лабораторная работа. Лабораторная 4-1. Лабораторная работа окраска почв
 Скачать 416.5 Kb.
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ОКРАСКА ПОЧВ Цель работы - получить навыки по характеристике почвенных профилей отдельных типов почв; - получение представлений об определении окраски и причинах окраски почв. Задачи работы - знакомство со способами определения окраски почв; - определение окраски образцов почв. Ход работы На предоставленных фотографиях (рис. 3) выделить и дать название генетическим горизонтам. Оценить окраску каждого горизонта, используя стандартную шкалу цветов (рис. 2). Определить мощность почвы и ее отдельных горизонтов. Полученные результаты занести в таблицу. Основные сведения по теме работы Почвенный профиль – это вертикальный разрез почвы, состоящий из нескольких слоев, отличающихся друг от друга по окраске, сложению, структуре и другим морфологическим признакам. Эти слои носят название генетических горизонтов, поскольку они сформировались в процессе генезиса (развития) почвы из первоначально однородной толщи материнской породы. Морфологические признаки почв – это внешние признаки, позволяющие отличать почвы друг от друга, а также от горных пород, приблизительно судить о происхождении почвы, направленности и степени выраженности почвообразовательного процесса. Важнейшими морфологическими признаками являются: общее строение почвенного профиля (обозначение и название горизонтов), мощность почвы и отдельных ее горизонтов (от... до... см), цвет или окраска, влажность, гранулометрический состав, структура, сложение, включения и новообразования, распространение корней растений, характер перехода одного горизонта в другой, форма границ, глубина вскипания от НСl. В почвоведении и агрономической практике наибольшее значение имеют следующие группы морфологических признаков почв: строение почвенного профиля – общий вид всей толщи почвы на поперечном срезе (раскопе), представляющий собой вертикальную последовательность однородных слоев – генетических горизорнтов; мощность почвы – толщина ее от поверхности вглубь до незатронутой почвообразовательными процессами материнской породы; структура почвы – совокупность агрегатов (отдельностей), на которые естественно распадается почвенная масса; гранулометрический состав – относительное содержание в почве твердых частиц (механических элементов) различной величины; сложение почвы– взаимное расположение в пространстве и соотношение механических элементов, структурных отдельностей и связанных с ними пор. По плотности сложение бывает слитое, плотное, рыхлое, и рассыпчатое, по пористости – тонкопористое, пористое, губчатое, дырчатое, ячеистое и трубчатое; окраска почвы – визуально наблюдаемая цветовая характеристика каждого из горизонтов почвы. Наиболее распространренными цветовыми аспектами является черный, красный, желтый, сизо-зеленый и белый; новообразования - скопления веществ, которые образуются и откладываются в горизонтах почвы в результате почвообразовательных процессов. К новообразованиям химического происхождения относятся выцветы, налеты, корочки, примазки, потеки, прожилки, прослойки. К новообразованиям биологического происхождения – червоточины, копролиты, кротовины, корневины, дендриты; включения - присутствующие в почве тела органического и неорганического происхождения, наличие которых не связано с почвообразовательнымпроцессом: камни, лёд, кости животных, раковины моллюсков, окаменелости, предметы, связанные с деятельностью человека. Окраска – первый морфологический признак, по которому выделяются генетические горизонты, так как ее изменения отражают изменения внутренних свойств почвенного тела. Она отражает литологический и химический состав горизонтов, качество органического вещества и другие признаки почв. Окраска может характеризовать как профиль в целом, так и отдельные горизонты почв. Окраской или цветом почвы называется визуально наблюдаемая цветовая характеристика каждого из горизонтов почвы. Многие типы почв имеют «цветовые» названия: чернозёмы, бурозёмы, краснозёмы, каштановые, коричневые, серозёмы, желтозёмы, и др. Окраска может быть однородной и неоднородной. Однородная окраска может быть равномерной, не изменяющейся в пределах всего горизонта, и неравномерной, если тон и интенсивность окраски постепенно меняются от верхней части горизонта к нижней, например от темно-серой до серой. При неоднородной окраске наблюдается сочетание цветовых пятен, например, в глеевом горизонте на сизом фоне выделяются ржаво-охристые пятна. В зависимости от геометрии пятен можно выделять следующие виды неоднородной окраски. Пятнистая формируется путем нерегулярного расположения пятен одного цвета на фоне другого. Если пятнышки мелкие (до 5 мм), то такая окраска называется крапчатой. Полосчатая окраска создается регулярным чередованием полос разного цвета, она особенно характерна для глинистых почв. Мраморовидной называют крайне пеструю окраску в виде крайне пестрого узора пятен и прожилок разного цвета, обычно более светлых по сравнению с основной массой. Описывая горизонты с неоднородной окраской, указывают преобладающий цвет пятен, полос, точек и их происхождение (затеки гумуса, скопление кремнекислоты, окиси или закиси железа и т. д.). Важное значение имеет количественная характеристика степени неоднородности. Можно отмечать обилие пятен (мало, средне, много), размер (мелкие, средние, круп- ные), контрастность, размер границ пятен (резкая, ясная, постепенная) и, конечно, окраска пятен. Окраску горизонта необходимо изучать по естественному излому, а не по растертой в порошок почве, ибо при этом окраска меняется. Определять ее следует только при одинаковых условиях освещения, в дневные часы и при одинаковой экспозиции стенок почвенных разрезов. Окраска почвы в значительной степени зависит от ее влажности (например, темно-серая становится светло-серой при высыхании). В почвах различают четыре основных цвета: черный, белый, красный, синий и ряд промежуточных оттенков. Наиболее важны для окраски почв следующие группы веществ: гумусовые вещества придают почве черную, темно-серую и серую окраску (такую окраску имеют, например, чернозёмы); соединения окисного железа (Fe2O3) окрашивают почву в красный, оранжевый и желтый цвета (такую окраску имеют краснозёмы, желтозёмы, каштановые почвы); соединения закисного железа (FeO) окрашивают почву в сизые и голубоватые цвета (такую окраску имеют, например, тундровые глеезёмы, дерново-глеевые почвы тайги); кремнезем (SiO2), карбонат кальция (CaCO3), гипс (CaSO4) и легкорастворимые соли окрашивают почву в серые и беловатые цвета (так окрашены, например, подзолистые, серые лесные почвы). Цвет почвенной массы в горизонте почти никогда не бывает «чистым», он всегда сопровождается рядом сопутствующих тонов, придающих горизонту тот или иной оттенок. Обычно определить окраску почвы одним словом не представляется возможным, поэтому приходится устанавливать преобладающий цвет, указывая степень окраски, оттенок или сочетание двух цветов (название преобладающего цвета ставится на последнее место): светло-серый, красно-бурый и т.д Наиболее часто встречаются следующие цвета почвенных горизонтов: интенсивно-черный, черный, серовато-черный, серо-черный, буровато-черный, буро-черный, темно-серый, серый, светло-серый, белесо-серый, буровато-серый, сизовато-серый, сизый (голубовато-серый), желтый, буровато-желтый, ржаво-охристый, охристо-желтый, лимонно-желтый, красный, буро-красный, ржаво-красный, черно-бурый, темно-бурый, светло-бурый, красновато-бурый, желто-бурый, палево-бурый, палевый, светло-палевый, белесо-палевый. В истории развития полевых почвенных исследований было несколько попыток установить стандартную шкалу цветовых оттенков, которая позволяла бы объективно определять цвет почвенной массы. Основополагающей в этом отношении явилась схема, предложенная С. А. Захаровым в 1927 г. так называемый треугольник Захарова (рис. 1).  пале вая Рис. 1. Основные цвета почв (по С.А.Захарову). Согласно концепции С. А. Захарова, все разнообразие окрасок в почве создается черным, белым и красным цветами. Их смешение в той или иной пропорции дает многообразную цветовую гамму оттенков и промежуточных тонов — бурого, серого, каштанового и др. Каждый основной цвет обусловлен развитием определенного процесса почвообразования, а производные тона показывают интенсивность развития того или иного процесса. Так, черный цвет формируется в почве благодаря дерновому процессу почвообразования, в результате которого накапливается гумус. Установлено, что черная окраска присуща верхним горизонтам почв, содержащим более 10 % гумуса; темно-серая (как промежуточная от черного) соответствует 6–10 %, серая от 5 до 3 %, светло-серая 3–1 %, белесая – менее 1 %. В заболоченных почвах могут встречаться пятна черного цвета – новообразования марганца, также черный цвет обычно имеют включения золы или древесного угля. Нередко черная, темно-серая окраска гумусового горизонта имеет коричневый или бурый оттенок, что связано с наличием в гумусовом горизонте окисных соединений железа Fe (III), имеющего ржавую или красно-ржавую окраску. В подзолистых и дерново-подзолистых суглинистых и глинистых почвах красно-бурая окраска с разной степенью тональности присуща иллювиальным горизонтам. Иллювиальные горизонты песчаных и супесчаных почв окрашены в более бледные тона, часто в желтый цвет, что обусловлено, одной стороны, более интенсивным выносом гидрата оксида железа, а с другой – присутствием лимонита, то есть гидрата оксида железа с большим количеством молекул воды.   Черный  Темно-буро-желтый Темно-серый  Темно-буровато-коричневый Серый  Буровато-коричневый Светло-серый  Светло-буровато-коричневый Беловато-серый  Темно-красновато-коричневый Темно-буровато-серый  Красновато-коричневый Буровато-серый  Светло-красновато-коричневый Светло-буровато-серый  Темно-красный Темно-бурый  Красный Бурый  Темно-коричневато-красный Темно-серовато-бурый  Коричневато-красный Серовато-бурый  Светло-коричневато-красный Светло-серовато-бурый  Оливковый Темновато-бурый  Светло-оливковый Темно-желтовато-бурый  Серовато-оливковый Светло-желтовато-бурый  Светло-серовато-оливковый Темно-красновато-бурый  Зеленовато-оливковый Красновато-бурый  Оливково-зеленый Светло-красновато-бурый  Оливково-серый Темно-палевый  Темно-оливково-серый Палевый  Темно-оливково-бурый Желто-палевый  Оливково-бурый Буро-палевый  Светло-оливково-бурый Буро-серовато-палевый  Темно-серо-зеленый Темно-желтый  Серо-зеленый Желтый  Светло-серо-зеленый Светло-желтый  Темно-сизый Светло-буровато-желтый  Сизый  Темно-коричневый  Светло-сизый  Коричневый  Серовато-сизый Светло-коричневый  Сизовато-серый Темно-серовато-коричневый  Темно-голубой Серовато-коричневый  Голубой  Светло-серовато-коричневый  Светло-голубой Буровато-желтый  Сизовато-голубой Рис. 2. Основные цвета, используемые для описания окраски почвы. Наличие белого цвета в почвах связано с развитием подзолистого процесса почвообразования или присутствием карбонатов. Под пологом хвойного леса накапливается мертвое органическое вещество в виде лесной подстилки, состоящей из частично опавшей хвои, содержащей много различных органических кислот. Опавшая хвоя в аэробных условиях подвергается минерализации, вследствие которой высвобождаются большое количество органических активных кислот и ряд минеральных элементов. Наличие в почвах органических агрессивных кислот вызывает разрушение кристаллической решетки минералов и отдельные элементы, входящие в состав минералов, становятся свободными. На территориях с господствующим промывным водным режимом они легко вымываются из горизонта А2 (подзолистого) в горизонт В (иллювиальный). За счет этого подзолистый горизонт осветляется, приобретая светло-желтый, палевый, белесый тона. В подзолистом горизонте концентрируются в основном оксиды кремния (SiO2) или каолинит (Аl2O3·2SiO2·2Н2О) или же гидрат оксида алюминия (Аl2O3·nН2О). В почвах, развивающихся на карбонатных породах (мел, мергель, известняк), окраска белых и желтых тонов обусловлена наличием карбонатов кальция (СаСО3) и магния (МgСО3). Присутствие в почвах синего цвета связано с развитием болотного процесса почвообразования, при котором в анаэробных условиях активно протекают восстановительные процессы и накапливается закисное железо Fe (II) (голубого цвета). Образующиеся глеевые горизонты имеют синюю, зеленую, голубую, сизо-голубую окраску в зависимости от количества FeO и гранулометрического состава почвообразующей породы. В торфяно-болотных почвах голубая окраска может быть обусловлена наличием вивианита (фосфорнокислой закиси железа).
Современные авторы для получения наиболее точной цветовой характеристики почвы используют стандартную шкалу Манселла – Munsell Soil Colour Charts, основные цвета которой показаны на рис. 2. http://infosoil.ru/index.php?pageID=sdescr77 – описание почв  дерново-подзолистая светло-серая лесная чернозём типичный чернозём обыкновенный  темно-каштановая бурозём аллювиальная солонец Рис. 3. Образцы почвенных профилей (по Н.И. Полупану и др.). Закономерные сочетания почвенного горизонта образуют почвенный профиль - следующий почвенный структурный уровень. Практически все системы почвенного горизонта и их обозначений, предложенные разными авторами, используют 3 основные, введенные В. В. Докучаевым: А - поверхностный гумусоаккумулятивный почвенный горизонт; В - переходный к материнской породе почвенный горизонт; С - материнская горная порода. В России наибольшее распространение получила система почвенного горизонта, определенная в программе Почвенной карты России в масштабе1:2 500 000. Она имеет следующий вид: 0 -- почвенные горизонты с содержанием по объему более 70 % органического вещества; 01 -- почвенные горизонты, в основном состоящие из неразложившихся растительных остатков; 02 -- почвенные горизонты, в основном состоящие из среднеразложившихся растительных остатков, частично сохранивших свою форму; 03 -- почвенные горизонты, в основном состоящие из органической массы, утратившей форму остатков; A0 – лесная подстилка (дернина). Представляет собой опад растений на различных стадиях разложения – от свежего до полностью разложившегося. Это самая верхняя часть почвенного профиля. Встречается только в естественных почвах. А – наиболее темноокрашенный горизонт в верхней части почвенного профиля, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса, Тесно связанного с минеральной частью почвы. Цвет этого горизонта варьируется от черного, бурого, коричневого до светло-серого, что зависит от состава и количества гумуса. Мощность гумусового горизонта колеблется от нескольких сантиметров до 1,5 м и более. A1 – гумусовый (перегнойный) горизонт. Встречается в почвах, где происходит разрушение алюмосиликатов и образование подвижных органо-минеральных веществ. Верхний темноокрашенный горизонт, содержащий наибольшее количество органического вещества. A2 – элювиальный горизонт (горизонт вымывания, подзолистый или осолоделый). Формируется под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащенный остаточным кремнеземом. В - минеральные почвенные горизонты, лежащие под горизонтами А0, А1, А2 либо сразу под 0 и характеризующиеся любым изменением цвета и структуры по сравнению с А, G или С; уплотненный почвенный горизонт в средней части профиля, характеризующийся иллювиальным накоплением глины и аморфных продуктов почвообразования, т. н. иллювиально аккумулятивный почвенный горизонт. Выделяют также иллювиально глинистые, иллювиально гумусовые, иллювиально железистые, иллювиально Al Fe гумусовые, иллювиально метаморфические почвенные горизонты. В; B – иллювиальный горизонт (горизонт вмывания – намывания и накопления веществ, внесенных из других горизонтов) В случае черноземного типа почвообразования в этом горизонте не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт является переходным слоем к почвообразующей породе, характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов. В случае подзолистого типа почвообразования данный горизонт располагается под элювиальным горизонтом и представляет собой бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, оксидов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих горизонтов. G – глеевый горизонт, характерен для почв с постоянно избыточным увлажнением (болотных, тундровых, аллювиальных и др.), которое вызывает восстановительные процессы в почве и придает горизонту характерные черты –сизую, серовато-голубую или грязно-зеленую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитость, вязкость и т.д. G1 -- глеевые почвенные горизонты, окрашенные в яркие синие, голубые и синие тона; G2 -- глеевые почвенные горизонты, пестроокрашенные в голубоватые, сизые и ржавые тона; G3 -- минеральные почвенные горизонты, окрашенные в оливковые, зеленые и серовато зеленые тона; С – материнская горная порода, не затронутая или слабо затронутая почвообразованием (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т.д.). D – подстилающая порода. Рыхлая горная порода. Эта порода залегает ниже материнской и отличается от нее в литологическом отношении. Встречается только в случае перекрывания горных пород. Морфологические признаки почв Главные почвенные горизонты могут подразделяться на подгоризонты. Римскими цифрами может отображаться литологическая неоднородность породы. Переходные почвенные горизонты выражаются сочетанием соответствующих индексов: А2В, АВ, ВС и т. п. Для переходных горизонтов, которые имеют свойства как вышележащего, так и нижележащего горизонта, применяют двойные обозначения, например A1A2 – горизонт, прокрашенный гумусом и имеющий признаки оподзоленности; А2В – горизонт, имеющий черты подзолистого горизонта (А2) и иллювиального (В); ВС – переходный горизонт к материнской породе и т.д. Второстепенные признаки обозначаются нижним индексом с дополнительной малой буквой. Для детализации описаний почвенных горизонтов и почвенного профиля в целом используется большое количество малых индексов, например: са – карбонаты кальция и магния в различных формах, палевых оттенков; pca - щебень карбонатных пород среди бескарбонатного мелкозема; cs – гипс (в этом случае не отмечается наличия карбонатов); sa – легкорастворимые соли (в этом случае не отмечается наличие ни гипса, ни карбонатов); s -- солевые, sl -- солонцовые и солонцеватые, a -- антропогенные почвенный горизонт г., t – иллювиированная глина; h –иллювиированный гумус; па – присутствие солоноватости; m – сиаллитная метаморфизация; f – наличие признаков аккумуляции железа; ох – ферраллитная метаморфизация; g – присутствие признаков оглеения (глееватость); п – присутствие конкреций; е – наличие признаков элювиирования; v – признаки сли-тости; z – существенная перерытость почвенной фауной; сг – признаки криотурбаций; х – признаки самомульчирования; ag – устойчивое присутствие воды (ag – атмосферной, ag – грунтовой). |