Почвенный разрез состоящий из нескольких слоев. Описание почвенных разрезов. Типы почвенных разрезов

Классификация почвенных разрезов 1 -2 м 75 -125 см

Полевое снаряжение почвоведа 1. 2. 3. 4. a) b) Лопаты (совковая, штыковая, малая саперная); HCl Почвенный бур; Лом, кирка – для работы на каменистых и плотных почвах Полевая сумка: Нож, стамеска –препарирования стенки почвенного разреза и отбора образцов; Мерная лента – измерение мощностей почвенных горизонтов. Устанавливают таким образом, чтобы 0 отметка ленты совпадала с поверхностью почвы; c) 10% соляная кислота в капельнице – определение глубины вскипания (наличие в почве карбонатов) ; d) Геологический молоток (если исследуются почвы в горных районах); e) вода, ; f) Напильники и бруски для заточки инструмента; g) Упаковочные материалы для отбора почвенных образцов; h) Фотоаппарат; i) Канцелярские принадлежности; j) Компас, GPS - навигатор измерительная лента, пакеты для взятия образцов.

Способы ориентации в поле Глазомер – способность человека оценивать на глаз, без помощи приборов, расстояние до окружающих предметов и размеры предметов. На дистанции 1 км погрешность составляет 50 %, но на менее дальних расстояниях может не превышать 10 % Установленные глазомерным способам расстояния проверяются по карте или непосредственно измерениями шагами или с помощью систем глобального позиционирования GPS, ГЛОНАС.

Измерение расстояний шагами Обыкновенно длинна шага рана половине человеческого роста, считая до уровня глаз т. е. в среднем 0, 7 -0, 8 м. Чтобы повысить точность измерения необходимо знать длину шага в метрах. Для этого шагами двукратно измеряется заранее известное расстояние (не менее 250 -500 м). Определив таким образом длину своего шага умножают на количество шагов и получают расстояние до объекта

Точность глазомерного определения расстояний во многом зависит от погоды, рельефа местности, характера поверхности, величины и окраски местных предметов

Выбор места заложения разреза Полнопрофильный разрез необходимо закладывать в наиболее характерном месте При заложении разреза необходимо учитывать: 1. Места разрезов следует согласовывать с рельефом и состоянием растительности; 2. На неоднородность почвенного покрова влияет хозяйственное использование территории. В выбранном месте лопатой очерчивают прямоугольник со сторонами приблизительно 150 -200 см в длину и 70 -80 см в ширину. Одна из стенок разреза должна быть обращена к солнцу. Эта стенка носит название «лицевой» . Предназначена она для изучения почвенного разреза.

Заложение и описание почвенных разрезов Боковая стенка Лицевая стенка Ступени Размеры приблизительно 150 -200× 70 -80× 200 см

Подготовка лицевой стенки I II 1. Лицевая стенка выравнивается саперной или штыковой лопатой; 2. препарируется часть лицевой стенки от поверхности до дна разреза

Выделение почвенных горизонтов А В С Ознакомившись с общим изменением морфологических признаков по разрезу почвы выделяют генетические горизонты Строение почвенного профиля отражает основные процессы, происходящие в почвах, и определяет классификационное положение почвы

Определение мощности почвенных горизонтов 0 -37 37 А 10 см 37 -81 44 81 -130 49 В С 10 см

Определение влажности 1. Сухая почва – пылит; 2. Свежая – не пылит, слегка холодит руку; 3. Влажная – сжимается рукою в комки, бумага приложенная к почве быстро сыреет; 4. Сырая – увлажняет руку и прилипает к ней; 5. Мокрая – из стенок разреза сочиться вода; Влажность не является устойчивым признаком той или иной почвы или отдельного горизонта и зависит: üметеорологический условий; üфизических свойств почв; üрастительности;

Определение окраски почв Цвет самый доступный морфологический признак почв, в природной обстановке окраска почв сильно меняется в зависимости от влажности и характера освещения. Нельзя описывать почву рано утром и вечером при низком положении солнца, а также в сыром и влажном состоянии

Определение гранулометрического состава почв Определение гранулометрического состава является важным этапом в описании почвенного разреза. На основании гранулометрического состава устанавливаются низшие таксономические единицы почв – разновидности. Наиболее точное определение ГМС производиться посредством лабораторных методов (методом Качинского с пирофосфатом натрия), ситовой метод. В полевых условиях используют методы: 1. сухого растирания; 2. мокрого растирания; 3. раскатывания (метод шнура);

Классификация механических элементов по размеру (по Н. А. Качинскому) Каменистая часть почвы Гравий Песок: крупный средний мелкий Пыль: крупная средняя мелкая Ил: грубый тонкий Коллоиды Диаметр ЭПЧ, мм Группы ЭПЧ* >3 Скелет (хрящ) 3 -1 1 -0, 5 -0, 25 -0, 05 -0, 01 -0, 005 -0, 001 -0, 0005 -0, 0001 0, 01 Физическая глина

Определение гранулометрического состава методом раскатывания Гранулометрический состав Результат раскатывания в шнур Песок не скатывается в шар Супесь образуются зачатки шнура Легкий суглинок шнур образуется, но распадается на части Средний суглинок сплошной шнур, но при свертывании в кольцо он разламывается на части Тяжелый суглинок шнур сплошной, но при свертывании в кольцо на его внешней поверхности образуются трещинки Глины сплошной шнур, который свертывается в кольцо без трещин. Вид образца после раскатывания

Определение структуры почв Структура – способность почвы распадаться на структурные отдельности, различные по величине, форме, плотности, водо– и механической прочности. При определении структуры используют классификацию разработанную С. А. Захаровым. Структура обычно сильно меняется по профилю. В сырой и мокрой почве определение структуры затруднено, в этом случае структуру определяют в подсушенных образцах

Определение сложения почв Сложение – внешние выражение плотности и пористости почв 1. 2. 3. 4. 5. Рыхлое сложение; Слабоуплотненное сложение; Уплотненное сложение; Плотное сложение; Очень плотное сложение.

Порозность почв 1. тонкопористое – почва пронизана порами диаметром менее 1 мм; 2. пористое – диаметр пор колеблется от 1 до 3 мм; 3. губчатое – в почве имеются пустоты от 3 до 5 мм; 4. ноздреватое, или дырчатое – диаметр пустот колеблемся от 5 до 10 мм; 5. ячеистое – диаметр превышает 10 мм; 6. канальчатое или трубчатое – пустоты в виде каналов, прорытых землероями: слепышами, сусликами, кротами и т

Описание почвенного образца по морфологическим признакам



Общая схема проведения описания почвы

Для облегчения проведения описаний используется стандартный бланк описания почвенного разреза, приведенный на следующей страничке .
Перед началом описания заполняют шапку бланка: дату, административное и местное положение разреза, его положение в рельефе (ровное место, склон холма или оврага и т.п.) , тип окружающей растительности (название растительного сообщества, под которым изучается почва) .
Желательно описать растительность поподробнее, особенно ту ее часть, которая определяет внешний облик сообщества (в лесу, например - древесно-кустарниковую) .

Если почвенным разрезом вскрыта грунтовая вода, то измеряют глубину ее залегания (уровень грунтовых вод) . Если воды нет - эту графу оставляют свободной или записывают сюда величину, известную по наличию скважин, колодцев, родников в непосредственной близости от разреза.

Графу "Название почвы" оставляют свободной и заполняют его в самом конце только в том случае, если национальная система классификации хорошо известна преподавателю, и он самостоятельно в состоянии определить тип изученной почвы (процедура определения почвы не входит в обязательную часть задания и может быть выполнена по желанию) .

Далее приступают к описанию морфологических признаков вскрытой разрезом почвы.
К главным морфологическим признакам почвы , подлежащим описанию в полевых условиях, относят: строение почвы (выявление генетических горизонтов) , мощность почвы и отдельных ее горизонтов, окраска , влажность , механический состав , структура , сложение , новообразования и включения .

Начинают с внимательного рассматривания свежезачищенной стенки и выявления генетических горизонтов (об их типологии см. ниже) . На этой же стенке на одной трети ее ширины для большей наглядности ножом слегка прочерчивают границы горизонтов.

Для облегчения определения структуры почвы и новообразований, а также для определения плотности различных горизонтов на второй трети передней стенки производят ее "препарирование". Для этого широким ножом "ковыряют" почву, начиная с верхних горизонтов вниз шириной около 10 см.

Третью треть передней стенки оставляют нетронутой, т.е. свежезачищенной.

Перед началом описаний (можно и в конце) для целей оформления итоговых результатов желательно сделать цветные фотографии разреза: общий вид и вид передней стенки в полную длину по вертикали (если разрез глубокий - делают несколько последовательных снимков сверху вниз) .
Далее начинают заполнять таблицу бланка , в которую помещают сведения об описываемых горизонтах почвы.

В левой колонке таблицы чертят схему почвенного профиля, т.е. наносят границы горизонтов. Не обязательно делать это в масштабе, т.к. некоторые горизонты могут быть очень тонкими и не будут видны на схеме, а некоторые - наоборот, очень широкими и не уместятся на рисунке.
В средней колонке таблицы, напротив каждого из обозначенных горизонтов приводят их индексы и мощность, а в самой правой, широкой колонке - словесные описания морфологических признаков.

Словесные описания ведут для каждого горизонта в строку через точку с запятой в определенном порядке: цвет горизонта; влажность; механический состав; структура; сложение; новообразования; включения.
Завершают словесное описание горизонта указанием характера перехода и формы границы к нижележащему горизонту.

По завершении описания почвы (когда вся рукописная работа выполнена) из каждого горизонта берут мазки почвы и наносят их на схему почвенного профиля в соответствующее данному горизонту место на схеме.
Делается это следующим образом.
На ладонь берут небольшое количество почвы из данного горизонта, добавляют туда немного воды и тщательно растирают до вязкости жидкого теста. После этого "пачкают" палец и прикладывают его на схему, слегка втирая круговым движением. На схеме после этого должен остаться округлый отпечаток, густота которого уменьшается от центра к краям.

После окончания описания из разреза берут образцы для детального исследования в лаборатории, или почвенный монолит для коллекции (при необходимости) .

Строение почвы (функциональные зоны и генетические горизонты)

На освещенной солнцем лицевой стенке почвенного разреза можно легко выделить почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении и отличающиеся по цвету, структуре, механическому составу, влажности и другим признакам.
Общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами называется строением почвы .
Правильное выявление и описание генетических горизонтов возможно только в случае понимания исследователем сущности процессов почвообразования в различных частях исследуемого почвенного профиля. Для облегчения понимания строения почв приведем краткую характеристику функциональных особенностей различных, образующих почву горизонтов.

Почвенный профиль можно условно разделить на четыре функциональных зоны:

• аккумулятивную зону (зону накопления, горизонт А ) ,
• элювиальную зону (зону вымывания, горизонт А2 ) ,
• иллювиальную зону (зону "вмывания", горизонт В )
• зону, незатронутую почвообразованием (горизонты С и D ) .

В первой зоне происходят процессы накопления органических остатков, их превращение в гумус и накопление гумуса.
Во второй зоне происходит разрушение органических и минеральных веществ и вымывание их в нижележащие слои почвы.
В третьей зоне происходит закономерное (слоями) накопление вымытых из второй зоны веществ.

Четвертая зона представляет собой не преобразованную почвообразовательным процессом минеральную основу почвы.
Таким образом, признаки слоев почвенного профиля определяются, с одной стороны, процессом накопления, трансформации и перемещения сверху вниз органических веществ, а с другой стороны - изначальным составом минеральной части почв и процессами, связанными с ее преобразованиями.

Существует много систем выделения почвенных горизонтов и их буквенных обозначений, однако общим является то, что все они обозначают процессы, протекающие в каждом из слоев почвы. Для облегчения восприятия принятой в России системы обозначения горизонтов мы рассмотрим их в соответствии с четырьмя выделенными выше функциональными зонами почвы.

В первой функциональной зоне почвы выделяются два слоя: верхний - органогенный слой (горизонты А0 , Ад , Т , П ) , состоящий из органических остатков растений и животных, и нижний (горизонты А или А1 ) - состоящий из органических и минеральных веществ, причем органическое вещество представлено гумусом.
Верхний, органогенный слой почвы, в зависимости от условий почвообразования может быть представлен: в сухих условиях горизонтами А0 или Ад , а во влажных условиях - торфяным Т или перегнойным П .

Горизонт А0 - самая верхняя часть почвенного профиля, представляющая собой опад растений на различных стадиях разложения - от свежего до полностью разложившегося. В лесу - это лесная подстилка (образуется опавшей листвой, хвоей, ветками и т.п.) , на лугах и в степях - степной войлок или дернина (Ад) - опавшие стебли и листья, а также живые и мертвые узлы кущения травянистых растений.

Горизонт Т - торфяной, образуется в очень влажных условиях (на болотах) и представляет собой слои торфа разной мощности, в котором различимы части образовавших его растений.
Горизонт П - перегнойный, образуется в менее влажных условиях и представляет собой сильно разложившиеся органические остатки, в которых части растений неразличимы (степень разложения более 50 %, а содержание органического вещества в этом горизонте - 30-70 %) .

Нижний слой первой функциональной зоны почвенного профиля представлен либо горизонтом А - или гумусово-аккумулятивным (если процесс накопления гумуса в почве преобладает над процессами его разрушения и вымывания) , либо горизонтом А1 - или гумусово-элювиальным (если наряду с накоплением гумуса выражен еще и процесс его разрушения и вымывания) .
Горизонты А и А1 - наиболее темно окрашенные в почвенном профиле, их цвет варьирует от черного, бурого, коричневого до светло-серого, что обусловлено составом и количеством гумуса. Мощность этих горизонтов варьирует от нескольких сантиметров (в большинстве случаев) до 1,5 м и более (в некоторых типах почв) .

Ко второй функциональной зоне почвы относится горизонт А2 – элювиальный (горизонт вымывания) . Это горизонт, из которого в процессе почвообразования выносится ряд веществ в нижележащие горизонты или за пределы почвенного профиля. В результате этот горизонт обедняется глинистыми минералами, полуторными окислами и относительно обогащается кремнеземом.
Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт. В разных типах почв элювиальный горизонт имеет различное наименование (подзолистый - в подзолистых и дерново-подзолистых почвах, осолоделый - в солодях) .

В третьей функциональной зоне почвенного профиля, как уже говорилось ранее, происходит послойное накопление вымытых из второй зоны веществ. Горизонты, входящие в эту часть почвы, обозначаются индексом В и называются иллювиальными. В них частично откладываются вещества, которые вымываются из почвенных горизонтов, расположенных выше, а иногда приносятся боковым током почвенно-грунтовых вод с повышенных элементов рельефа.

Горизонт В - это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих слоев.
В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе и характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса и разложения первичных материалов.
Горизонт В может подразделяться на В1 - подгоризонт с преобладанием гумусовой окраски, В2 - подгоризонт более слабой и неравномерной гумусовой окраски и В3 - подгоризонт окончания гумусовых затеков.

В зависимости от мигрирующих по профилю продуктов почвообразования, иллювиальный горизонт может обогащаться различными соединениями - гумусом (Вh) , илом (Вi) , карбонатами (Вк) , соединениями железа (Вfe) или иметь признаки оглеения (Bg) .

Горизонт Вк - горизонт максимальной аккумуляции карбонатов, обычно располагается в средней или нижней части профиля и характеризуется видимыми вторичными выделениями карбонатов в виде налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, редких конкреций.

В некоторых почвах особое место в третьей функциональной зоне почвы занимает горизонт G - глеевый. Он образуется в почвах с постоянным избыточным увлажнением (в так называемых гидроморфных почвах) , например на болотах. Вследствие недостатка кислорода, в почве происходят восстановительные процессы, что приводит к образованию закисных соединений железа и марганца, подвижных форм алюминия (глеевый процесс) .
Характерные черты глеевого горизонта - сизая, серовато-голубая или грязно-зеленая окраска, слитость, вязкость.
Серой окраске глеевого горизонта обычно сопутствуют охристые пятна, образовавшиеся в результате попеременного проявления аэробных и анаэробных процессов в почве, а также черные и темно-бурые пятна из железомарганцевых соединений.

Если признаки глеевого процесса проявляются и в других горизонтах, то к их обозначению добавляют букву g , например А2g , Bg и т.д.
Четвертая функциональная зона почвенного профиля может быть представлена одним или несколькими горизонтами, в зависимости от однородности свойств минеральной основы почвы на разных глубинах.

Чаще всего выделяют два горизонта (сверху вниз) материнскую (С ) и подстилающую породы (D ) .
Горизонт С представляет собой незатронутую или слабо затронутую почвообразовательными процессами породу.
Горизонт D выделяется в том случае, когда почвенные горизонты образовались на одной породе, а ниже нее расположена порода с другими свойствами.

Мощность почвы и отдельных ее горизонтов

Мощностью почвы называется ее вертикальная протяженность, т.е. толщина от ее поверхности вглубь до не измененной почвообразовательными процессами части материнской породы.

Определение мощности почвы начинается еще при копании почвенного разреза (условиями данного учебного задания предполагается раскапывание разреза до глубины залегания материнской породы и даже чуть глубже) .
Для точного измерения мощности почвы и отдельных ее горизонтов к верхнему краю зачищенной передней стенки булавкой (гвоздем) прикрепляют сантиметровую ленту (рулетку с миллиметровыми делениями) , с таким расчетом, чтобы нулевое деление точно совпало с поверхностью почвы.

В левую колонку бланка почвенного описания карандашом схематично наносят границы генетических горизонтов.
В среднюю колонку вписывают индекс, глубину залегания и мощность каждого горизонта. Так, отмечая тот или иной горизонт, в числителе указывают его верхнюю и нижнюю границы, а в знаменателе его мощность, например:
А0 0-20/20, А1 20-25/5 и т.д. При такой записи видна не только глубина расположения горизонта, но и его мощность.



Окраска почвы

Окраска представляет собой наиболее существенный показатель принадлежности почвы к тому или иному типу и очень важна при их классификации. Окраска почв отражает их зональные особенности: каждой почвенно-климатической зоне присущи характерные цветовые оттенки почв. Так, почвы таежно-лесной зоны имеют светлые, серые и белесые тона, почвы лесостепной зоны - серые и темно-серые, лугово-степной (черноземной) - темно-серые и черные, почвы сухих и пустынных степей – каштановые и бурые тона и т.д.
Наиболее важными для окраски почв являются следующие три группы соединений:

• гумус (черный, темно-серые, серые цвета) ;
• соединения железа (красные, оранжевые, желтые цвета - окисное железо, сизые и голубоватые цвета - закисное железо) ;
• кремнекислота , углекислая известь и каолин (белые и белесые оттенки) .

Почвы редко бывают окрашены в какой-либо один чистый цвет. Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких цветов.
Для определения окраски одного отдельно взятого почвенного горизонта необходимо:
- установить преобладающий цвет;
- определить насыщенность этого цвета (темно-, светлоокрашенная) ;
- отметить оттенки основного цвета. Например - буровато светло-серый, коричневато-бурый, светлый серовато-палевый и т.п.

При описании цвета того или иного горизонта необходимо указывать и степень однородности окраски. Например, буровато-сизый, неоднородный, на сизом фоне бурые и ржавые пятна и примазки.
Описание цвета помогает полнее охарактеризовать почву и оценить ее в генетическом отношении.

Для унификации цветовой гаммы и определения химических свойств почв в России разработана цветовая схема ("треугольник цветов") , отражающая основные и переходные цвета почв в зависимости от наличия трех вышеупомянутых групп химических соединений. Пользование данной схемой позволяет не только правильно определить цвет, но и составить приблизительное представление о химическом составе почвы.

При определении окраски почвы в полевых условиях необходимо учитывать влажность почвы и степень освещенности почвенного разреза.
Влажная почва имеет более темную окраску, чем сухая, поэтому желательно проверять окраску почвы в образцах, доведенных до воздушно-сухого состояния (высушенных на воздухе, но не на солнце) .

Многое также зависит и от освещения почвы солнцем.
Освещение при оценке цвета должно быть равномерным, так как в тени почва выглядит темнее. Лучше определять окраску почвы при высоком стоянии солнца, чем рано утром или вечером. (Для оценки цвета горизонтов можно также использовать мазки почвы на схеме почвенного профиля, после того как они высохнут) .

Для достижения единообразия при определении окраски почв своей местности можно составить цветовую шкалу из образцов местных почв и пользоваться ею как эталоном при описании почвенных разрезов.

Влажность

Влажность не является устойчивым признаком какой-либо почвы или почвенного горизонта, а скорее является показателем физического состояния почвы в данный момент. Однако, влажность существенно влияет на выраженность других морфологических признаков почвы (цвет, сложение, структуру) и ее оценка, поэтому, является неотъемлемой составной частью описания почвы.

Влажность определяют следующим образом: из описываемого горизонта берут небольшой образец почвы, сжимают его в руке и по результату судят о влажности почвы.
По степени влажности почву подразделяют на мокрую - при сжатии вытекает вода; сырую - смачивает руку (остается мокрый след) , но не стекает между пальцев, влажную - явно ощущается влага, увлажняет фильтровальную бумагу; свежую (влажноватую) - холодит руку, почва мажется; сухую - не мажется, на ощупь кажется теплой, пылит.

Механический состав

Механический состав почвы - это относительное содержание в ней механических элементов различного размера. Механические элементы почвы представляют собой отдельные зерна минералов и обломки горных пород (первичных и вторичных) .
Механические элементы крупнее 1 мм называют почвенным скелетом , элементы размером от 1 до 0,01 мм называют физическим песком , а мельче 0,01 мм – физической глиной .
Среди скелетных образований, в зависимости от размеров и формы, различают: хрящ, щебень, камни, гравий, галька, валуны .
Песок подразделяется на: крупный - 3...1 мм, средний - 1...0,5 мм, мелкий - 0,5...0,25 мм, пылеватый - 0,25...0,05 мм, тонкий - 0,05...0,01 мм).

Частицы менее 0,01 мм подразделяются на: пыль (средняя - 0,01...0,005 мм, тонкая - 0,005...0,001 мм) и ил (мельче 0,001 мм) .

Тип почвы определяется, в основном, соотношением в почве физического песка и физический глины. По этому признаку выделяют четыре основных разновидности: глинистые , суглинистые , песчаные и супесчаные .

В полевых условиях определение механического состава почвы производится следующим образом. Щепотку почвы из исследуемого горизонта тщательно растирают пальцами на ладони.

Супесчаные почвы растираются легко, при этом обнаруживается незначительное количество мягкого, пылевато-глинистого материала. Песчаные почвы полностью лишены глинистых частиц. Глинистые почвы растираются с трудом и после растирания появляется значительное количество пылевато-глинистых частиц.

Определение механического состава на ощупь дополняется методом раскатывания увлажненной почвы.
Небольшое количество почвенного материала смачивают водой до консистенции густой вязкой массы. Эту массу скатывают на ладони в шарик диаметром 1...2 см. Шарик раскатывают в шнур диаметром 3 мм, который затем сгибают в кольцо с наружным диаметром 3 см.

Если почва глинистая - шнур при сгибании в кольцо не ломается и не растрескивается.
Шнур из суглинистой почвы при сгибании в кольцо разламывается. При этом выделяются три разновидности: тяжелый суглинок - кольцо с трещинами, средний - кольцо при свертывании распадается, легкий суглинок - шнур дробится при раскатывании.
Из супесчаной почвы можно получить только непрочный, легко рассыпающийся шарик, шнур из которого сразу же распадается на фрагменты. Из песчаной почвы шнур приготовить нельзя.

Структура

Под структурой почвы понимают ее способность распадаться на отдельные комочки различной величины и формы. Структуру почвы определяют по характеру отдельных комочков, на которые она произвольно распадается при легком разминании в руках или при выбрасывании почвенной массы из ямы.

Прежде всего, почва может быть бесструктурной и структурной . При бесструктурном состоянии отдельные механические элементы, слагающие почву, не соединены между собой, а существуют раздельно или залегают сплошной сцементированной массой.

Структурная почва разделяется на отдельности той или иной формы и величины. Различают триосновных типа структуры:

• кубовидную - структурные отдельности равномерно развиты по трем осям;
• призмовидную – отдельности развиты преимущественно по вертикальной оси;
• плитовидную - отдельности развиты преимущественно по двум горизонтальным осям и укорочены в вертикальном направлении.

Структуру определяют в процессе препарирования передней стенки, когда из исследуемого горизонта ножом выковыривается небольшой кусочек почвы и подбрасывается несколько раз на ладони, листе бумаги или лопате до тех пор, пока не распадется на структурные отдельности.
Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур.
Для гумусовых горизонтов, например, характерна зернистая, комковатая, комковато-зернистая, порошистая, порошисто-комковатая структура; для элювиальных горизонтов - плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных – столбчатая, призматическая, ореховатая.

Сложение

Под сложением почвы понимают ее плотность и пористость. Они зависят от механического состава, структуры, а также деятельности почвенной фауны и развитости корневых систем растений.

По степени плотности почвы подразделяются на:

• Слитые (очень плотные) - когда почва не поддается действию лопаты (входит в почву не более 1 см) ; нож в нее не входит, можно его только вбить. Данное сложение присуще для иллювиальных горизонтов солонцов и сцементированных оруденелых горизонтов подзолистых почв.
• Плотные - почва с трудом поддается действию лопаты, требуется значительное усилие для вдавливания ножа в почву (входит на 4...5 см) , почва с трудом разламывается руками. Типично для иллювиальных горизонтов суглинистых и глинистых почв.
• Рыхлые - лопата легко входит в почву, которая при выбрасывании распадается на отдельные комочки. Данное сложение наблюдается в хорошо оструктуренных гумусовых горизонтах.
• Рассыпчатые - частицы почвы не связаны друг с другом, и масса почвы обладает сыпучестью. Данное сложение характерно для песчаных и супесчаных почв.

Пористость почвы характеризуется степенью трещиноватости почвы и размером полостей.

По признаку трещиноватости различают следующие типы сложения почв (в сухом состоянии) :

• тонкотрещиноватое - при ширине полостей меньше 3 мм;
• трещино-ватое - 3...10 мм;
• щелеватое - полости шириной больше 10 мм.

По признаку размера полостей выделяют следующие типы сложения:

• тонкопористое - почва пронизана порами диаметром менее 1 мм;
• пористое - 1...3 мм (примером данного сложения служит лёсс) ;
• губчатое - пустоты размером от 3 до 5 мм;
• ноздреватое (дырчатое) - в почве имеются пустоты диаметром от 5 до 10 мм, обусловленные деятельностью многочисленных беспозвоночных животных (сероземные почвы) ;
• ячеистое - пустоты превышают 10 мм (субтропические и тропические почвы) ;
• трубчатое - пустоты в виде каналов, прорытые крупными землероями (в основном, позвоночными животными) .

Новообразования

Новообразования представляют собой хорошо оформленные скопления различных веществ, возникшие или накопившиеся в процессе почвообразования. Новообразования указывают на характер развития и направление почвообразовательного процесса.
Новообразования могут быть химического или биологического происхождения.

Химические новообразования в почве возникают вследствие химических процессов, которые приводят к возникновению различного рода соединений. Они могут выпадать в осадок или на месте образования или, перемещаясь с почвенным раствором в горизонтальном и вертикальном направлениях, на некотором (иногда значительном) отдалении от места своего первоначального возникновения.
Выпадая в осадок вследствие коагуляции, кристаллизации или под влиянием других причин и накапливаясь при многократном повторении указанных явлений, эти соединения формируются в химические новообразования.

В почвенной яме химические новообразования можно определить по окраске, форме, уплотненности материала.
Новообразования в форме трубок, в виде бурых зерен или плотно сцементированного песка охристого цвета представляют собой соединения гидроокислов железа.
Пятна и мелкие дробевидные сгущения (конкреции) черного и бурого цвета - соединения марганца.

Плесень белого или грязно-белого цвета, белоглазка (белые рыхлые округлой формы скопления извести с четко очерченными краями диаметром 1-2 см) , журавчики (плотные скопления извести) , дутики (тоже, но пустые внутри) , желваки (большие плотные скопления извести до 20 см в диаметре) , погремки (тоже, но пустые внутри) - соединения углекислой извести (СаСО3) . Ее новообразования встречаются в почвах почти всех зон, но наиболее типичные формы образуются в черноземах.
Слои мергеля, или луговой извести образуются в низинных торфяниках и заболоченных почвах в поймах рек в результате приноса углекислого кальция грунтовыми водами и отложения его в толще почвенных горизонтов.

Мелкая присыпка белесоватого цвета - соединения кремнекислоты (SiO2) . Кремнеземистая присыпка - тончайший белесый налет на поверхности структурных отдельностей, представляющий собой мелкие фракции кварца и полевых шпатов. В подзолистом горизонте подзолистых почв кремнекислота пропитывает весь горизонт и образует отдельные затеки, языки, карманы, которыми она внедряется в нижележащие горизонты.

Пленка или пятна грязно-зеленоватого или голубоватого цвета - закисные соединения железа (FeCO3, Fe3(PO4)2) . Они образуются в условиях избыточного увлажнения почв при анаэробных процессах, поэтому встречаются главным образом в болотных и заболоченных почвах. Закисные соединения железа встречаются в виде сизоватых или сизовато-серых пленок и пятен и сизоватых корочек на поверхности структурных отдельностей и по стенкам трещин.

Белые корочки разной толщины, примазки, крупинки и отдельные кристаллы свидетельствуют о наличии легкорастворимых солей - хлоридов и сульфатов (NaCl, CaCl2, MgCl2, Na2SO4) . Они встречаются, в основном, в засоленных почвах и породах, чаще в условиях сухой полупустынной и степной зон.

Биологические новообразования (животного и растительного происхождения) имеют следующие формы:

• червоточины - извилистые ходы червей;
• капролиты - образования в виде небольших клубочков, представляющие собой кусочки земли, прошедшие через пищеварительный аппарат червей и пропитанные их выделениями;
• кротовины - пустые или заполненные ходы роющих животных - сусликов, сурков, кротов и др.;
• корневины - сгнившие крупные корни растений;
• дендриты - узоры мелких корешков на поверхности структурных отдельностей.

Включения

Включениями называют присутствующие в почве предметы органического или минерального происхождения, образование которых не связано с почвообразовательным процессом. К включениям относятся:

• корни и другие части растений различной степени разложения (корневища, луковицы, запаханные пожнивные остатки и навоз, остатки лесной подстилки и т.д.) ;
• раковины и кости животных;
• валуны и другие обломки горных пород;
• кусочки кирпича, угля, стекла и т.п.;
• археологические находки (кости животных, посуда и ее черепки, остатки оружия и украшений и т.п.) .

Характер перехода и форма границы

В заключении описания почвенного горизонта необходимо отметить характер его перехода в следующий (нижележащий) горизонт. Переходы бывают: резкими - при ширине границы между горизонтами в пределах 1 см, ясными - при ширине границы 1-3 см, заметными - 3...5 см и постепенными - граница выделяется неопределенно в пределах 5...10 см.
Сама форма границ между горизонтами также подлежит описанию.

Различают следующие виды границ:
ровная ;
волнистая - отношение глубины к ширине затеков менее 0,5;
карманистая - отношение от 0,5 до 2;
языковатая - более 2;
затечная – более 5;
размытая - неопределенная.
В случае неровной формы границ для установления мощности горизонта берут среднее из нескольких измерений с указанием пределом колебаний мощности.



к Республиканскому слету юных экологов в конкурсе «Юный почвовед»

ИЗУЧЕНИЕ ПОЧВ

Что изучают почвоведы?

Почвоведение, несмотря на всю значимость почвы в нашей жизни, лишь в конце XIX века было признано в ряду естественных наук как самостоятельный раздел естествознания. Трудами великого русского исследователя Василия Васильевича Докучаева было показано, что это еще одна оболочка земной поверхности, отдельная от атмосферы, гидросферы и литосферы.

Почва, обладающая плодородием - сложная природная система, состоящая из почвенных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов.

Основываясь на своих исследованиях чернозема, Докучаев определил почвы, как поверхностно-лежащие минерально-органические образования, которые имеют свое строение, "постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживших организмов (как растений, так и животных), материнской горной породы, климата, рельефа местности и фактора времени".

Почва образуется из выходящих на поверхность земли горных пород под влиянием различных факторов. Под действием ветра, атмосферной влаги, в связи с изменениями климата и температурными колебаниями горные породы, например, гранит, постепенно трескаются. На них появляются микроорганизмы, питающиеся преимущественно углеродом и азотом атмосферы и минеральными соединениями, которые они получают из горной породы. Микроорганизмы разрушают ее своими выделениями, и химический состав горной породы постепенно изменяется. Затем здесь поселяются лишайники и мхи. Животные и высшие растения окончательно разрушают горную породу, превращая ее верхний слой в почву.

Как же выглядят почвы? Если вооружиться лопатой, выйти за пределы населенного пункта и в лесу или на лугу выкопать яму (в дальнейшем - почвенный профиль) (Рис.1), то можно обнаружить серию слоев (почвенные горизонты), отличающихся друг от друга по цвету, плотности, влажности и другим признакам.

https://pandia.ru/text/78/050/images/image002_26.jpg" width="128" height="338">

Рис. 2 - Профили тундровой, подзолистой и дерново-подзолистой почвы.

Почвенные горизонты формируются единовременно, как результат совокупного действия перечисленных выше факторов почвообразования и в этом их существенное отличие от горных пород.

На протяжении XX века велись всесторонние исследования почвенного покрова суши Земли с целью выяснения основных закономерностей происхождения, функционирования, географического распространения, эволюции почв и почвенного покрова. Был получен огромный научный материал, раскрывающий отличия почв от других сред. Активно велись и продолжают осуществляться подобные исследования и в нашей стране. В настоящее время практически вся территория России охарактеризована с точки зрения почвенного покрова. Известны основные почвенные типы, распространенные в тех или иных регионах (Рис. 3)

Землепользование" href="/text/category/zemlepolmzzovanie/" rel="bookmark">землепользования . Если во время заложения разреза обнаружены грунтовые воды, то необходимо отметить их глубину. Затем нужно подробно описать почвенный профиль, поступательно сверху вниз отмечая специфические черты выделенных горизонтов. По возможности нужно сделать зарисовки и фотографии профиля, вскрытого разрезом.

Методика описания почвенных разрезов

На освещенной солнцем лицевой (передней) стенке почвенного разреза можно легко выделить почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении и отличающиеся по цвету, структуре, механическому составу, влажности и другим признакам. Общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами называется строением почвы. Совокупность генетических горизонтов образует генетический профиль почвы (Рис.2; Табл № 1). В настоящее время используются следующие символы генетических почвенных горизонтов:

Таблица № 1

Генетические почвенные горизонты

Горизонт	Описание
Горизонт О	Самая верхняя часть почвенного профиля - лесная подстилка или степной войлок, представляющая собой опад растений на различных стадиях разложения - от свежего до полностью разложившегося.
Горизонт А	гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы. Цвет этого горизонта варьирует от черного, бурого, коричневого до светло-серого, что обусловлено составом и количеством гумуса.
Горизонт Е	Подзолистый или осолоделый, элювиальный, формирующийся 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.
Горизонт В	располагающийся под элювиальным гороизонтом Е, имеет иллювиальный характер. Это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих горизонтов. В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе, характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов и может подразделяться на В1 - горизонт с преобладанием гумусовой окраски, В2 - горизонт более слабой, неравномерной гумусовой окраски, В3 - горизонт окончания гумусовых затеков.
Горизонт Вк	Горизонт максимальной аккумуляции карбонатов, обычно располагается в средней и нижней части профиля и характеризуется видимыми вторичными выделениями карбонатов в виде налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, редких конкреций.
Горизонт G	Глеевый, характерен для почв с постоянным избыточным увлажнением, которое вызывает восстановительные процессы в почве и придает горизонту характерные черты - сизую, серовато-голубую или грязно-зеленую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитность, вязкость и т. д.
Горизонт С	Материнская (почвообразующая) горная порода, из которой сформировалась данная почва, не затронутая специфическими процессами почвообразования (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т. д.).
Горизонт Д	Подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской (почвообразующей) и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологии).

Помимо перечисленных горизонтов выделяется еще целый ряд самостоятельных и переходных горизонтов, однако подробнее о них можно узнать из литературных источников.

Методика определения основных морфологических свойств почв

При описании морфологических признаков горизонтов указываются окраска почвы, влажность, гранулометрический состав, структура, сложение почвы, новобразования, включения.

Окраска почвы – один из основных внешних признаков. Цвет почвы позволяет судить о наличии и количестве веществ в почвенной массе: в темные (серые и коричневые) тона окрашивают почву перегнойные (гумусовые) вещества; в охристо-желтые, оранжевые и красные тона - окислы железа и марганца; образование белых пятен, примазок и "плесени" вызывает присутствие в почве извести.

Гранулометрический состав почвы – важнейшая характеристика почвы (Рис. 4). От него зависят практически все свойства почвы (водно-физические), физико-химические, воздушные, тепловые, окислительно-восстановительные, поглотительная способность, накопление гумуса, зольных элементов и азота) и, следовательно, её плодородие. От гранулометрического состава почв зависят условия обработки почвы, сроки полевых работ, нормы минеральных, органических удобрений и доз извести, параметры дренажа, подбор сельскохозяйственных культур и т. д.

https://pandia.ru/text/78/050/images/image007_11.jpg" width="287" height="315 src=">

Рис. 5. Определение типа почвы.

Таблица № 2

Определение типа почв по характеру образования шнура

Тип почвы	Характер образование шнура
Почва песчаная	Шарик не образуется. Образец полностью распадается в руке.
Почва супесчаная	Образовавшийся шарик имеет шероховатую поверхность. При попытке раскатать его в шнур он тут же распадается на кусочки.
Почва легкосуглинистая	Шнур при попытке поднять его с ладони – распадается на дольки.
Среднесуглинистая	При свертывании шнура в колечко - он разламывается.
Почва тяжелосуглинистая	При свертывании шнура в колечко, он трескается
Почва глинистая	При свертывании шнура в колечко - трещин не образуется

Структура почвы - это способность распадаться на отдельные частицы. Для определения структуры необходимо вырезать лопатой образец, подбросить его 1-2 раза на лопате и рассмотреть форму структурных отдельностей, на которые распался почвенный образец. По форме агрегатов различают три типа почвенной структуры (кубовидная, плитовидная, и призмовидная), которые в свою очередь подразделяются на несколько родов с учётом формы и размеров комочков (Рис. 4).

Водопрочность структурных агентов (т. е. способность противостоять размывающему действию воды). Достаточно поместить несколько структурных агентов в стакан с водой. Если при лёгком взбалтывании они быстро разрушаются, то это свидетельствует о их непрочности. А если сохраняют свою форму, то, следовательно, почва обладает водопрочной структурой.

Плотность (сложение) – характер прилегания частиц почвы друг к другу и степень их пористости – находится в тесной зависимости от гранулометрического состава, содержания гумуса, обилия корней, структурного состояния, влажности и сильно изменяется по горизонтам (Табл. 3).

Таблица № 3

Определение вида сложения почв

Виды сложения	Характеристика
Рассыпчатая	Лопата или нож легко погружаются в почву, почва без усилий рассыпается на отдельные агрегаты
	Нож с небольшим усилием входит на глубину 3-5 см, почва легко разламывается руками
	Нож при большом усилии входит на глубину 3-5 см.
Очень плотная	Лопата или нож при сильном ударе входят в почву на глубину не более 1 см.

Влажность – важный морфологический признак: она влияет на цвет, структуру, плотность почв. В полевых условиях можно определить пять степеней влажности почв взяв почву в руку и сжав её (Табл. № 4).

Таблица № 4

Определение степени влажности почв

Степень влажности	Характеристика
	Почва пылит, не холодит руку.
	Почва не пылит, холодит руку, при подсыхании немного светлеет.
	Почва слипается в комок при сжатии руки, при подсыхании светлеет и сохраняет форму, на руке остаётся влажный след, фильтровальная бумага становится влажной при прикладывании к комочку почвы.
	Почва при сжатии в руке прилипает к ней, смачивает руку, но вода не сочится по пальцам.
	Почва при сжатии в руке сильно смачивает руку, вода не сочится по пальцам или из горизонта сочиться вода.

Все полученные в ходе полевых исследований результаты фиксируют в дневник для описания почвенного разреза (Приложение)

Кроме морфологических свойств почвенные горизонты обладают целым рядом химических и физических свойств (кислотность, плодородие и др.), многие из которых исследуются в лабораторных условиях. Для этого по окончании морфологического описания почвенного профиля из выделенных горизонтов отбирают образцы для анализа. Обычно отбирается гр. почвы. Отбор осуществляется в почвенные мешочки или крафт-пакеты, обязательно этикетируется (на лист бумаги наносится информация о горизонте и помещается вместе с образцом) и доставляется в лабораторию. Если срок доставки в лабораторию большой, то образцы в подсушиваются в сухом проветриваемом помещении.

Исследование почвенной фауны

Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов (бактерии, грибы, водоросли и др.), представителей беспозвоночных (простейших, червей, моллюсков, насекомых и их личинок), роющих позвоночных. Среди этого почвенного мира животных мы можем различить такие формы, которые всю свою жизнь проводят в земле, никогда не показываясь на ее поверхности (например, мелкие малощетинковые черви, нематоды), и такие, которых мы можем встретить и вне почвы (большинство животных). Последние связаны как с наземной фауной, в частности, с травяным покровом, кустарниками и деревьями, так отчасти и с водой (некоторые водные жуки, как плавунцы и водолюбы, окукливаются в земле; некоторые представители этих семейств закапываются на зимовку в землю, то же делают и тритоны). Население почвы, несомненно, черты приспособления к подземному образу жизни (таковы копательные передние конечности крота и т. д.). Но у многих животных мы никаких особенностей в этом отношении не найдем (различные гусеницы, многие личинки жуков, как, например, жужелиц и т. д.). Живя в почве, многие животные оказывают заметное влияние на окружающую их среду. Во-первых, они могут влиять на механическую структуру почвы, разрыхляя и перерабатывая ее, а во-вторых, благодаря своей жизнедеятельности, изменяют ее в химическом отношении. Помимо этого, многие вступают во взаимоотношения с подземными частями растений, которые служат им пищей (личинки хрущей) или поселяются около корней, как некоторые муравьи. Наконец, значительная часть животных, живущих в почве, ведет хищнический образ жизни, нападая на различных представителей той же почвенной фауны (кроты, разные хищные личинки, жужелицы и др.).

Методика исследования почвенной фауны

Метод ручной разборки почвенных проб (Гиляров, 1975). Это прямой метод учета, позволяющий исследователю получить цифры, показывающие количество учитываемых объектов на единицу площади поверхности почвы, либо на единицу объема почвы. Одновременно исследуется таксономический состав мезофауны.

Животных в почве мы можем найти почти всюду, но распределение их является весьма неравномерным. Для добывания материала могут быть применены следующие приемы:

1. Копание более или менее глубоких ям.

2. Рыхление или перекопка поверхностных слоев почвы лопатой.

3. Выкапывание отдельных растений для обнаружения насекомых на корнях.

4. Осмотр поверхности почвы для обнаружения гнезд животных, поселяющихся в почве.

5. Осмотр слоев земли на разрезах почвы, откосах у берегов рек, в оврагах, в искусственных сооружениях (ямах, рвах и т. д.).

Процесс взятия пробы происходит следующим образом. Сначала отмечают площадь пробы на исследуемом участке, забивая по углам отмеренного квадрата колышки, натягивая между ними бечевку. Затем от границ отмеренной площадки отгребают в разные стороны опад или подстилку (если пробы берут в лесу) или сухую сыпучую землю поверхностного слоя (на парах). Рядом с пробой с одной или с двух сторон раскладывают клеенку, на которую потом помещают выбираемую из пробы почву. Сперва с площади пробы на клеенку руками снимают опад и другие растительные остатки, которые тщательно вручную перебирают, учитывая и собирая всех найденных при этом животных, а траву выщипывают, что облегчает дальнейшую разборку из верхнего слоя почвы. Встреченных на поверхности почвы беспозвоночных фиксируют и записывают отдельно от встреченных собственно в почве. Затем (после удаления разобранных растительных остатков) приступают к выкапыванию почвы с площади пробы лопатой. Выбрасываемые на разложенную рядом с пробой клеенку (или другую подстилку) небольшие порции земли тщательно перебирают руками, причем более крупные комья приходится разбивать, а сплетения корешков и дерновину - разрывать. Всю землю из разбираемого слоя порцию за порцией перетирают на весу между ладонями, тщательно следя за всей ссыпающейся на клеенку землей и собирая падающих и легко при этом обнаруживаемых животных.

Животных собирают отдельно из каждой пробы и слоя. В качестве фиксатора для червей можно использовать 4% формалин, остальные группы животных можно фиксировать в 700 спирте. Всех найденных при раскопках животных тут же в полевых условиях записывают в дневник с той точностью определения, которая доступна исследователю. В дневнике дается подробная характеристика участка и места взятия пробы.

Если необходимо произвести количественный учет фауны, то следует заготовить ведомости "Фауна почвы" и вносить в них при раскопках соответствующие данные (Приложение).

Приложение

Форма дневника для описания почвенного разреза

Месяц 200 г.

1. Р. №__________________

2. Область _____________________________ Район __________________________

3. Пункт _______________________________________________________________

_______________________________________________________________________

4. Общий рельеф ________________________________________________________

_______________________________________________________________________

5. Микрорельеф _________________________________________________________

_______________________________________________________________________

6. Положение разреза относительно рельефа и экспозиции _____________________

_______________________________________________________________________

7. Растительный покров __________________________________________________

_______________________________________________________________________

8. Угодие и его культурное состояние ______________________________________

9. Признаки заболоченнрсти, засоленности и другие характерные особенности _______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

10. Глубина и характер вскипания от HCl (слабо/бурно) _______________________

_______________________________________________________________________

11. Уровень почвенно-грунтовых вод _______________________________________

12. Материнская и подстилающая порода ___________________________________

_______________________________________________________________________

13. Название почвы _____________________________________________________

Схема чертежа почвенного разреза	Горизонт и мощность в см	Описание горизонта

Приложение

Фауна почвы

Число ______________________ Время ______________________________

Место __________________________________________________________

Характер местности ______________________________________________

Тип растительности ______________________________________________

Величина ямы ___________________________________________________

Найденные животные	1-й слой 0-10 см	2-й слой 10-20 см	3-й слой 20-30 см	4-й слой 30-40 см	Примечания

Ниже приводится список наиболее часто встречаемых в почве животных и доступных для изучения.

· Нематоды (круглые черви)

· Дождевые черви

· Клещи (красный клещик)

· Многоножки (костянка, кивсяк, многосвяз)

· Прямокрылые (уховертка)

· Хоботные (личинки цикад, тлей)

· Жесткокрылые (личинки восточного хруща, щелкуна; жужелица)

· Чешуекрылые (куколки и личинки)

· Перепончатокрылые (гнезда песчаных ос, шмелей, муравьев).

Почвенные разрезы в зависимости от назначения делятся на основные (глубокие), полуразрезы (полуямы) и прикопки. Основной разрез закладывается для выявления типа почвы и должен охватывать всю толщу почвы, включая верхнюю часть горизонта материнской породы. Его глубина определяется глубиной проникновения почвообразовательного процесса и колеблется обычно от 150 до 300 см. Основные разрезы закладывают на всех новых элементах рельефа, при смене растительности и материнских пород. Полуразрезы служат для установления подтипов и разновидностей почв на изучаемой территории и для определения границ распространения различных почв. Глубина полуразрезов 75-100 см. Если при изучении полуразреза выявится новый тип почвы или изменение материнской породы, полуразрез углубляют до полного разреза. Прикопки глубиной 25-75 см делают для установления границ распространения отдельных типов, подтипов и разновидностей почв. Среднее соотношение между основными разрезами, полуямами и прикопками составляет 1:4:5.

Ответственным моментом является выбор места разреза. Разрез должен быть заложен в типичных для исследуемого участка условиях. Нельзя закладывать разрез вблизи дорог, канав, в углах полей севооборотов, по краю сельскохозяйственного угодья (пастбища, выгона, луга), на бугре или в западине, нетипичных для всего участка. Прежде чем заложить разрез, тщательно изучают тот участок, для характеристики которого закладывается разрез. Если исследуемый участок представляет равнину, разрез закладывают в центре равнины. Если исследуется склон, делают полный разрез в средней части склона и полуямы в верхней и нижней частях. Нередко в пределах одного элемента рельефа получает яркое выражение микрорельеф, что особенно часто можно наблюдать на плоских равнинных территориях, причем микрорельеф здесь представлен комплексом едва заметных микроповышений (бугорков) и микропонижений (блюдцеобразных западинок). В этом случае закладывают два разреза: один на микроповышении, второй на микропонижении.

Техника копки разреза . Для разреза намечают прямоугольник длиной 120-150 см и шириной 60-80 см. Короткая сторона разреза служит лицевой стороной, по которой производят описание почвы. Эта сторона должна быть лучше освещена, т.е. должна быть обращена к солнцу. Эту стенку разреза, а также две его боковые стороны делают совершенно отвесными. С четвертой стороны делают ступени для спуска в разрез. Почву при копке выбрасывают налево и направо от лицевой стенки. На одну сторону выбрасывают массу верхнего гумусного горизонта, на другую – массу более глубоких горизонтов. Лицевую сторону разреза недопустимо забрасывать почвой или затаптывать. После окончания работы разрез закапывают, причем массу глубоких горизонтов укладывают вниз, а массу гумусового горизонта – сверху.

После выкопки разреза его местоположение возможно точнее наносят на топогрофическую основу. Основные разрезы обозначают крестиками в кружках, полуямы – кружками, прикопки – точками с обязательным указанием номера. В дневнике ведут порядковую нумерацию всех видов разрезов. Для привязки разреза, т.е. точного нанесения его местоположения на топографическую основу, прежде всего, ориентируются на местности по карте при помощи компаса. Карту ориентируют по компасу таким образом, чтобы северный конец стрелки компаса совпадал с «С» по стрелке на карте. Затем, взяв по компасу направление на разрез от какого-либо хорошо заметного ориентира (пересечение дорог, угол поля севооборота, постройки), определяют расстояние между ними и по измерительной линейке откладывают в соответствующем направлении это расстояние. Расстояние определяют глазомерно – шагами, установив предварительно цену шага (величину его в сантиметрах). Можно пользоваться методом засечек. На небольшом листе восковки ставят произвольную точку и от нее через визирную масштабную линейку проводят линии на два ориентира. Затем восковку накладывают на топографическую основу так, чтобы каждое из этих направлений прошло через соответствующий знак ориентира. Точка пересечения направлений является точкой местоположения разреза; ее перекалывают с восковки на карту.

На карте и в полевом дневнике ставят номер разреза и описывают его. В дневнике отмечают порядковый номер разреза и его местоположение; точно указывают элемент рельефа и микрорельефа, на котором заложен разрез (например, равнина, блюдцеобразная западина или средняя часть пологого склона); подробно описывают растительность (ее состав, густоту, высоту и состояние), а также тип сельскохозяйственного угодья; описывают материнскую и подстилающую породы с указанием механического состава, наличия валунов, карбонатной щебенки, легкорастворимых солей. Отмечают уровень почвенно-грунтовых вод, их качество и характер заболачивания (оглеения) – поверхностное или грунтовое. Отмечают также степень эродированности (смытости) почвы, а на пашне описывают характер ее поверхности (выровненность, глыбистость, трещиноватость, наличие корки) и степень каменистости. Если на поверхности пашни камни (валуны) составляют менее 10%, каменистость считается слабой, при 10-20% – средней, а больше 20% – сильной.

Вычерчивают профиль участка и крестиком показывают местоположение разреза. Если разрез заложен на склоне, нужно указать экспозицию и крутизну склона, измерив ее в градусах. Склон считается очень пологим при крутизне менее 1°, пологим – 1-3°, покатым – 3-5°, сильнопокатым – 5-10°, крутым – 10-20°, очень крутым – 20-45°, обрывистым – более 45°.

Лицевую сторону разреза препарируют ножом или небольшой лопаткой таким образом, чтобы получить ее естественный излом. По характеру окраски, новообразований, сложения и другим морфологическим признакам выделяют генетические горизонты, границы между ними прочерчивают ножом. Затем укрепляют матерчатый метр по стенке разреза так, чтобы нулевое деление его совпадало с верхним уровнем почвы, и измеряют мощность каждого горизонта и глубину всего профиля. В дневнике зарисовывают профиль цветными карандашами, показывают глубину проникновения и характер развития корневой системы, отмечают новообразования, после чего исследуют вскипание и оглеение.

Пробу на карбонаты проводят следующим образом. По всей глубине, через каждые 10-20 см, берут ножом небольшие кусочки почвы и смачивают каждый несколькими каплями 5%-го раствора НСl, наблюдая выделение пузырьков СО 2 . При отсутствии видимого глазом вскипания следует проверить наличие вскипания на слух, так как при небольшом содержании карбонатов почва под действием кислоты лишь потрескивает. Установив глубину вскипания образца с точностью до 10-20 см, ее уточняют, беря пробы через каждые 2-3 см вверх от первоначально найденной глубины. Для определения оглеения на вынутых из разреза кусочках почвы делают пробы с красной кровяной солью. Посинение свидетельствует о наличии закисных форм железа. Глубины вскипания и оглеения отмечают в полевом дневнике. Затем приступают к морфологическому описанию каждого горизонта, отмечая его цвет, влажность, механический состав, характер распространения корневой системы, структуру, сложение (плотность, порозность и трещиноватость), новообразования, включения, характер перехода одного горизонта в другой. Морфологическое описание необходимо делать очень тщательно и полно. Зарисовку профиля можно делать мазками влажной почвы из соответствующих генетических горизонтов. После морфологического описания определяют тип, подтип и разновидность почвы и отмечают в дневнике полное ее название.



Определение почвы (тип, механический состав, почвообразующая порода, уровень грунтовых вод) ____

________________________________

Описание морфологических признаков и определение почв ведут по схеме, начиная последовательно с лесной подстилки и заканчивая материнской породой. Для различных связанных слоев (генетических горизонтов) почв характерны внешние (морфологические) признаки, которые возникают в конкрет­ных условиях под влиянием процессов почвообразования. Основными признаками почв являются: строение почвенного профиля (мощность, форма и характер переходов между гори­зонтами и др.), цвет, гранулометрический (механический) состав, структура, влажность, плотность, наличие новообразо­ваний, зоогенных элементов и включений. Данные признаки указываются для каждого горизонта почвенного профиля.

Строение почвенного профиля. Выделяют следующие основ­ные почвенные горизонты:

А 0 (0) - лесная подстилка, напочвенный слой, образующий­ся в лесу из растительного спада разной степени разложения. В зависимости от степени разложения в составе подстилки выделяют подгоризонты: А I 0 (A L) - образован неразложившими­ся остатками растений (листья, ветви, плоды, шишки и т.д.); А II 0 (A F) - слой ферментации (разложения), состоит из слабораз­ложившихся растительных остатков, которые сохраняют раз­личимое строение тканей; А III 0 (A h) - слой гумификации, состо­ит из сильно измельченного, разложившегося опада, тканевое строение которого слабо различимо.

В зависимости от породного состава древостоя, скорости разложения, структуры и окраски образуемой подстилки и гумусового слоя выделяют мягкий гумус (мулль), переходный гумус (модер) и грубый гумус (мор).

Мягкий гумус складывается из мягкой, рыхлой, разлага­ющейся в течение 1 - 2 лет подстилки, поэтому он довольно маломощный (1-2 см), состоит из мелких органических веществ, образующих однородную массу бурой (почти черной) окраски. Формируется в древостоях, состоящих из липы, клена, ясеня, березы, осины, лещины и др.

Переходный гумус образуется из менее мягкой и рыхлой под­стилки, разлагающейся в течение 2-5 лет (обычно толщиной 2-5 см), состоит из значительно, но не полностью разложив­шихся измельченных растительных остатков буровато-корич­невой окраски. Формируется в дубовых и хвойно-лиственных древостоях.

Грубый гумус получается из жесткой плотной подстилки, раз­лагающейся более 5 лет, толщиной часто более 5 см, состоит из частично разложившихся растительных остатков, сохраняю­щих тканевое строение. Формируется в хвойных древостоях.

А Д - дернина. Верхний горизонт, густо пронизанный пере­плетающимися корнями растений, которые составляют более 5% объема горизонта. В лесных сообществах обычно отсутству­ет, так как формируется преимущественно на лугах.

А 1 (А) - гумусовый горизонт (перегнойно-аккумулятивный). Как правило, наиболее темноокрашенный, в нем происходит накопление гумифицированного органического вещества, свя­занного с минеральной частью почвы. При высоком содержании (более 30 %) органических остатков этот горизонт иногда называется перегнойным.

А п - пахотный горизонт, образуется в результате вспашки из различных почвенных горизонтов (например, под лесопо­садками).

Т - торфяной горизонт (содержание органического веще­ства более 70%), характерен для торфяных почв. В зависимости от степени разложения, окраски и состава подразделяется на подгоризонты Т 1 , Т 2 и т.д.). Степень разложения торфа опреде­ляется по диагностическим признакам (прил. 11). По преобла­данию в его составе остатков различных групп растений выде­ляют древесный (сосновый, березовый, ольховый и др.), травя­нистый (осоковый, тростниковый, вахтовый, хвощевой и др.) и моховой (сфагновый, гипновый и др.) торфы, а также различ­ные их сочетания. Для диагностики используют специальные определители. Наличие торфа в других горизонтах обозначает­ся буквой «т» (например, А Т).

Горизонты А 0 - Т относят к органогенным.

А 2 (Е) - элювиальный подзолистый горизонт, обычно наибо­лее светлоокрашенный (от белесого до палевого) за счет вымы­вания гумуса и других соединений в нижележащие горизонты.

В - иллювиальный горизонт, характеризуется уплотненным сложением и бурой, палево-бурой или красновато-бурой окрас­кой. В нем происходит накопление веществ, вымытых из выше­лежащих горизонтов. По характеру накапливающихся веществ горизонт может быть разделен на: В t - иллювиально-глинистый (с накоплением глины); В h - иллювиально-гумусовый; В k - иллювиально-карбонатный, В f - иллювиально-железистый и др. В составе иллювиальных горизонтов часто заметны подгоризонты (В 1 , В 2 , В 3).

G - глеевый горизонт, обычно сизоватой, голубовато-серой окраски, характерен для почв с постоянным или длительным избыточным увлажнением. Наличие признаков оглеения в дру­гих горизонтах обозначается буквой «g» (например, В g , А 2 g и т.д.). При слабой выраженности оглеения буква «g» заключа­ется в скобки.

С - материнская (почвообразующая) порода (поверхност­ная толща горных пород, из которых образовались почвы). На территории Беларуси почвы развиваются на четвертичных (антропогеновых) отложениях, происхождение которых связа­но преимущественно с деятельностью оледенений. Преобла­дающими почвообразующими породами являются моренные (собственно ледниковые), флювиогляциальные (водно-ледниковые), древнеаллювиальные (гляциоаллювиальные) и лимногляциальные (озёрно-ледниковые).

Среди материнских пород, не связанных с деятельностью древних оледенений, наиболее распространенными в Беларуси являются болотные (торфяни­стые) и аллювиальные (пойменные) отложения.

Довольно часто некоторые перечисленные горизонты могут быть слабо выражены или иметь признаки рядом лежа­щих горизонтов. В этом случае выделяют переходные горизон­ты, для которых используются двойные обозначения (А 1 А 2 , А 2 В и т.д.). При описании профилей пойменных (аллювиаль­ных) почв в составе горизонтов отмечают также отдельные слои аллювия (например, Аl 1 А 1 , Аl 1 G т.д.). При описании раз­личных горизонтов могут также встретиться следующие сим­волы: «д» - деградированный, «н» - нарушенный, «и» - искус­ственный, «ос» - осушенный, «э» - эродированный и др.

Состав, последовательность залегания и выраженность горизонтов и подгоризонтов при описании почвенных профи­лей могут быть представлены в виде формул, которые отлича­ются для разных типов почв. Профиль дерново-подзолистых почв, например, может выражаться формулой А 0 – А 1 А 2 – А 2 В 1 - В 1 - ВС(g) - С(g).

Кроме указания мощности горизонтов дается описание характера перехода горизонтов и форма границ между ними.

Переход между горизонтами бывает резким (граница чет­кая, может быть выделена в пределах 1 см), ясным (граница довольно четкая, может быть выделена с неопределенностью в пределах 1-3 см), заметным (граница нечеткая, прослеживает­ся с неопределенностью в пределах 3-5 см) и постепенным (граница нечеткая, прослеживается с неопределенностью более 5 см). Если нельзя провести четкую границу между гори­зонтами и она лежит в пределах какого-либо слоя, то он выде­ляется как переходный горизонт.

Цвет почвы. Характер окраски - один из важнейших мор­фологических признаков почвы. Различная окраска почвы вызвана содержанием органических, органоминеральных (тем­но-серая, серая и другая окраска) и минеральных соединений, а также их сочетаний. Например, красноватая, оранжевая, бурая и ржавая обычно обусловлены трехвалентными и гидро-оксидными соединениями железа и марганца; белесоватая -кремнеземом, карбонатами, оксидом алюминия (А1 2 О 3), као­линитом; сизая, зеленоватая и голубоватая – двухвалентными соединениями железа.

При описании окраски горизонта прежде всего отмечают его основной цвет и детали окраски: равномерная (однородная, т.е. окрашенная одинаково), нерав­номерная (неоднородная), с полосами, пятнами (площадью более 1 см 2) и примазками (расплывчатые пятна, близкие по цвету к фоновой окраске горизонта), а также часто использу­ют оттенки цветов, причем преобладающий цвет в названии ставится на последнее место (темно-серый, желто-бурый и т.д.). На окраску почв влияют ее влажность, структурное состояние, а также характер освещения и индивидуальное вос­приятие цвета.

Для определения часто встречающихся окрасок почв иног­да используют треугольник цветов по С.А. Захарову (1931), в котором, однако, отсутствуют цвета, характерные для глеевых почв (синеватые, зеленоватые, сизые). Для более точного опре­деления окраски, оттенков цветов и их названий существует специальная шкала цветов.

Гранулометрический (механический) состав. Почва состоит из элементарных гранул (частиц) различного размера, сово­купность которых определяет ее гранулометрический состав. Близкие по размерам частицы объединяют в группы (фрак­ции). Для полевой классификации все частицы от 0,01 до 1,0 мм условно объединяют во фракцию физического песка, а менее 0,01 мм - во фракцию физической глины. По соотноше­нию в почве гранул двух этих фракций (мелкозем) выделяют несколько классов почв по гранулометрическому составу: глины, суглинки (тяжелые, средние, легкие), супеси (рыхлые и связные) и пески (рыхлые и связные). Частицы крупнее 1 мм называют почвенным скелетом, который состоит из обломков пород (щебень, галька, валуны и т.п.). В полевых условиях механический состав почвы (мелкозем) определяется визуаль­но с использованием одного или нескольких методов: «зерка­ла», пробы ножом, скатывания шарика, шнура и др. (прил. 12 и 13). Более точно гранулометрический состав почв определя­ется в лабораторных условиях.

Структура почвы. Под влиянием внешних условий почвен­ные частицы обычно объединены в комочки. Совокупность таких отдельностей (агрегатов), на которые распадается почва без значительного механического воздействия на нее, называ­ется структурой. В полевых условиях структура почвы опреде­ляется по генетическим горизонтам. Для этого, вырезав из горизонта небольшой образец почвы, подбрасывают его на лезвии лопаты 1 - 2 раза, в результате чего почва распадается на структурные отдельности.

В зависимости от формы агрегатов (соотношения высоты и ширины) выделяют три основных типа структуры почв: кубо­видную, призмовидную и щитовидную, а сообразно с размерами и формой типы структур разделяют на роды и виды (рис. 2.15).

Типы структур почвы часто связаны с различными процес­сами почвообразования и приурочены к определенным гори­зонтам профиля: призмовидная - с иллювиальным процессом -к иллювиальным горизонтам; плитовидная - с элювиальным процессом - к подзолистым; кубовидная - с гумусообразовани-ем - к гумусовым. Почвенные горизонты могут быть образова­ны агрегатами смешанной структуры: зернисто-ореховатой, комковато-призмовидной и др. Если горизонт состоит из рых­лого песка различного гранулометрического состава, то он обозначается как бесструктурный.

Влажность почвы.

Различают несколько градаций влажно­сти почвы:

1) если почва пылит и при сжатии влага не ощуща­ется, она описывается как сухая;

2) слегка холодит руку и слабо мажется - свежая;

3) при сжатии образуются комки и рука заметно ощущает влагу - влажная;

4) вода увлажняет руку и прилипает к ней, но еще не сочится между пальцами - сырая;

5) при сжатии между пальцами сочится вода вместе с почвен­ной массой (вода также выступает из почвенного горизонта) -мокрая. Влажность почвы меняется в различные годы и сезоны в зависимости от уровня грунтовых вод, количества осадков, времени их последнего выпадения и т.д.

Плотность горизонтов. По плотности почвенные горизонты бывают рыхлыми (от прикосновения легко осыпается, нож или лопата входит в горизонт почти без усилий), слабоуплотненны­ми (нож или лопата с усилием входит в почву на всю длину лез­вия), сильноуплотненными (в почву входит только острие лопа­ты или лезвия ножа) и плотными (нож или лопата лишь цара­пает поверхность). Плотность горизонта зависит от многих факторов (механического состава, структуры, влажности почвы и др.).

Новообразования. К новообразованиям (выделениям) отно­сят заметные скопления различных веществ, которые отлича­ются морфологически (цветом, формой, плотностью и др.) и химически от остальной, преобладающей почвенной массы горизонта. Новообразования (в отличие, например, от включе­ний) возникают в результате почвообразовательных процессов и являются важными диагностическими признаками почв в виде налетов, конкреций и прослоек.

После изучения и описания почвенного разреза дается пол­ное название типа почвы. При более подробном определении и морфолого-генетическом описании почв в различных ее горизонтах проводят качественные химические реакции на наличие карбонатов, хлоридов, сульфатов, двухвалентного железа и определения величины рН. При необходимости из середины каждого горизонта и подгоризонта (начиная с нижнего) отдельно берутся образцы почв массой 0,5-1 кг, которые снабжаются этикеткой, заворачиваются в бумагу и помещаются в специальные мешочки.

После завершения описания ПП и проверки преподавате­лем правильности выполненной работы почвенный разрез закапывается. При этом в яму сначала помещают грунт нижних горизонтов, сверху укладывается почва перегнойного горизонта.

На основании всей полученной информации о структуре древостоя, подроста, подлеска, живого напочвенного покрова, почвенно-климатических и исторических условиях развития исследуемого фитоценоза окончательно определяется тип леса и лесная ассоциация на ПП.