Почвенно - географическое районирование и характеристика почвенного покрова на примере землепользования хозяйства Ростовской области

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное агентство по сельскому хозяйству

 (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)

Факультет почвоведения, агрохимии и экологии

Кафедра почвоведения, геологии и ландшафтоведения

Курсовая работа

По географии почв

На тему:

«Почвенно - географическое районирование и характеристика почвенного покрова на примере землепользования хозяйства Ростовской области»

Выполнила: студентка 2 курса,

группы 202,

факультета ПАЭ,

Одинцова Ирина

Проверила: доцент Поветкина Н.Л.

Оценка:______________

                                                              Москва, 2015

Содержание:

Введение

География почв – наука, изучающая закономерности формирования и распространения почв на Земле. Данная курсовая работа посвящена почвенно-географическому районированию и характеристики почвенного покрова на примере Ростовской области.      

Цель курсовой работы – изучить почвенный покров Ростовской области.

Задачи курсовой работы: рассмотреть классификацию и диагностику почв 1977 и 2004, принципы почвенно-географического районирования, оценивать место и роль почвы в ландшафте, ознакомиться с факторами почвообразования, познакомиться с почвообразующими процессом и структурой почвенного покрова Ростовской области, интерпретация данных анализов почвы, дать генетическую характеристику почвенного покрова, на основе данных анализов.

Ростовская область находится в южной части Восточно-Европейской равнины и частично в Северо-Кавказском регионе, занимая обширную территорию в речном бассейне Нижнего Дона. По характеру поверхности территория области представляет собой равнину, расчлененную долинами рек и балками. Максимальная высота над уровнем моря - 253 м. С севера на территорию области заходит Среднерусская возвышенность, на западе вклинивается восточная часть Донецкого кряжа, в юго-восточной части области возвышаются Сальско-Манычская гряда и Ергени. Область занимает площадь 100,8 тыс. кв. км, имеет протяжённость 470 км с севера на юг, 455 км с запада на восток.

На  территории  области  протекает  одна  из  крупнейших рек Европы — Дон (2 тыс. км), расположено Цимлянское водохранилище (объем 24 млрд. куб. м). Судоходны основные притоки Дона — реки Северский Донец и Маныч. Озера занимают лишь 0,4% территории области.

1.Теоретическая часть

1.1. Теоретические  основы почвенно-географического  и агропочвенного районирования

Почвенно-географическое районирование – деление территории на части с целью выявления связей почвенного покрова с экологическими условиями и возможности её сельскохозяйственного использования. Существуют почвенно-биоклиматический, почвенно-геохимический и комплексный почвенно-климатобиогеохимический подходы к ПГР. Наиболее полной и широко используемой системой районирования является почвенно-биоклиматическая. Впервые она была описана в работах А. Гумбольдта и В.В. Докучаева, которые установили географическую зональность как одну из главных закономерностей структуры оболочки Земли. По мере развития науки, представления о почвенно-географическом районировании систематизировались. В наиболее полном виде схема ПГР была опубликована в 1962 г. Е.Н. Ивановой, П.А. Летуновым, Н.Н. Розовым, В.М. Фридландом, Д.И. Шашко, С.А. Шуваловым. Система почвенно-биоклиматического районирования разработана Н.Н. Розовым по почвенной карте СССР масштаба 1: 4000000 совместно с другими авторами.

Почвенно-биоклиматический пояс – это совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур, объединённых сходными, радиационными и термическими условиями и характером влияний этих условий на почвообразование, выветривания и развития растительности. Ростовская область находится в суббореальном поясе.

Почвенно-биоклиматическая область – совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур, объединённых в пределах пояса сходством не только радиационных и термических условий, но и условий увлажнения и континентальности и вызванных ими особенностей почвообразования, выветривания и развития растительности. Ростовская область находится в центральной степной почвенно-биоклиматической области.[3]

Почвенная зона – ареал зонального почвенного типа и сопутствующих ему интразональных почв. Ростовская область находится в степной зоне чернозёмов обыкновенных и южных.

Почвенная провинция – часть почвенной зоны, характеризующаяся специфическими особенностями почв и условий почвообразования, связанными с различиями либо в увлажнении и континентальности, либо в температурном режиме.

Почвенный округ – часть почвенной провинции, характеризующаяся качественно однотипной структурой почвенного покрова, обусловленной особенностями рельефа и почвообразующих пород.

Почвенный район – часть почвенного округа, характеризующаяся относительно однородным рельефом, составом почвенного покрова, а также растительным покровом и особенностями микроклимата. [3]

1.2. Современные  взгляды на классификацию почв

Классификация почв СССР 1977 года была подготовлена на основе «Указаний по классификации и диагностике почв», выпущенных в 1967 году Почвенным институтом им. В.В. Докучаева.

Классификация почв 2004 года была издана специальной комиссией Почвенного института им. В.В. Докучаева, руководимой Л.Л. Шишовым, она является развитием классификации 1997 года. Из отличительных особенностей новой классификации является отказ от привлечения для диагностики факторно-экологических и режимных параметров, трудно диагностируемых и часто определяемых исследователем чисто субъективно, фокусирование внимания на почвенном профиле и его морфологических особенностях. [4]

В результате развития почвоведения как науки сформировалось несколько классификаций.

Русские классификации. Её основателями стали В.В. Докучаев и Н.М. Сибирцев. Они создали учение о генетических типах почв. Их классификационный подход получил название генетического.

В дальнейшем в нашей стране генетическая классификация почв развивалась и совершенствовалась многими выдающимися почвоведами. При этом в различных классификациях подчёркивались то одни, то другие классификации почв. В связи с этим можно дать следующую группировку классификаций почв: эколого-генетические, факторно-генетические, морфогенетические, эволюционно-генетические и историко-генетические почвенные классификации.

Основной таксономической единицей современной классификации почв является генетический почвенный тип, установленный ещё В.В. Докучаевым.

Тип – это таксономическая единица, для которой характерно единство происхождения, миграции и аккумуляции веществ. (Л.И. Прасолов)

Подтип – это группа почв, качественно отличающаяся по проявлению основного и налагающегося процессов почвообразования и являющаяся переходной ступенью между типами.

Род – группа почв, качественные особенности которой определяются влиянием комплекса местных условий.

Вид – группа почв, отличающаяся по степени развития почвообразовательных процессов и их взаимной сопряжённости.

Разновидность – группа почв, определяющаяся по механическому составу верхних почвенных горизонтов и почвообразующих пород.

Разряд – группа почв, обусловленная генетическими свойствами почвообразующих пород. [1]

Западноевропейские классификации своими истоками имеют ранние агрогеологические классификации, которые разрабатывали, исходя из свойств почвообразующих пород, и разделяли на геолого-петрографические, в основу которых положен минералогический состав почвообразующих пород, химические, построенные на делении по химическому составу почв, физические – по механическому составу.

В американском почвоведении в начале ХХ столетия преобладал эмпирический подход к классификации почв, основанный на опыте местного населения и учёте урожайности культур. Важная роль в развитии американского почвоведения принадлежит Марбуту. Новую американскую классификацию разрабатывали в Государственной почвенной службе США. Основные принципы её построения декларируются как генетические, но практически вся она в пределах двух высших уровней (почвенные порядки и подпорядки) проводится по морфологическим признакам, исходя из принципа характерного «диагностического горизонта». Лишь в двух следующих таксономических единицах – в почвенных группах и подгруппах – более широко используются генетические принципы. В американской системе почвенной классификации исторически сложился двойственный подход к определению сущности высших и низших таксономических единиц.

В последние годы международными организациями ФАО и ЮНЕСКО разработана для мировой почвенной карты новая общая классификация почв, которая является более генетической. [1]

Классификация почв России 2004 года

Классификация 2004 года является развитием классификации 1997 года. Отличительной особенностью классификации 2004 года является отказ от привлечения для диагностики факторно-экологических и режимных параметров – фокусирование внимания на почвенном профиле и его морфологических особенностях. В этом исследователи видят отход от генетического почвоведения, делающего упор на происхождение почв и процессы почвообразования. В классификации вводятся формальные критерии отнесения почвы к определенному таксону, привлекается понятие диагностического горизонта, принятое в международной и американской классификациях. Важным нововведением классификации 2004 года стало включение в нее антропогенно-преобразованных почв.

В новой версии диагностика и классификация почв производится на основе почвенного профиля путем исследования генетических горизонтов на вертикальной стенке разреза. Нижняя граница почвенного профиля как объекта диагностики, в отличие от многих классификационных систем, не устанавливается по фиксированным количественным показателям, но в каждом конкретном случае определяется по исчезновению признаков почвообразования.

Профильно-генетических подход отграничивает данную классификацию от семейства других генетических классификаций, в том числе от факторно-экологических.

При сохранении принципов и основных положений первой версии, классификация подверглась серьезным изменениям. Был существенно расширен реестр диагностических горизонтов, появилась возможность уточнить и дополнить разделение неполнопрофильных почв, была раскрыта генетическая природа диагностических признаков, лежащих в основе выделения подтипа. Введение формул почвенных профилей не только для типов, но и для подтипов позволяет лаконично отображать их строение и облегчает восприятие специфики почвенных профилей.

Появление новых горизонтов усилило генетическую составляющую новой классификации, позволило выделить новые почвенные отделы, типы и подтипы, подчеркнув экологические обоснования их диагностики. Классификация также предусматривает выделение восьми таксономических категорий: стволов, отделов, типов, подтипов, родов, видов, разновидностей и разрядов. [3]

1.3. Понятие о  структуре почвенного покрова (СПП)

Структура почвенного покрова (СПП) – закономерное пространственное размещение почв на небольших территориях, выявляемое при детальном картографировании их почвенного покрова и образованное многократным повторением одного или нескольких различных основных образующих её элементов – почвенных комбинаций (ПК), каждая из которых содержит все почвы, являющиеся компонентами СПП с характерными для них взаимосвязями. С точки зрения агрономии выделяют 3 типа структуры почвенного покрова: однородные (применяют одинаковые агротехнические и мелиоративные приёмы), неоднородные совместимые (небольшие различия, оптимальные сроки сева близки), несовместимые (качественно различные системы агротехнических и мелиоративных приёмов, недопустимы проведение сева и уборки в одни и те же сроки.

Элементарный почвенный ареал – первичный компонент почвенного покрова, который представляет собой площадь, занимаемую почвой, относящейся к одной классификационной единице наиболее низкого ранга. (ГОСТ 27593–88 (2005). ПОЧВЫ. Термины и определения. УДК 001.4:502.3:631.6.02:004.354)

Характеристики ЭПА: содержание, геометрия, формы.

ЭПА, чередуясь в пространстве, образуют почвенные комбинации, которые и создают структуру почвенного покрова.

Микрокомбинации – чередование небольших по площади ЭПА, чаще всего связанные с микрорельефом.

Мезокомбинации – чередование более крупных ЭПА и микрокомбинаций, связанных с мезорельефом или пространственной сменой почвообразующих пород.

Макрокомбинации – чередование мезокомбинаций, обусловленной макрорельефом. [3]

Выделяют шесть классов почвенных комбинаций: комплексы, пятнистости, сочетания, вариации, мозаики, ташеты. [1]

Комплексы – микрокомбинации с регулярным чередованием мелких пятен контрастно различающихся почв, взаимно обусловленных в своём развитии. Например: КлСНск; П2дПб.

Пятнистости – микрокомбинации неконтрастных небольших пятен. Они встречаются по выровненным водоразделам с частыми небольшими понижениями. Например: П1д∙сП∙П2д∙сП; Дкв∙Мк∙Дкоп∙Мк. В чернозёмной и каштановой зонах пятнистости характеризуются сменой почв с разной глубиной чернозёмного горизонта и глубине залегания карбонатов.

Сочетания – ПК, в которых регулярно чередуется средне- и крупноконтурные ЭПА контрастно различных почв. Например: П3дгП2дП3д+П3дгПб.

Вариации – мезокомбинации неконтрастных почв, обусловленных преимущественно различиями в мезорельефе. Например: П1д-П2д; Чо-Чок

Комплексы и пятнистости имеют генетически двустороннюю связь, сочетания и вариации – одностороннюю.

Крупные ЭПА различаются в сельскохозяйственном использовании, а маленькие – включаются в единый сельскохозяйственный массив.

Формирование мозаик и ташетов в основном связано со сменой пород и иногда растительности.

Мозаики – контрастные комбинации почв, обусловленные существующими изменениями состава и свойств почвообразующих пород. Они образуются на двучленных породах с разной мощностью. Например: П1дхП2дхП3д.

Ташеты – неконтрастные комбинации почв, обусловленные различными типами растительности или сменой пород. Например: Дкв:Дкоп:Пдок1

Микрокомбинации принято рассматривать как элементарные почвенные структуры. Различают простые и сложные ЭПА. Простые состоят из отдельных ЭПА, сложные – включают в качестве компонентов наряду с отдельным ЭПА контуры пятнистости, комлексов, микромозаик, микроташетов.[3,4]

Ростовская область почти целиком находится в районах развития черноземных почв. На ее территории распространены и приходят в соприкосновение между собой две системы почвенных зон. В северной части области, севернее нижнего течения Дона, тянутся восточные отрезки горизонтальных почвенных зон русской равнины; здесь развиты, главным образом, южные черноземы и отчасти обыкновенные черноземы, а на востоке - каштановые почвы. В южной части области в условиях более мягкого и теплого климата простирается провинция приазовских или предкавказских черноземов, которая имеет свои особые подзоны. На контакте этих двух систем встречаются почвы переходного характера. В восточных более засушливых районах среди основного почвенного покрова из каштановых почв встречаются пятна солонцов и темноцветных почв западин. Почвы и растительность носят здесь, как говорят, комплексный характер; по балкам и на нижних террасах нередко развиты солончаки и солончаковые почвы. Солонцеватые и солончаковатые почвы встречаются также и среди черноземов в связи с приближением к дневной поверхности соленосных пород или минерализованных вод. По широкой долине Дона, Донца и их притоков распространены своеобразные пойменные или "займищные" почвы: луговые и болотные, местами солончаковатые или же солонцеватые, а также аллювиальные почвы разного механического состава. Сходные почвы встречаются также по долинам Сала и Маныча.[7]

2.  Характеристика факторов почвообразования Ростовской области

Основы учения о факторах почвообразования заложены В.В. Докучаевым, который установил, что почвы как особое природное тело формируется в результате  тесного взаимодействия следующих факторов – климата, растительности, почвообразующих пород, рельефа местности и возраста страны (времени). Наряду с указанными пятью природными  факторами почвообразования выделяется еще шестой – производственная деятельность человека.

Климат как фактор почвообразования. Под атмосферным климатом понимают среднее состояние атмосферы той или иной территории, характеризуемое средними показателями метеорологических элементов и их крайними показателями, дающими представления об амплитудах колебаний в течение суток, сезонов и целого года. Климат – важный фактор развития биологических и биохимических процессов. Климат оказывает огромное влияние на водно-воздушный, температурный и окислительно-восстановительный режим почвы. С климатом тесно связаны процессы превращения минеральных соединений в почве (направление и темп выветривания, аккумуляция продуктов почвообразования и др.). Климат оказывает большое влияние на процессы ветровой и водной эрозии почв.

Функции растительных и живых организмов в почвообразовании весьма разнообразны. Почвообразование является биогенным процессом, и оно начинается с момента появления растений и живых организмов на массивно-кристаллических или осадочных породах. Растительные и живые организмы являются единственным источником органического вещества, которое служит материалом для образования почвенного гумуса. Другая важная функция организмов базируется на способности живого вещества к избирательному поглощению элементов из почв. Благодаря этому свойству организмы в существенной степени определяют химический состав почв. [5]

Почвообразующая порода является той основой, из которой формируется почва. Минеральная часть в подавляющем большинстве почв составляет 90–95% почвенной массы. Выделяют две основные функции материнской горной породы в почвообразовании: формирование состава почвенных масс и подстилающей породы. Состав горных пород определяет химический, минералогический, гранулометрический состав будущих почв, например, наиболее богатые почвы формируются на карбонатных суглинках, а на песках они беднее, однако теплее и лучше аэрированы. Порода в значительной степени определяет и скорость почвообразования.

Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические, физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса.

Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам. Твердая оболочка Земли, или литосфера, состоит из магматических, метаморфических и осадочных пород.

Магматические, или изверженные, породы образовались из силикатных расплавов (магма), застывших в глубине земной коры (породы глубинные -

интрузивные), или из магмы, излившейся на поверхность Земли (породы излившиеся - эффузивные). Эти породы имеют кристаллическое или скрытокристаллическое строение, преимущественно плотное сложение, поэтому широко известно и другое их название - массивнокристаллические (граниты, пегматиты, дуниты и др.). Магматические породы составляют 95 % общей массы пород, слагающих литосферу, однако в горных областях.

Метаморфические породы - вторичные массивнокристаллические породы, образовавшиеся из магматических или осадочных пород в недрах земли в результате глубоких превращений (сланцы, гнейсы). Их значение в почвообразовании также мало. Основная поверхность земли покрыта осадочными породами.

Осадочные породы - отложения продуктов выветривания массивнокристаллических пород или остатков различных организмов. Они подразделяются на обломочные, химические осадки и биогенные. Среди осадочных пород химического и биогенного происхождения важную роль в почвообразовании играют карбонатные отложения - известняки, мергели, доломиты, мел. Древние осадочные породы, образованные в дочетвертичный период, со временем утратили рыхлость, пористость и являются преимущественно плотными породами. Древние осадочные породы и массивнокристаллические объединяют по возрасту в одну группу дочетвертичных, или коренных, пород. Молодые осадочные породы сформировались в четвертичный период в результате выветривания коренных пород и переотложения продуктов их разрушения водой, ветром, льдом. Их образование продолжается и в настоящее время. В отличие от плотных коренных пород они характеризуются благоприятными для почвообразования свойствами: рыхлым сложением, пористостью, водопроницаемостью, водоудерживающей и поглотительной способностью. Формирование почвообразующих пород связано с процессами выветривания горных пород и переносом и переотложением продуктов выветривания. [1].

Рельеф выступает, как главный фактор перераспределения солнечной радиации и осадков. В зависимости от экспозиции и крутизны склонов, и оказывает влияние на водный, тепловой, питательный, окислительно-восстановительный и солевой режимы.  Рельеф оказывает большое влияние на развитие эрозионных процессов. В условиях склоновых форм рельефа возможно появление водной эрозии, т.е. смыва и размыва почвы

Фактор времени («возраст страны» по В.В. Докучаеву)  имеет огромное значение в формировании и развитии почв. Различают понятие абсолютного и относительного возраста почв. Абсолютный возраст – время, прошедшее с начала формирования почвы до настоящего времени. Он колеблется от  нескольких миллионов лет. Относительный возраст  характеризует скорость почвообразовательного процесса, быстроту смены одной стадии развития почвы другой.

Производственная деятельность человека – специфический мощный фактор воздействия на почву (обработка, удобрения, мелиорация и т.п.) и на весь комплекс окружающих условий развития почвообразовательного процесса(растительность, элемента климата, гидрологию). Этот фактор сознательного, направленного воздействия на почву, вызывающий изменение ее свойств и режимов, значительно более быстрыми темпами, чем это происходит под воздействием природного почвообразования.[1,5]

2.1.Климат

Под атмосферным климатом понимают среднее состояние атмосферы той или иной территории (земного шара, материков, стран, областей, районов и т.п.), характеризуемое средними показателями метеорологических элементов (температура, осадки, влажность воздуха и т.д.) и их крайними показателями, дающими представление об амплитудах колебаний в течение суток, сезонов и целого года. [3]

Для территории Ростовской области характерен умеренно-континентальный климат умеренного пояса (Таблица 1). Зима обычно пасмурная, ветреная. Лето ветреное, сухое и жаркое. Континентальные черты в климате Ростовской области усиливаются в направлении с северо-запада территории на юго-восток. Возрастают засушливость, жара. Усиливаются ветреность, холода зимой. Континентальность возрастает с запада на восток. В восточных районах зима холоднее, а лето теплее, чем в западных. Соответственно с запада на восток возрастает засушливость. Температура воздуха имеет резко выраженный годовой ход. [2]

Увлажнение области в целом недостаточное. Большая часть осадков выпадает в теплый период. За период с апреля по октябрь сумма осадков в среднем колеблется в пределах от 240 мм на юго-востока до 330 мм на юго-западе. Осадки летом кратковременные и имеют ливневый характер. Чаще всего ливневые дожди наблюдаются во второй половине мая и до сентября. В период ливней выпадает значительное количество осадков. Сильные ливни приносят значительный вред: смывают верхний слой почвы, вымывают посевы, способствуют росту овражно-балочного комплекса. Временами ливни сопровождаются градом. Чаще всего они бывают в западных районах области. В пределах области в летний период развита грозовая деятельность. Повторяемость гроз увеличивается от весны к середине лета, максимум в июне. [2]

             Климатическая характеристика              Таблица 1.

2.2.Рельеф

Характеристика рельефа основывается на изучении его генезиса (тектонические, суффозионные, ледниково-аккумулятивные, ледниково-эрозионные, эоловые формы и т.д.) и форм (геоморфология).

Различают 3 группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф и микрорельеф.

Под макрорельефом понимают самые крупные формы рельефа, определяющие общий облик большой территории: равнины, плато, горные системы. Возникновение макрорельефа связано главным образом с тектоническими явлениями в земной коре.

Мезорельеф  формы рельефа средних размеров: увалы, холмы, лощины, долины, террасы и их элементы – плоские участки, склоны разной крутизны. Возникновение мезорельефа связано в основном с экзогенными геологическими процессами (денудационные процессы, образование континентальных отложений), на которые оказывают большое влияние медленные поднятия и опускания отдельных участков суши.