Изучение почв в естественном состоянии необходимо для формирования представлений об их составе, строении, почвенных различиях.
Изменения почвенного покрова в пределах небольшого района зависят в первую очередь от характера рельефа и растительности. Изучаются почвы наиболее типичных элементов рельефа и сформировавшиеся под различными типами растительности. Изучение почв начинают с почвенного разреза.
Почвенный разрез — это прямоугольная яма шириной 70—80 см, длиной 1,5—2,0 м и глубиной не менее 150 см. Яму роют с отвесными стенками до глубины около 0,8—1,0 м, потом делают ступеньку-уступ около 40 см, углубляют еще на 50—60 см и сооружают следующую ступеньку.
Дерн и верхнюю часть почвенной массы срезают и складывают на расстоянии 2—3 м от будущей ямы. Глубинные горизонты выбрасывают в противоположную сторону. Стенки на глубине ямы должны быть чисты от выброшенной земли. По ним делают описание почвы и с них берут послойные образцы.
Закладывают почвенные ямы, ориентируясь на рельеф и растительность. При плоском рельефе яму копают в его центральной части. На склоне выбирают его верхнюю, среднюю и нижнюю части; в речной долине — на пойме, террасах и водоразделе. При смене растительных сообществ разрез закладывают по каждой растительной группировке.
Описание почвенного разреза. Свежий разрез рассматривают, выделяют генетические горизонты и намечают их границы. Каждый горизонт описывают в таком порядке: индекс, цвет, мощность, влажность, структура, механический состав, сложение, включения, новообразования.
Генетические горизонты обозначают индексами: А0 — лесная подстилка или степной войлок; А1 — перегнойно-аккумулятивный, или
гумусовый горизонт; А2 — подзолистый горизонт, или горизонт вымывания; В — горизонт вмывания, или иллювиальный; С — материнская горная порода.
Мощностью горизонта называют среднюю его толщину (в см). В верхней бровке зачищенной стенки прикрепляют сантиметровую ленту с таким расчетом, чтобы нулевое деление точно совпадало с поверхностью почвы. В записях отмечают верхнюю и нижнюю границы, а также общую мощность горизонта. Например, А1 = (5 – 25) : 20 см.
Цвет, или окраску, горизонтов определяют визуально. Важнейшими составными частями почвы, от которых зависит ее цвет, являются: органическое вещество (гумус), кварц, окись железа, полевой шпат, закись железа. Гумус обусловливает появление темных оттенков черного или серого цвета, окись железа — появление красного, ржавого и желтого тонов. Кварц и полевой шпат, гидроокись алюминия, если они не загрязнены железом, являются носителями белой окраски.
Влажность почвы определяют, сжимая в руке небольшой образец. Почвы по степени влажности подразделяют: на сырые — при сжатии вытекает вода; влажные — вода из почвы не сочится, на руке остается мокрый след; свежие — холодит руку, почва мажется; сухие — не мажется, на ощупь кажется теплой.
Механический состав почвы — соотношение песка и глины. Выделяют четыре разновидности почв: глинистые, суглинистые, песчаные, супесчаные. Определить состав почвы можно следующим образом — щепотку почвы растирают пальцами на ладони. Супесчаные почвы растираются легко, обнаруживается незначительное количество мягкого пылевато-глинистого материала. Песчаные почвы полностью лишены глинистых частиц. Глинистые почвы растираются с трудом, появляется значительное количество пылевато-глинистых частиц. Определяют механический состав и методом раскатывания увлажненной почвы. Небольшое количество почвенного материала смачивают водой до густой вязкой массы. Ее скатывают в шарик диаметром 1—2 см. Шарик раскатывают в шнур, который затем сгибают в кольцо. Если почва глинистая, шнур при сгибании в кольцо не ломается и не растрескивается. Шнур из суглинистой почвы при сгибании в кольцо разламывается. Из супесчаной почвы можно получить только непрочный, легко рассыпающийся шарик, шнур из него скатать нельзя. От механического состава почвы зависят ее водопроницаемость (способность длительно удерживать влагу), сопротивление почвы обрабатывающим средствам, роста корней растений.
Структура — способность распадаться на отдельные комочки различной величины и формы. Ее определяют по характеру отдельных
комочков, на которые распадается почва при легком разминании в руках. Для различных горизонтов почв характерна определенная структура почвы: зернистая структура — для гумусового горизонта черноземов, ореховатая — для горизонта В подзолистых и серых лесных почв, пластичная — для горизонта А2 этих же почв, столбчатая — для горизонта вмывания солонцов.
Сложение — плотность и пористость почвы. Различают: почвы очень плотные — почва не поддается лопате; плотные — почва с трудом поддается лопате; рыхлые — лопата легко входит в почву, она рассыпается на отдельные комочки при выбрасывании; рассыпчатые — почва обладает сыпучестью.
Включениями называют предметы, чисто механически вовлеченные
в основную массу почвы и, как правило, не связанные с почвообразованием. К включениям относят: раковины, кости животных, валуны, гальку.
Новообразования представляют собой хорошо оформленные скопления различных веществ, возникшие или накопившиеся в процессе почвообразования. Они могут быть химического или биологического происхождения. В почвенной яме их можно определить по окраске, форме, уплотненности пород. Новообразования химического происхождения встречаются: в форме трубок, в виде бурых зерен или плотно сцементированного песка охристого цвета — соединения гидроксидов железа; пятна и мелкие дробевидные сгущения (конкреции) черного и бурого цвета — соединения марганца; белого цвета плесень, желваки — соединения углекислой извести; соединения кремневой кислоты в виде мелкой присыпки белесоватого цвета; закисные соединения железа в форме пленки или пятен грязно-зеленоватого или голубоватого цвета; белые корочки разной толщины — хлориды, сульфаты. Карбонаты «вскипают» под действием 10%-го раствора соляной кислоты. Новообразования биологического происхождения образуются от деятельности роющих животных и корней растений. Обнаруживаются в почвах в виде буроватых подтеков или небольших темных корочек.
На основе морфологического описания почвы дается ее название с пояснением, на какой материнской породе образовалась почва и каков ее механический состав. Например, дерново-подзолистая суглинистая почва, сформировавшаяся на моренном суглинке. При описании почвенного разреза указывают дату и адрес района практики; характеризуют рельеф: овраг, склон холма или ровное место; описывают растительность, ее густоту, высоту, состояние (рост, цвет, плодоношение). Если почвенный разрез вскрыл грунтовую воду, то измеряют глубину ее залегания.
После окончания работ почвенную яму зарывают, вниз сбрасывают почвенную массу из более глубоких горизонтов, потом почвенную массу верхних горизонтов, яму закладывают дерном.
Ход работы
Задание. Изучение почвенного разреза данного участка местности.
1. Выкопайте почвенную яму. Зачистите одну из ее стенок так, чтобы были видны границы между почвенными горизонтами.
2. Измерьте толщу почвы каждого горизонта.
3. Зарисуйте почвенный разрез, указав на рисунке мощность и состав каждого горизонта, его физическое состояние (гумус, примеси песка, глины, цвет, влажность, включения и т. д.).
4. Возьмите образцы почвы из каждого горизонта для последующего их изучения в лаборатории.
5. При описании разреза, укажите элемент рельефа данного участка, тип растительности, хозяйственное использование местности (пашня, луг и т. д.).
6. Укажите адрес почвенной ямы и нанесите ее на карту или картосхему.
Список рекомендуемой литературы: 2, 3, 11, 12, 19, 21.
1.7. Метеорологические наблюдения
Цель: изучить особенности погоды и климата своей местности, научиться работать с метеоприборами, провестие наблюдения за погодными явлениями, установить связь между погодой и климатом.
Оборудование: различные термометры, анемометр, барометр-анероид, эклиметр, карандаши, блокноты.
Методические рекомендации
Признаки, определяющие погоду и ее изменения: сила и направление ветра, форма облаков, давление и температура воздуха, вид атмосферных осадков, образование росы, тумана.
Точки наблюдений располагают на различных формах рельефа. Например, при движении по оврагу — на днище, в средней и верхней частях склона.
Программа маршрутных наблюдений включает наблюдения за температурой и влажностью приземного слоя воздуха и на поверхности почвы, за давлением, скоростью и направлением ветра, облачностью и другими атмосферными явлениями (роса, иней, туман).
Ветер. Флюгер — прибор для определения направления и скорости ветра. Он состоит из легкой металлической флюгарки, которая под действием ветра поворачивается и указывает его направление.
Скорость ветра измеряется углом отклонения специальной дощечки от вертикального положения по дуге со штифтами: первый штифт соответствует 2 м/с, второй — 4, третий — 6, четвертый — 8, пятый — 10, шестой — 14, седьмой — 20, восьмой — более 20 м/с.
Давление атмосферы. Для определения давления служит барометр-анероид.
Температура воздуха. Наблюдения за температурой воздуха ведут по термометрам, защищенных от прямых солнечных лучей.
Влажность воздуха. Для измерения влажности воздуха используют волосной гигрометр — прибор, на шкале которого нанесены деления, указывающие процент относительной влажности.
Облачность определяется на глаз. Облака мысленно сгоняют в одну сторону и устанавливают, какая часть неба покрыта облаками. Оценка ведется по десятибалльной шкале от 0 до 10: ясно — 0, незначительная облачность — 4—6, облачность с просветами — 7—9, пасмурно или сплошная облачность — 10 баллов.
Форма облаков определяется по внешнему виду: облака верхнего яруса (выше 6 км) — перистые; облака среднего яруса (от 2 до 6 км) — высокослоистые, высококучевые; облака нижнего яруса (от 2 км и ниже) — слоистые, слоисто-кучевые, кучевые, кучево-дождевые, слоисто-дождевые.