Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию

Министерство  хозяйства сельского

Российской  Федерации

ФГОУ  ВПО ‹‹Пензенская ГСХА›› 

Кафедра почвоведения и агрохимии 

Курсовая  работа

 по  почвоведению

на тему: ‹‹ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПОЧВ

К АНТРОПОГЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ›› 
 
 

Выполнил  студент 1 курса, группа 115

агрономического факультета(спец. Землеустройство)

Коннов А. Г. 

Руководитель  курсовой работы доцент кафедры

‹‹Почвоведения и агрохимии››

Фомин Н.А. 
 

г. Пенза  – 2010 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………….3

1.  Природные условия почвообразования………………………………...4

  1.1   Климат………………………………………………………………..…4

  1.2.   Рельеф и почвообразующие породы…………………………….….5

  1.3.   Растительность………………………………………………….……..6

  1.4.   Почвенный покров хозяйства и его краткая характеристика….….8

  1.4.1.Почвенно-географическое районирование региона (области)…....8

  1.4.2.Систематика  почв………………………………………………….….8

  1.4.3.Состав  и свойства почв……………………………………………...12

2.   Использование органических и  минеральных удобрений 

    в хозяйстве………………………………………………………………...16

3.   Оценка устойчивости почв к  антропогенному воздействию………...18

  3.1.   Показатели устойчивости почв  к техногенезу……………………..18

  3.2.   Оценка устойчивости почв хозяйства(района)…………………….30

Выводы  и предложения……………………………………………………..32

Литература…………………………………………………………………...33 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

    Почвой называют самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов, солнечного тепла и атмосферных осадков. Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающие только ей присущим строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является её плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство почвы представляет исключительную ценность для жизни человека. Плодородие почвы определяет её важность как основного средства сельскохозяйственного производства.

   Почва – основное средство производства в сельском хозяйстве. Как средство производства земля характеризуется её способностью удовлетворять жизненные потребности растений. Эта способность определяется режимами почв: пищевым, водным, воздушным, тепловым, которые, в свою очередь, являются функцией почвенных свойств, зональных и микрозональных климатических условий, гидрологии местности, ее рельефа.

   Однако ценность почвы определяется не только её хозяйственной значимостью для сельского хозяйства и других отраслей народного хозяйства; она определяется также незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом. Через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле и в земле организмов с литосферой, гидросферой и атмосферой.

   В настоящее время большее значение приобретает проблема рационального использования и охраны почв. Почва относится к лекгоразрушаемому и практически невосполнимому виду природных ресурсов. Почва представляет собой бесценное народное богатство. 
 
 
 
 

1.   ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ  ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 

1.1 КЛИМАТ

       Воздействие климата на почвообразовательный процесс может быть прямым и косвенным. К непосредственным прямо воздействующим на почву агентами климата относятся солнечная радиация, осадки, атмосферные газы (O₂, N₂, CO₂, пары H₂O и др.). Косвенное воздействие осуществляется через БИОС(почвенные макро – и микроорганизмов, растительные ассоциации). Под климатом понимают среднее состояние атмосферы в определенной точке земного шара. Городищенский район располагается на Северо – Востоке Пензенской области. Относится к Никольско–Городищенской зоне – наиболее увлаженной и прохладной. Климат района умеренно – континентальный. Средняя температура наиболее теплого месяца июля за последние два года +18,8…+20,5⁰C, - 11,3…13,1⁰C. Зима бывает довольно холодной, в пониженных элементах рельефа температура иногда опускается до – 44,2…- 46⁰C. Показатель континентальности климата достигает 30 - 33⁰C. Среднегодовая температура воздуха +3…+4⁰C.

     Вегетационный период начинается  в конце второй декады апреля  и заканчивается во второй  декаде октября. Продолжительность  его 172 – 181 день. Активный рост  большинства сельскохозяйственных  культур начинается в основной  период вегетации при температуре  воздуха выше   +10 ⁰C. Продолжительность его 135 – 147 дней, а сумма активных температур, при среднем значении 2400⁰C, в отдельные годы составляет 2800 - 2900⁰C. Период активной вегетации может быть сокращен из-за заморозков. Последние весенние заморозки в районе наблюдаются в начале второй декады мая. В отдельные годы заморозки продолжаются до 10 – 12. Средняя дата первого осеннего заморозка 20 – 25 сентября. Продолжительность безморозного периода в среднем 125 – 138 дней. Самым неустойчивым элементом климата района являются осадки. Они сильно колеблются как по годам и месяцам, так и по отдельным периодам вегетации. Годовое количество осадков колеблется от 450 до 500мм. В засушливые годы понижается до 350мм, а во влажные увеличивается до 775мм. До 70% осадков выпадает в тёплый период года. В среднем за вегетационный период с температурой выше +10⁰C выпадает от 208 до 275мм.

     Условие влагообеспеченности отдельных  месяцев и вегетационных периодов  характеризует гидротермический коэффициент (ГТК). Он изменяется от 0,9 до 1,1 единиц. Значение гидрометрического коэффициента имеют колебания от 0,4 в засушливые годы до 1,5 – 1,7 во влажные.

     Большой вред посевам сельскохозяйственных  культур наносят засухи и суховеи.  Для района характерны весенние, а в отдельные годы отмечаются  летние и осенние засухи. Засуха  в районе часто сопровождаются  суховеями. Очень интенсивные  суховеи бывает один, два раза  в 10 лет, а суховеи средней  интенсивности наблюдаются ежегодно. Слабые суховеи наблюдаются весной, более интенсивные – летом.

     Запасы продуктивной влаги в  слое почвы 0 – 100см весной  к моменту перехода средней  суточной температуры воздуха через +5⁰C составляют под яровыми культурами 125 – 175мм. Для озимых культур влагообеспеченность составляет 70 – 90%, а для ранних яровых – 60 – 70-% от оптимальной.

     Условия зимовки озимых зависят  от высоты снежного покрова.  В среднем по району он равен на открытых участках 20 – 30см, на защищенных – 30 – 40см, достигая максимума в первой декаде марта. В отдельные годы в декабре при незначительной высоте снежного покрова менее 20см и низких температурах воздуха –22…-32⁰C в течении продолжительного времени, а также весной в период отрастания озимых наблюдается их гибель.

1.2   РЕЛЬЕФ И ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ  ПОРОДЫ

     Рельеф – форма поверхности  земной суши – оказывает большое  и разнообразное влияние на  формирование почв и характер  почвенного покрова, обуславливает  перераспределение на поверхности  суши солнечной радиации, осадков  и растворимых в воде веществ.

     Большая  часть Пензенской  области расположена на западном  склоне приволжской возвышенности  и частично на восточной окраине  Окско-Донской низменности. В  границах района преобладают  поверхности с абсолютной высотой  около 250м. Городищенский район находится на Северо–Востоке Пензенской области и располагается на водораздельном плато, перерезанном глубокими речными долинами плоскогорье, с весьма пересечённым холмистым рельефом. Холмисто – волнистая поверхность междуречных территорий характеризуется наибольшей всхомлённостью. Обращает на себя внимание асимметричность строения долин и склонов.

Склоны, обращенные на юг, почти всегда короче склонов, обращенных на север.

     На ряду с другими факторами почвообразования на формирование почвенного покрова большое влияние оказывают почвообразующие и подстилающие породы. Они влияют на минералогический и химический состав почвы, определяя её физико–химические и агрономические свойства. Исследования указывают на большую однородность пород на рассматриваемой территории по способу происхождения почвообразующие породы очень разнообразны. Они имеют смешанное происхождение и возникли под действием как ледниковых, так и делювиальных делювиально– аллювиальных процессов. На северо–восточной окраине области элювиальные отложения обнаруживаются по узким наиболее возвышенным водоразделам. Элювиально-делювиальные отложения имеют большую мощность, чем элювиальные. Они занимают верхние части склонов. По гранулометрическому составу элювиальные и элювиально-делювиальные отложения относятся к группе супеси и лёгким суглинкам, содержащих дресву и обломки горных пород. Покровные и делювиальные отложения занимают господствующее положение среди почвообразующих пород района. К почвообразующим породам района относятся среднесуглинистые, лёгкосуглинистые, супесчаные и песчаные породы Указанные отложения являются почвообразующими породами для черноземных и лесных почв.

1.3   РАСТИТЕЛЬНОСТЬ

     Природную флору области составляют  не менее 1174 видов семенных  растений. Городищенский район в геоботаническом отношении почти целиком располагается в пределах лесостепной зоны. Речные долины, склоны холмов, оврагов и балок покрывают многочисленные ассоциации луговой и лугово-степной растительности. Основная часть территории района в основном занята лесными массивами. Леса преимущественно хвойные с примесью дуба. Но есть и широколиственные: дуб, липа, береза, осина, клён, и другие насаждения из лиственных пород. Леса сменяют остепненные луга.

     В поймах рек и речек, по  днищам крупных оврагов и балок  произростают ивовые кустарники, образуются растительные группировки типа зарослей.

     Травянистая растительность, сохранившаяся  по склонам оврагов и балок,  относится к мезофильному разнотравью, но также имеются и дерновые злаки. Луга и луговые степи по территории района характеризуются большим разнообразием растительных ассоциаций. В самых низких участках поймы широко распространены щучковые луга, меньшую площадь занимают осоковые сообщества. В поймах среднего уровня обычно встречаются злаковые группировки с преобладанием ценных луговых трав: мятликов, овсяниц, лисохвостов, тимофеевки, клеверов, чины и других бобовых и разнотравья. На верхних уровнях поймы обычно преобладают ассоциации костра берегового с участием клевера горного, полевицы обыкновенной, типчака и других видов.

     Естественный почвообразовательный  процесс протекает в настоящее  время на участках степей, сохранившихся  от распашки и под пологом  леса.

     В настоящее время естественная  травянистая растительность сохранилась  по склонам и днищам оврагов  и балок, на приовражных склонах,  и в поймах рек, под пологом  леса. Состав травянистой растительности  в результате интенсивного использования  под выгон и очень редко,  сенокос изрежен, так как произошло засорение сорными и редкопоедаемыми травами.      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.4.   ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ ХОЗЯЙСТВА И ЕГО КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

1.4.1.ПОЧВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ РЕГИОНА (ОБЛАСТИ)

     Городищенский район расположен на северо-востоке Пензенской области, граничит с Сосновоборским и Никольским районами.

     Территория Городищенского района в соответствии с различными сочетаниями факторов почвообразования и характером почвенного покрова относится к третьему агропочвенному району по Пензенской области.

     Возвышенное сильнорасчленённое плато и Присурский песчаный массив. Преимущественное распространение имеют серые лесные суглинистые, суглинисто-щебёнчатые, супесчанно-каменные и подзолистые песчаные почвы. Встречаются оподзоленные и выщелоченные черноземы. Почвы имеют низкое плодородие. Почвенный покров района достаточно сложен.

1.4.2.СИСТЕМАТИКА ПОЧВ

     Почвенный покров Городищенского района достаточно сложен, но составляющие его почвы в основном относятся к типам черноземных (подтип – черноземы оподзоленные) и серые лесных (подтипы – светло-серых, темно-серых и серых лесных) почв.

     Типы серых лесных почв подразделяются  в зависимости от степени проявления  в них дернового и подзолистого  процессов на три подтипа: светло-серые,  тёмно-серые и серые. Все три  подтипа близки по своему плодородию  к чернозёмам, в Городищенском районе встречаются все три подтипа серых лесных почв. При участии и развитии этих почв повышенного грунтового увлажнения их подразделяют на глееватые и глеевые. По проявлению подзолистого процесса они подразделяются на слабо-, средне- и сильнооподзоленные. По гранулометрическому составу серых лесные почвы подразделяют на глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные.

     Светло-серые лесные почвы формируются  на разнообразных по гранулометрическому  составу породах. Эти почвы  различного гранулометрического  состава, от легкоглинистых до каменисто-песчаных. В районе встречается светло-серая лесная супесчаная на лёгком суглинке, серая лесная тяжелосуглинистая на элювиальных отложениях, темно-серая лесная тяжелосуглинистая на бескарбонатной жёлто- бурой глине и слабосмытая глинистая на делювиальных суглинках.

Подтип  светло – серые лесные морфологическое строение:

А₀         А₀ – 0-14см. Серый, легкоглинистый плотный, граница           

            перехода в ниже  лежащий горизонт ясно выращена;         

А₂         А₂ – 14-22см. Светло-серый, сухой, плотный,

             распадается на орешки с кремнеземистой  присыпкой 

В₁              на их поверхности. Встречаются железистые

             конкреции. Переход отчётливый;

В₂         В₁ – 22-55см. Тёмно-бурый, влажный, вязкий, мелко -

             ореховатый. Изредка встречаются железные

С_к           конкреции. Переход ясный;

                                    В₂ – 55-75см. Красно-бурый, глинистый, плотный, разламывается на призматические отдельности. По вертикальным трещинам наблюдаются гумусовые натёки. Изредка встречаются железистые конкреции в виде горошин;

С_к – с 80см начинается плотная карбонатная глина. Карбонаты выделены в виде  мелких  журавчиков.

     Как видно из описания, профиль  почвы отчётливо подразделяется  на генетические горизонты. Наличие  обильной кремрезёмистой присыпки и мелких железистых конкреций в горизонте А₂ свидетельствует о том, что в данной почве в значительной степени проявляется процесс оподзоливания. На это указывает также цвет, плотность горизонта В, и процесс вмывания полуторных окислов железа. 

     Темно-серые лесные почвы по гранулометрическому составу более однородны, чем серые и особенно светло-серые. Среди них преобладают глинистые, тяжелосуглинистые и среднесуглинистые, реже встречаются легкосуглинистые. Темно-серые лесные почвы приближаются к оподзоленным чернозёмам, т.к. обладают гумусовым горизонтом мощностью 30-40см. В Городищенском районе встречаются тёмно-серые лесные тяжелосуглинистая на бескарбонатной желто-бурой глине и слабосмытая глинистая на делювиальных суглинках почвы. Гумусовый горизонт этих почв колеблется по содержанию гумуса в районе от 2,3 до 4,97%. Почвы слабо обеспечены азотом, фосфором и средне – калием.

Подтип  тёмно – серые лесные морфологическое строение:

            А₀ –лесная подстилка мощность 2-5см, состоит из слабо-  

А₀       разложившегося растительного опада;

А₁       А₁ – 5-20см. Тёмно-серый, рыхлый, комковато -

           порошковатый;

А₂В    А₂В – 20-36см. Серый, ореховатый, книзу становится 

           крупно-ореховатым, поверхность структурных агрегатов

В        покрыта кремнезёмной присыпкой, постепенно

           переходит в горизонт В;

ВС      В - 36-56см. Жёлто-бурый, ореховато-призматический           

                                 горизонт. По стенкам вертикальных  трещин и на поверхности структурных  отдельностей видны тёмно-коричневые  гумусовые натёки, постепенно переходит в горизонт ВС;

ВС – 56-130см. Желто-бурый, крупнопризматический, по трещинам бледно-коричневые глянцевые натёки.

     Так же в районе присутствуют  серые лесные почвы, которые  чаще всего развиваются на  делювиальных отложениях и реже  на элювиальных. Среди них преобладают  суглинистые и глинистые разновидности,  реже легкосуглинистые и хрящеватые.

     На делювиальных отложениях серые  лесные почвы вполне сформировались, и на их профиле легко выделяются  все основные генетические горизонты.  На элювии развиваются маломощные, часто хрящевато-каменистые, не вполне  сформированные разновидности. Из  всех подтипов серых лесных почв в Сосновоборске располагаются: серая лесная тяжелосуглинистая на делювиальных суглинках и серая лесная среднесуглинистая на элювиальных отложениях.

Тип серых  лесных почв морфологическое строение:

         А₀ – лесная подстилка мощность 2-5см, состоит из

А₀     слаборазложившегося растительного опада;

А₁     А₁ – гумусовый горизонт мощностью 10-55см, серый,

     зернистой неясно комковато-порошистой структуры, 

А₁А₂  содержит много живых корней растений;

          А₁А₂ – переходный гумусо-элювиальный горизонт

А₂В    мощностью 15см, серовато-белёсый, ореховато-

           комковатой со слоеватостью структуры;

В        А₂В – переходной горизонт на буром фоне белёсые

ВС   пятна, языки и присыпка, комковато-ореховатая структура, тёмная глянцевая корочка по граням структурных отдельностей выделяется как переходной горизонт АВ;

В –  элювиальный горизонт, темно-бурый, ореховатой структуры, плотный, грани структурных отдельностей покрыты блестящими глянцевыми плёнками;

ВС – переходный горизонт более светлой окраски, структура выражена хуже, плотность меньшая, встречаются выделения карбонатов; горизонт постепенно переходит в почвообразующую породу.

     Так же в Городищенском районе из почв встречается чернозём оподзоленный который в основном развивается на мощных покровных породах преимущественно тяжёлого гранулометрического состава – легкоглинистого и тяжелосуглинистого. По количеству гумуса оподзоленные чернозёмы подразделяют на три вида: малогумусные, среднегумусные и высокогумусные. В нашем случае в районе преобладает малогумусный среднемощный легкосуглинистый на среднем суглинке и слабосмытый среднесуглинистый на делювиальных суглинках оподзоленный чернозём, а также оподзоленный среднегумусный мощный среднесуглинистый на морёном карбонатной тяжёлом суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 4,21% общего азота 0,2-0,3%, фосфора 0,13-0,020%. Почвы имеют среднюю или низкую обеспеченность подвижными формами фосфора и калия.

Подтип  оподзоленный чернозём морфологическое  строение:

        А₀ – тёмно-серый, рыхло-комковатый, постепенно

А₀    переходит в горизонт А₁;

А₁    А₁ – тёмно-серый, при подсыхании становится серым,

        структура непрочно зернистая. На поверхности 

В₁    структурных агрегатов выявляется бледная присыпка

        кремнезёма. Переходит в горизонт В₁ ясный;

В₂     В₁ – охристо-бурый, с зеленоватыми пятнами. Структура

         мелко-ореховатая. По вертикальным трещинам бледно-

С      грязноватые поливы. Переход в горизонт В₂ ясный;

     В₂ – жёлто-бурый, распадается на призматические                        

                             отдельности на поверхности которых бледно-   

           грязноватые поливы;

                                  С – 120см начинается почвообразующая порода –      

      карбонатная жёлто-бурая глина. 
 
 
 
 
 
 
 

1.4.3.СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЧВ

Как мы ранее выяснили в Городищенском районе преобладают в основном серые лесные почвы, которые подразделяют по степени проявления в них дернового процесса на три подтипа светло-серые, серые, тёмно-серые почвы.

Таблица 1 – Состав и свойства основных разновидностей почв

     Светло-серые почвы района характеризуются легкоглинистым механическим составом, образовавшихся на элювиально-делювиальных продуктах. Нужно отметить, что почвы характеризуются незначительным содержанием гумуса до 1,4%. Количество поглощённых катионов и емкость поглощения (Ca + Mg) находятся в тесной зависимости от механического состава и гумусности данных почв. В данном случае в супесчаных почвах количество поглощенных кальция и магния не превышает 10мг.экв. на 100г почвы. Причём значительное увеличение поглощённых катионов в иллювиальном горизонте указывает на более сильное проявление в данных почвах процесса перемещения коллоидных частиц сверху вниз. Данные почвы обладают кислотностью близкой к нейтральной рН-5,8. Светло-серые лесные почвы в пахотном горизонте содержат небольшое количество общего азота и фосфора. Количество подвижного азота колеблется в широких пределах – от 2,3 до 11,5мг. На 100г почвы. В такой почве содержится очень мало подвижного азота – от 1,3 до 2,5мг на 100г почвы, а так же подвижного калия – от 3,3 до 9,0мг на 100г почвы.

     Почвы слабо обеспечены азотом, фосфором и средне – калием. Природное плодородие её достаточно  низкое. Следовательно, для повышения  плодородия необходимо вносить  в эти почвы азотные, фосфорные,  а при возделывании технических  культур и калийные удобрения.

     Светло-серые лесные почвы лёгкого  механического состава, благодаря  наличию в них значительного  количества песчаных и хрящевых  частиц, обладают более благоприятными физическими свойствами для развития растений. Однако из-за обеднённости минеральными и органическими коллоидами они не могут удерживать в должном количестве питательные элементы, необходимые для нормального развития культурных растений.

     Серые лесные почвы района  развиваются чаще на делювиальных  отложениях и реже на элювиальных.  На элювии развиваются маломощные хрящеватокаменистые, не вполне сформированные разновидности. Серые лесные почвы, образовавшие на элювиальных продуктах, характеризуются всегда лёгким механическим составом, так же нужно отметить, что в почве содержится несколько больше гумуса 4,0% на тяжёлых суглинках и 3,3% на среднесуглинистых по сравнению со светло-серыми. В соответствии с повышенной гумусностью и более тяжёлом механическим составом сумма поглощённых кальция и магния достигает до 22,6мг.экв. на среднесуглинистых и 17,9 на тяжёлосуглинистых почвах. Серые лесные почвы характеризуются слабокислой реакцией рН 5,3-5,9 и высотой насыщенностью основаниями. Содержание почвенного азота и фосфора вполне достаточно для получения среднего урожая. Вместе с этим необходимо подчеркнуть, что они характеризуются более повышенными величинами гидролитической кислотности по сравнению со светло-серыми лесными.