Учебный центр «Крисмас+»

Изучение лесных почв станицы советской

Автор: Симкин  Александр, ученик 9 класса

МОБУСОШ№10,Краснодарский край, Новокубанскийкрай, ст. Советской

Руководители: Пархоменко В.А., Панченко Е.П.

Почва очень тонкий поверхностный слой суши. Она является главным  источником и основой производства почти всех продуктов питания и сырья для многих отраслей промышленности. Чтобы растения могли нормально расти и развиваться, почва как среда обитания должна удовлетворять их потребности в минеральных элементах питания, воде и кислороде. В Новокубанском районе неблагоприятно складывается ситуация с почвами. Наблюдается снижение содержания гумуса, уменьшается мощность гумусового горизонта, увеличивается заболоченность земли, то есть ухудшаются водно-физические свойства почв; усиливается проявление эрозионных процессов. В результате этого снижается эффективное плодородие не только пахотных почв, но и почв в лесных хозяйствах района. Кроме того, территория лесных массивов подвергается сильной бесконтрольной рекреационной нагрузке. В результате чего происходит замусоривание и загрязнение почвы, уничтожение деревьев.

В связи с вышесказанным актуальным является изучение почв для определения проявления указанных деградационных процессов в различных ландшафтах и выявление наиболее благоприятных участков для планирования лесного хозяйства, разработки мер по повышению продуктивности леса путем подбора древесных быстрорастущих пород в соответствии с условиями местопроизрастания, определения методов возобновления.

Цель исследования:

Изучить физико-химические свойства почвы леса с целью выявления более плодородных участков для высаживания саженцев лесных культур.

Задачи исследования:

1. изучить физико-морфологические свойства почвы;

2. изучить химические свойства почвы;

3. оценить почвы различных участков с помощью метода биоиндикации;

4. выявить участки с наиболее благоприятными для растений условиями.

Лес повышает плодородие почвы, извлекая и аккумулируя зольные элементы из грунта. Уничтожение леса в любых условиях приводит к оскудению почвы — заболачиванию, пересыханию, обеднению.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Морфология лесных почв станицы Советской

Для изучения морфологических свойств почвы были заложены  почвенные разрезы в глубине леса (участок № 1) и на окраине леса (участок № 2).

Описание почвенных разрезов

Участок № 1 (в глубине леса)

Рельеф-равнина, угодье-лес. Основные породы: граб, дуб черешчатый, вяз, орех черный.

А₀ (0-4 см) лесная подстилка из листьев граба, дуба черешчатого, вяза, травянистой растительности.

А₁ (4-25 см) темно-серый, сырой, среднесуглинистый, комковато-зернистый,  рыхлый, множество корней, червоточины, переход хорошо различим.

А₂ (25-53 см) темно-серый, влажный, среднесуглинистый, зернисто-ореховый, среднеуплотненный, много корней, червоточины, переход постепенный.

АB (53-79 см) буровато-темно-серый, влажный, среднесуглинистый, ореховато-глыбистый, среднеуплотненный, корней немного, переход постепенный.

B₁ (79-118 см) серовато-бурый, свежий, среднесуглинистый, плотный корней мало, переход постепенный.

B₂ (118-160 см) серовато-бурый, свежий, среднесуглинистый, среднеуплотненный, непрочно-глыбистый, карбонатная плесень, переход постепенный.

C (160-200 см) палево-бурый, свежий, глинистый, бесструктурный, плотный, встречаются белоглазки и журавчики.

Участок № 2 (на окраине леса)

Рельеф-равнина, угодье-лес. Основные породы: граб, дуб черешчатый, вяз, орех черный.

А₀ (0-4 см) лесная подстилка из листьев граба, дуба черешчатого, вяза, травянистой растительности.

А₁ (4-24 см) темно-серый, влажный, среднесуглинистый, комковато-зернистый, рыхлый, много корней, червоточины, много включений (в том числе и бытового мусора), переход хорошо различим.

А₂ (24-50 см) темно-серый, свежий, среднесуглинистый, зернисто-ореховый, среднеуплотненный, много корней, червоточины, много включений, переход постепенный.

АB (50-75 см) буровато-темно-серый, свежий, среднесуглинистый, ореховато-глыбистый, среднеуплотненный, корней мало, переход постепенный.

B₁ (75-116 см) серовато-бурый, свежий, среднесуглинистый, плотный корней очень мало, переход постепенный.

B₂ (116-159 см) серовато-бурый, свежий, среднесуглинистый, плотный, непрочно-глыбистый, карбонатная плесень, переход постепенный.

C (159-200 см) палево-бурый, свежий, глинистый, бесструктурный, плотный, встречаются белоглазки и журавчики.

Исследование почвенных разрезов показало, что почва с участка №1 (в глубине леса) более благоприятна для саженцев по своим морфологическим свойствам, таким как плотность, влажность, структура и т. д.

Изучение химического состава лесной почвы станицы Советской

Определение хлорид-ионов

Качественное определение содержания хлоридов в почве пробных участков было выполнено в водной вытяжке при соотношении почва: вода равно 1:5 путем взаимодействия с раствором нитрата серебра в соответствии с методикой (Приложение I)

Результаты анализа свидетельствуют, что почвы различались между собой по содержанию хлорид-ионов. При взаимодействии вытяжки из почвы участка № 1 с реагентом AgNO₃ образовалась сильная муть. Количество осадка составило 5-10 мл на 100 мл вытяжки. Это соответствует содержанию Cl , оцениваемому сотыми долями процента. То есть содержание иона является умеренным.

При выполнении такой же операции с вытяжкой из почвы участка № 2 образовался большой хлопьевидный осадок; его количество составило более 10 мл на 100 мл вытяжки. Это соответствует содержанию хлоридов, оцениваемому десятыми долями процента, отвечает повышенному содержанию иона.

Определение сульфат-ионов

Качественно-количественный анализ почв на содержание сульфатов проводили по приведенной выше методике взаимодействием водной вытяжки с раствором хлористого бария.

Результаты анализа позволяют заключить, что почвы участков характеризуются разным содержанием сульфат-ионов. При реакции водной вытяжки из почвы участка №1 с BaCl₂ медленное появление слабой мути. Количество образовавшегося осадка составляло 0,5-1,0 мл на 100 мл вытяжки, соответствует содержанию сульфатов в тысячных долях процента.

Взаимодействие водной вытяжки из почвы участка №2 с реагентом сопровождалось моментальным образованием сильной мути. Количество образовавшегося осадка равнялось 1-10 мл на 100 мл вытяжки. Это отвечает содержанию сульфат-ионов, оцениваемому десятыми долями процента.

Полевое определение содержания карбоната кальция (CaCO₃) в почвах при помощи 10% раствора соляной кислоты (HCl)

Для определения содержания карбонатов в исследуемых почвах были отобраны кусочки почвы, прикапывали на них 10 % раствор соляной кислоты и наблюдали реакцию. Почвы обоих участков характеризуются одинаковым содержанием этих соединений. Судя по реакции, почвы карбонатны с поверхности. В обоих случаях при взаимодействии образцов почвы с кислотой отчетливо были слышны звуковые эффекты, а вскипание было хорошо заметно. Такая реакция характерна для умеренно карбонатных почв и соответствует содержанию CaCO₃ равному 2-5 %.

Таким образом, результаты анализа водной вытяжки, а также определение карбонатности свидетельствует, что почва на окраине леса отличается более высоким содержанием водорастворимых солей, что может неблагоприятно сказаться на произрастании саженцев. При повышенном их содержании наблюдается нарушение физиологических процессов в растениях, что может в конечном итоге привести к их гибели. Особенно чувствительны к засолению молодые растения. Сравнительный анализ результатов исследований позволяет заключить, что более благоприятные условия для выращивания саженцев имеют место на участке № 1 в глубине леса.

Характеристика экологического состояния лесных почв станицы Советской по наличию дождевых червей (LumbricusterrestrisL)

Были изучены условия жизни дождевых червей и их влияние на почвообразование. Исследование проводилось в лесу близь ст. Советской Новокубанского района Краснодарского края. Площадки площадью метр на метр закладывались на двух участках в равных количествах по шесть на каждом участке (в глубине и на окраине леса). Заложенные площадки перекапывались, глубиной примерно на штык лопаты, после чего проводился количественный учет червей, и определялась их общая масса (ПриложениеI).

Исследованиями установлено, что почва на окраине леса маловлажная и сильно уплотнена, содержит большое количество гальки; грунтовые воды залегают ниже 150 см. Черви на этом участке обнаружены в небольшом количестве   65 штук. Животные отличались небольшими размерами; их общая масса составила 119г.

В глубине леса почва характеризовалась более высоким уровнем влажности и меньшей уплотненностью по сравнению с почвой участка на окраине леса. Грунтовые воды залегали на глубине более 100 см. На этих пробных площадках было обнаружено 118 червей. Они были среднего и большого размера; их общая масса равнялась 239 г.

Можно сделать вывод, что почва участка № 1 по своим качествам, таким как плодородие, обеспеченность влагой и др. более благоприятна для растений, чем почва с участка № 2. В глубине леса было найдено больше червей, поэтому почва с участка № 1 будет более рыхлой, а следовательно, будет лучше аэрироваться. На рост, развитие, размножение червей влияет состав и свойства почвы; её загрязненность и практическая деятельность человека.

ВЫВОДЫ:

1.Изучение почвенных разрезов показало, что в глубине леса почва более  рыхлая, влажная, содержит меньше различных включений по сравнению с почвой на окраине. По механическому составу почвы обоих участков являются средним суглинком.

2.Почва в глубине леса содержит ионы: Cl , SO42 , CO32  в умеренном количестве, что благоприятно для выращиваемых саженцев.

3.Биоиндикация подтвердила, что почва с участка №1 (в глубине леса) более плодородна и обеспечена влагой, чем почва с участка № 2 (на окраине леса). Самая большая численность дождевых червей в глубине леса. Это также свидетельствует о плодородии почвы. На рост, развитие, размножение червей влияет состав и свойства почвы; её загрязненность и практическая деятельность человека.

4.Проведенные исследования показали, что наиболее благоприятные условия для высадки деревьев в глубине леса, там, где проведена санитарная рубка.

См. также

Учебное оборудование производства ЗАО «Крисмас+» для исследования почвы

Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ

Этот материал опубликован в Сборнике тезисов участников IX Международного конкурса «Инструментальные исследования окружающей среды»