала и высыпается на лист бумаги. (2) Почвенный материал тщательно исследуется, в том числе и с исп ием увеличительного стекла, на наличие новообразований, имеющих как экзогенное (поверхностное, таки эндогенное (внутреннее) расположение по отношению к структурным отдельностям. В последнем случае, если есть подозрение на наличие эндогенных новообразований, то необходимо вскрыть разломить на части) структурные отдельности и описать обнаруженные новообразования) Все обн ризуются сточки зрения их состава (он определяется, главным образом, по окраске, морфологии, размеров и частоты встречаемости (единичные, очень редкие, редкие, частые, очень частые, господствующие. Правильность визуального (по окраске) выделения ново проверить дополнительными способами, например карбонатные новообразования устанавливаются не только своей беловатой окраской, но и вскипанием от воздействия на них 10%-ного раствора соляной кислоты (HCl); гипсовые новообразования имеют также беловатую окраску, ноне реагируют на соляную кислоту, однако имеют солоновато-горьковатый привкус. 25 жащая новоо Т а блица Степень и характер вскипания образца почвенной мот в) Степень вскипания Характер вскипания (4) Почвенная масса всех горизонтов (подгоризонтов), не содер бразования, прокапывается 10%-ным раствором соляной кислоты (HCl) для проверки на содержание карбонатных солей (пропитка почвенной массы карбонатными солями. Отмечается различная степень вскипания от воздействия раствора кислоты (таблица 8). Чем сильнее вскипание, тем больше концентрация карбонатных солей в образце почвенной массы. ассы оздействия на неё 10%-ного раствора соляной кислоты (по Э.А. Корнблюму и др, 1982) не вскипает пузырьки СО не выделяются слабое вскипание выделяются разрозненные пузырьки СО 2 среднее вскипание пузырьки СО образуют сплошной, в основном и одноярусный, слой на поверхности спытуемого образца почвенной массы сильное вскипание лошной и многоярусный м пузырьки СО образуют сп слой на поверхности испытуемого образца почвенной ассы (5) Почвенный материал (при необходимости и тот, что остался в почвенно ючения не обнаруживаются в го- ризон сле и включения) воз- вращ тоговый результат по новообразованиями включениям в каждом генет м ящике) тщательно исследуется на наличие включений (их количество, размеры и морфологические особенности. В случае если новообразования и вкл те (подгоризонте), то данный факт фиксируется в бланках описания образца почвы как не обнаружены или не встречены. (6) Проработанный почвенный материал (в том чи ается обратно в почвенный ящик. И ическом горизонте (подгоризонте) вписывается простым карандашом в соответствующую графу бланка описания образца почвы. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ ПОЧВЫ Кислотность почвы не является е морфологическим (внешним) признаком, ь почвы подкислять почвенный раств гидро венного раств а – слабый электролит, диссоциирующий последующему. Это уравнение характеризует так называемое ионное равновесие воды. Конц = В абсолютно чистой воде (к ней в наибольшей степени приближена дис- тилли [H ] = [OH ] = 10 . лагодаря особенностям молекулярного строения вода обладает свойством х д ибо она – физико-химическое свойство, которое почва приобретает в процессе своего развития под воздействием различных факторов почвообразования. Кислотность – чрезвычайно важное свойство, определяющее многие генетические и производственные (в т.ч. плодородие) почвенные качества. Это также и один из диагностических признаков почвы. Всем этим объясняется важность изучения кислотности почвы. Кислотность почвы – это способност ор или раствор солей вследствие наличия в составе почвы кислота также обменных ионов водорода и катионов, образующих при их вытеснении гидролитически кислые соли (преимущественно Al 3+ ) (Кауричев и др, 1989). Различают кислотность актуальную и потенциальную (обменную и литическую). Рассмотрим, в качестве примера, первую из них. Актуальная кислотность определяется значением pH поч ора или водной вытяжки и зависит от концентрации ионов водорода (H + ) в почвенном растворе. Как известно, вод уравнению + ─ ентрация ионов H + ив почвенном растворе имеет ничтожно малые величины рованная вода) отмечается указанное ионное равновесие + ─7 ─ Б орошо растворять различные химические соединения. Поэтому почвенная вода представляет собой слабый раствор. В зависимости от состава икон- центрации растворённых в почвенном растворе веществ ионное равновесие смещается в ту или иную сторону. Так, присутствующие в почвенном растворе кислоты повышают концентрацию H + ([H + ] > 10 ─7 ), создавая кислую реакцию среды. Присутствие оснований и щелочей повышает концентрацию [OH ─ ], что создаёт щелочную реакцию сре ы ([H + ] < 10 ─7 и [OH ─ ] > 10 ─7 ). 27 одородный показатель кислотности (pH) представляет собой десятичный л = ─ lg [H + ]. В нейтральных растворах pH = 7, в кислых – pH < 7, в щелочных – pH > 7. й массы Т а блица Кислотность почвенной массы и солевой состав в Градации кислотности Солевой состав почвенной массы В огарифм концентрации водородных ионов (моль/л), взятый с обратным знаком С величиной кислотности генетически связан солевой состав почвенно (таблица 9). ней почвенной массы кислая отсутствуют карбонаты, сульфаты, хлориды нейтральная присутствуют карбонаты и следы сульфатов щелочная присутствуют карбонаты, сульфаты, хлориды ЗАДАНИЕ туальную кислотность в каждом генетическом горизонте атериалы: вы в почвенном ящике. 50 см 3 е бумажные фильтры. лфетки для рук. Методика работы (1) Небольшое количество почвенного материала (объём 1,5-2 чайных ложк ► Определить ак (подгоризонте) образца почвы. М. Образец поч. Бланк описания образца почвы. 3. Фарфоровая ступка и пестик. 4. Коническая колба ёмкостью 2 5. Дистиллированная вода. 6. Универсальный индикатор. Пипетка. 8. Беззольны 9. Стеклянная воронка. 10. Пробирка. 11. Влажные са и, взятое из отдельного генетического горизонта (подгоризонта) образца почвы, очищается от посторонних предметов (веточки, стебли и корни трав, 28 ёмкос ле отстаивания водную вытяжку фильтруют через беззо у (5 см ) наливают в пробирку, и добав ерного распределения окрас о полученной равномерной окраске определяют ориентировочную велич Т а блица Градации кислотности и окраска водной вытяж п Градации кислотности Окраска водной вытяжки обломки камней, угольки и т.д.), аккуратно растирается пестиком в фарфоровой ступке до максимально возможной однородной рассыпчатой массы. (2) Рассыпчатая почвенная масса (25 г) помещается в коническую колбу тью 250 см. Колбу наполовину (125 г) заливают дистиллированной водой, после чего содержимое колбы несколько раз аккуратно взбалтывается и отстаивается 5-10 минут. (3) Полученную пос льный фильтр в стеклянной воронке. (4) Отфильтрованную водную вытяжк 3 ляют вне около 0,25 см универсального индикатора, вследствие чего полученная смесь окрашивается в определённый цвет. (5) Пробирку со смесью встряхивают для равном ки. (6) П ину (градацию) кислотности водной вытяжки (таблица 10). ки осле добавления вне универсального индикатора кислая розовая слабокислая оранжево-жёлтая, желтоватая нейтральная зеленоватая, желтовато-зеленоватая слабощелочная голубовато-синяя результат по актуальной кислотности в каждом гене- тиче Итоговый ском горизонте (подгоризонте) вписывается простым карандашом в соответствующую графу бланка описания образца почвы. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОЕНИЯ ПРОФИЛЯ И НАЗВАНИЯ ПОЧВЫ Важнейшим морфологическими иагностическим признаком почвы яв- ляетс о различаются генетические горизонты (морфоны) враз- личны вы, формирование которых происходит в усл наибольшая активность проце хвои, веток и ления д я строение её профиля, те. закономерное изменение состава и строения почвенной толщи сверху вниз. Это изменение обусловлено расчленением почвенной толщина генетические горизонты (морфоны), которые обособляются постепенно в процессе формирования почвы. Однако даже в окончательно сформированной почве эти горизонты, как правило, не имеют резкой границы, постепенно переходя один в другой. В пределах одной почвенной толщи они различаются мощностью, особенностями окраски, химико- минералогическими механическим составами, структурой, составом новообразований и т.д. Существенн х типах почв. Тем не менее, можно выделить два типа строения почвенного профиля – автоморфный (аутос (греч) – сам, морфэ (греч) – форма) и гидроморфный (гидрос (греч) – вода, морфэ (греч) – форма. Рассмотрим подробнее строение почв автоморфного типа, поскольку предшествующие работы по определению других морфологических признаков проводились по образцам почв данного типа. Автоморфные почвы – это поч овиях возвышенных междуречных пространств, почвообразующие породы которых хорошо промываются фильтрующимися атмосферными осадками, при сравнительно глубоком залегании уровня грунтовых вод. Под влиянием систематически нисходящих токов фильтрующихся атмосферных осадков происходит закономерное перемещение химических элементов и соединений, причём амплитуда перемещения соответствует их подвижности в конкретных ландшафтно-геохимических условиях. Выделяют следующие основные генетические горизонты автоморфных почв A – гумусовый горизонт. В нём наблюдается ссов почвообразования, происходит разложение отмершего органического вещества, формируются и систематически накапливаются специфические органические соединения – гумус. Одновременно в этом горизонте происходит накопление зольных элементов питания растений. Однако в гумусовом горизонте выражены не только процессы накопления. Часть химических элементов в виде подвижных (органических и минеральных) соединений выносится за пределы горизонта в нижележащую почвенную толщу. В этой связи в горизонте выделяют следующие подгоризонты (субморфоны): А о – лесная подстилка из слежавшихся перепревших листьев, пр. в почвах лесных ландшафтов, или степной войлок почв безлесных ландшафтов с доминированием травянистых растительных сообществ. А – гумусо-аккумулятивный, где преобладают процессы накоп гумус ся с пахотного гориз ымываю), где преобладают проце вио лат) – вмываю). В данном горизонте аи зольных элементов. Подгоризонт имеет окраску от коричнево-бурой и светло-серой до чёрной вследствие повышенного содержания гумуса (от фульвокислот до гуминовых кислот, наиболее густую корневую систему трав, преобладающую комковатую или зернистую структуру. Во всех пахотных почвах почвенный профиль начинает онта (А пах ), который образуется в результате обработки гумусового и части нижележащих горизонтов (подгоризонтов). А – гумусо-элювиальный (элювио лат) – в ссы вымывания гумуса, зольных элементов и других соединений. Вне- которых типах почв (подзолистые почвы) вымывание в подгоризонте выражено необычайно сильно. В этом случае подгоризонт обособляется в самостоятельный элювиальный горизонт, откуда выносятся все более или менее подвижные соединения, и приобретает белёсую окраску, напоминающую цвет золы (из-за остаточного накопления прочного кремнезёма), резко выделяясь в почвенном профиле. И чем сильнее выражено вымывание, тем чётче выражена белёсая окраска, плитовидная структура почвы или её бесструктур- ность (распылённость), легче механический состав почвенной массы. В почвах, где процессы вымывания выражены не столь сильно, как в подзолистых например, серые лесные почвы, подгоризонт А (здесь он обозначается как А 1 А 2 ) характеризуется наличием кремнезёмистой присыпки, обилие которой указывает на интенсивность вымывания в этой части почвенной толщи. Например, в подтипе светло-серые лесные почвы кремнезёмистая присыпка настолько обильна, что горизонт А 1 А 2 резко выделяется своей светло-серой окраской в почвенном профиле. Обильна присыпка в этом подтипе почвы ив верхней части нижележащего горизонта В. В более южном подтипе темно- серые лесные почвы присыпка встречается лишь в верхней части горизонта В на поверхности ореховатых структурных отдельностей, а нижняя часть горизонта А имеет лишь слабовыраженный белесоватый оттенок. Горизонт А 1 А 2 у тёмно-серых лесных почв отсутствует. B – иллювиальный горизонт (иллю происходит накопление тонкодисперсных частиц и осаждение соединений тех химических элементов, которые были вымыты из горизонта А. Глубина перемещения различных элементов в разных условиях значительно отличается, однако, в целом, более растворимые соединения мигрируют глубже, чем менее растворимые. Следует отметить, что название иллювиальный горизонт весьма условно, поскольку процесс вмывания подвижных соединений распространяется значительно ниже иллювиального горизонта. Обычно в качестве горизонта вмывания выделяют горизонт вмывания тонких глинистых частиц, оксидов и гидроксидов железа, марганца, реже алюминия. Иллювиальный горизонт чётко выделяется в почвенном профиле оттенками коричневого, красного и бурого цветов, более тяжёлым (как правило среднесуг- линисто-глинистым) механическим составом и, как следствие, повышенной плотностью, преобладанием ореховатой, призматической или столбчатой 31 ( признаков (окраска, ме- ханич структур, разнообразием новообразований особенно выделениями оксидов и гидроксидов железа, алюминия, марганца в верхней и средней частях горизонта, карбонатных – в самой нижней части горизонта. В верхней и реже нижней частях горизонта В некоторых типов почв (дерново-подзолистые, серые лесные и др) встречается в разной степени обилия кремнезёмистая присыпка, указывающая на протекание здесь процессов вымывания химических соединений, и пятна гумуса, вымытого (в форме затёков) из горизонта А или аккумулированного побывшим корневым ходам. В зависимости от сочетания морфологических еский состав, структура, характер новообразований и пр) в горизонте В можно выделить ряд подгоризонтов – |