Заявка на участие в конкурсе ученических проектов

Реклама
Заявка на участие в конкурсе ученических проектов
Ф.И.О. педагога
Ф.И.О. участника
Область
Полное название УО
Ф.И.О. директора
Почтовый адрес педагога
E: mail
Номинация
Тема проекта
Соколова Галина Алексеевна
Кадыров Дамир Рашитович
Астраханская область , г. Астрахань
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №11 села
Старокучергановка Наримановского района Астраханской
области
Усманова Елена Евгеньевна
414016, Астрахань, ул. Волоколамская 9, кв 111
warwara40@mail.ru
техносфера
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ
ГУМУСНОГО СЛОЯ БЭРОВСКОГО БУГРА
Аннотация
Серьезной экологической проблемой является деградация почвенного покрова в
нашем селе Старокучергановка. Уже значительную часть территории области
занимают пустынные экосистемы. В работе показал вредное влияние человека на
уникальные Бэровские бугры, которые не дают почвам сильно засолятся.Проведены
анализы почв Бэровского бугра. Составлены рекомендации по сохранению
Бэровских бугров.
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ
ГУМУСНОГО СЛОЯ БЭРОВСКОГО БУГРА
Руководитель:
Соколова Галина Алексеевна,
Педагог дополнительного образования
МБОУ ДОД ДДТ»УСПЕХ»
Кадыров Дамир Рашитович
Россия, Астрахань, МБОУ СОШ №11
села Старокучергановка,
Астраханской области, 8 класс
1
Астрахань 2013
Содержание
1.Введение Цель, задачи Обзор литературы……………………………….3
Глава 1. Почва
1.1. Почва – биоминеральная (биокосная) динамическая система………..4
Глава 2 . Содержание гумуса в почвах села Старокучергановка
2.1. Гумусный слой почв………………………………………………………..5
2.2.Гумус почв села Старокучергановка……………………………………….5
2.3. Бэровский бугор и его почвы………………………………………………6
2.4. Верхний слой солончака лугового………………………………………...6
2.5. Почва околобугрового пространства………………………………………6
2.6. Солончак околобугрового пространства…………………………………..7
2.7. Ионнообменные процессы в почвах села Старокучергановка…………..7
2.8. Водоудерживающая способность почв…………………………………....8
2.9. Кислотность почв села Старокучергановка………………………………8
Глава 3 Изменение гумусного слоя почв села Старокучергановка
3.1.Влияние ветровой и водной эрозии на гумусный слой………………….8
3.2. Биотехнология охраны почв………………………………………………9
Глава 4. Анализ верхнего слоя почв.
4.1 Методика забора проб……………………………………………… …….10
4.2 Сухой и мокрый метод определения почв………………………………10
4.3.Оценку экологического состояния гумусового
слоя почвы по pH почвенной вытяжки……………………………………..11
4.4.Анализ почвы на ее засоленность…………………………………………14
5. Выводы………………………………………………………………………16
6. Рекомендации………………………………………………………………..16
7,Литература……………………………………………………………………17
1.Введение
2
Экологические проблемы Астраханской области, как и во всех других регионах,
обусловлены хозяйственной деятельностью человека. Серьезной экологической
проблемой является деградация почвенного покрова в нашем селе
Старокучергановка. Уже значительную часть территории области занимают
пустынные экосистемы.
Антропогенное вмешательство в бугровые ландшафты в селе Старокучергановка
приведет к их исчезновению. Бурное развитие сельского хозяйства в 70х годах и
интенсивные мелиоративные меры по улучшению качества почв, защиты от
паводковых вод привели к обваловке большого количества территории .Вокруг села
наблюдается механическое уничтожение и разрушение уникальных природных
образований - Бэровских бугров. Околобугровые пространства используются в
качестве сенокосов. Почву берут для строительства валов, зданий, производства
кирпича, для укладки дорог, в личном подсобном хозяйстве. Один бугор занят самим
селом, а находящийся поблизости на 70% разрушен. При этом не учитываются
особенности материала того или иного бугра, вследствие чего значительная часть
почв бугров выбрасывается, так как не пригодна для хозяйственного использования.
Такое бесконтрольное использование бугров ведет к полному их уничтожению.
Возможно ,своими действиями в отношении Бэровских бугров мы приведем к
глобальной
перестройке
геохимической
обстановки
в
районе
села
Старокучергановка, о чем уже говорят многочисленные солончаки вокруг села.
К настоящему времени известен ряд работ, посвященных исследованию гумусного
состояния засоленных почв. Однако, для почв аридных территорий, в частности
Нижнего Поволжья, данные работы практически не проводились. На состав гумуса в
почвах в районах недостаточного увлажнения, влияют, главным образом,
гидротермические условия формирования почв, их культурное состояние и степень
их засоления.
Работа посвящается одной из малоизученной области уничтожения Бэровских
бугров и изучения последствий неконтролируемого их уничтожения, их биосферной
роли в формировании ландшафтов волжской дельты.
2.Целью исследований было определение общего содержания и анализ состава
гумусного слоя Бэровского бугра села Старокучергановка . Сохранение Бэровских
бугров. Результаты исследования вносят определенный вклад в теорию
антропогенной эволюции почв и наземных экосистем.
Задачи. Предварительная оценка гумусного слоя почв под влиянием бугров Бэра на
формирование почвенного покрова бугровых ландшафтов; подбор соответствующих
объектов (Бэровский бугор, солончак, степь) для определения гумусного слоя и его
изменения; изучение показателей гумусного слоя почв(основные физические
свойства, содержание гумуса, солевое состояние и особенности пространственного
распределения солей);сравнительный анализ состояния
гумусного покрова
ландшафтов бугров Бэра разной степени нарушенности; провести работу с местным
населением по сохранению природного объекта и очистке территории вокруг ПТК
Бэровский бугор.
Объект исследования. Почвы Бэровского бугра, солончака, степного массива на
территории села Старокучергановка..
Гипотеза: с уничтожением Бэровских бугров происходит значительное изменение
гумусового слоя почв села Старокучергановка, приводящее к разрушению почв.
3
Методы исследования.
Оценку состояния почвенного покрова Бэровского бугра с различной степенью
антропогенного воздействия проводили при помощи физических параметров(
влажность,
плотность,
водопроницаемость)по
содержанию
гумуса
и
легкорастворимых солей в почвах. Методы исследования метод полевых
исследований; оценочный; визуальный; метод эксперимента; расчетный .Вначале
был проанализирован материал об уникальных буграх Бэра, которые встречаются
только на территории Астраханской области. Был сделан забор проб почвенных
образцов с участков разрушенного и неразрушенного бугров, исследованы
почвенные горизонты, установлен морфологический состав грунта бугров,
определена влажность и влагопроницаемость почв, определена обменная
кислотность, мокрым и сухим способом определена структура и вид почв бугра,
выяснены виды растений произрастающих на Бэровском бугре на 2 буграх, и
проведены сравнения видового состава. Измерены высота и протяженность бугров.
Проведен социологический опрос населения об использовании грунта бугров Бэра,
встреча с администрацией села..
Глава 1. Почва.
Почва играет связующую роль в процессах обмена веществ и энергии между
компонентами биосферы. Поверхностные горизонты горных пород (литосферы),
подвергаясь воздействию многих поколений организмов, испытывая длительное и
глубокое влияние атмосферы и гидросферы, преобразуются в почвенный покров,
обладающий способностью производить фитобиомассу. Важнейшим свойством
почвы является ее плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие
растений. [3]
1.1. Почва – биоминеральная (биокосная) динамическая система
В почве постоянно и одновременно протекают процессы ферментативного
каталитического окисления, восстановления, гидролиза. В результате происходит
обогащение почвы неорганическими и органическими веществами, круговорот
веществ – сущность развития почвы и ее важнейшего свойства – плодородия.
Почва, в отличие от воды и воздуха, не обладает подвижностью, и ее необходимо
воспринимать как структурно-функциональный биокосный компонент биосферы.[5]
Почва – биоминеральная (биокосная) динамическая система, находящаяся в
материальном и энергетическом взаимодействии с внешней средой, частично
вовлеченная в биологический цикл круговорота веществ. Говоря об оценке
экологического состояния почвы, удобнее рассматривать ее как компонент
природно-антропогенного комплекса, который включает, кроме того, воздушную
среду, водные объекты, биоту и техногенную среду. Последняя является источником
антропогенной нагрузки на природные компоненты комплекса и также имеет
подобную структуру (воздушную среду, водные объекты, биоту)[4].
Природа избрала иной путь - частично идет минерализация органических остатков,
причем СО2 возвращается в атмосферу, вода - растениям. Часть остатков
трансформируется в ГВ, устойчивые отчасти еще и потому, что для их разложения в
природе нет специфических ферментов. Образующиеся ГВ находятся на грани
живого и мертвого, поэтому академик В.И. Вернадский называл почвы биокосными
телами, то есть телами, в образовании которых одновременно присутствует как
живое начало - "био", так и неживое, минеральное - "косное". Только их
взаимодействие приводит к формированию тех сред, в которых возникают
4
благоприятные условия для развития живых организмов. Многочисленные функции
ГВ в биосфере обусловлены их молекулярным разнообразием как по составу,
свойствам, так и по молекулярным массам. Разнообразие ГВ объясняет и их
устойчивость к действию различных природных факторов.
К сожалению, в школьных программах мало или вовсе не уделено внимание таким
биокосным телам и процессам. А знание их необходимо не только специалистам или
агрономам, но буквально каждому человеку, поскольку с гуминовыми веществами
тесно связана экологическая ситуация в любых регионах, от них зависит
устойчивость наземных и водных ландшафтов, почв и биоценозов. Знакомство
школьников с такими процессами и телами должно быть существенно расширено.
Глава 2 . Содержание гумуса в почвах села Старокучергановка.
В качестве объекта исследования были взяты почвы западной части бугра
Бэра , расположенного возле села Старокучергановка Астраханской области. Почва
бугрового пространства слаборазвитая дерново-карбонатная на погребенной бурой
полупустынной супесчаной, на элюво – делювии осадочных пород бугров Бэра,
аллювиально-дельтовая луговая грунтово-глееватая супесчанно-легкосуглинистая на
супесчаном слабослоистом дельтовом аллювии, карбонатная, солончаковатая,
аллювиально-дельтовая лугово-болотная слоистая карбонатная легкосуглинистая на
супесчанно-дельтовом аллювии, аллювиально-дельтовая болотная тяжелосуглинистая слоистая на глинистом дельтовом аллювии. Выделение гумусовых
кислот проводили их двух верхних горизонтов по стандартным методикам. Готовые
растворы препаратов гумусовых кислот приводили к концентрации 0,136 гС/л
(грамм углерода/литр). Изменение оптической плотности проводили в интервале рН
3-10, используя ацетатно-аммонийные буферные растворы.
Содержание гумуса вниз по профилю всех изученных нами почв закономерно
уменьшается. Исключением является гумус погребенных горизонтов. Максимальная
оптическая плотность характерна для гуминовых кислот (ГК), минимальная для
фульвокислот ФК. Оптическая плотность смеси гуминовых и фульвокислот (ГК +
ФК) занимает промежуточное положение, и в большей или меньшей степени
приближено к оптической плотности гуминовых кислот. Данная закономерность
может быть объяснена тем фактом, что содержание гуминовых и фульвокислот в
смеси различно. И чем больше количества гуминовых кислот, тем больше и
оптическая плотность.
Иная картина наблюдается во втором горизонте слаборазвитой дерновокарбонатной на погребенной бурой полупустынной супесчаной, на элюво – делювии
осадочных пород бугров Бэра почве. Здесь максимальная оптическая плотность
характерна для смеси ГК + ФК. Оптические плотности для ГК и ФК практически
одинаковы. Вероятно, это связанно с тем, что в рассматриваемой почве гуминовые и
фульвокислоты схожи по строению. Кроме того, увеличение значения оптической
плотности смеси ГК + ФК, указывает на возможное межмолекулярное
взаимодействие гуминовых и фульвокислот. Основные черты почвенного типа
определяются единообразием поступления органических веществ, процессов их
разложения и превращения в гумус; характера миграции и аккумуляции веществ;
строения почвенного профиля и генетических почвенных горизонтов; мероприятий
по повышению и поддержанию плодородия почв.
5
Все соли фульвокислот (фульваты калия, натрия, кальция и магния) растворимы в воде
и слабо закрепляются в почвах. Фульвокислоты обладают сильнокислой реакцией,
энергично разрушают минеральную часть почвы, вызывая развитие
подзолообразовательного процесса.
Химический состав гуминовых кислот и фульвокислот, %
Гумин — инертная часть почвенного гумуса, находящаяся в прочных связях с
минеральной частью почвы, особенно с глинистыми минералами. В состав гуминов
входят углистые частицы в виде инертных включений, не участвующие в почвенных
процессах.
Специфические органические вещества (гумусовые) составляют 80...90 % всей массы
почвенного гумуса. В состав гумусовых веществ входят гуминовые кислоты (ГК),
фульвокислоты (ФК) и гумин.
Гуминовые кислоты — это темноокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие
органические кислоты. Они нерастворимы в минеральных и органических кислотах, но
хорошо растворяются в растворах гидроксида натрия, аммиака, соды с образованием
коллоидных растворов темно-вишневой или коричнево-черной окраски. Из растворов
гуминовые кислоты осаждаются солями алюминия, железа, кальция и магния в виде
студнеобразного осадка.
При взаимодействии с катионами щелочных и щелочно-земельных металлов гуминовые
кислоты образуют соли — гуматы. Гуматы натрия, калия и аммония хорошо растворимы
в воде, поэтому вымываются из почвы. Гуматы кальция и магния в воде не
растворяются и хорошо закрепляются в почвах.
Гуминовые кислоты составляют наиболее ценную часть гумуса. Они увеличивают
поглотительную способность почвы, способствуют накоплению элементов почвенного
плодородия и образованию водопрочной структуры.
Фульвокислоты — это желтоокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие
органические кислоты. В них в отличие от гуминовых кислот содержится меньше
углерода, но больше кислорода и водорода (табл.).
Морфологическое описание почвы неразрушенного Бэровского бугра на
участке №1
Район: с.Старокучергановка, Наримановский район, Астраханская область
Разрез №1, ЮЮВ на склоне.
Дата описания: 10.10.2012г.
Исследователи: Кадыров Дамир
Рельеф: склон Южной экспозиции 7°
Растительность: верблюжья колючка, лебеда татарская, Сведа запутанная, лебеда
Оме, Сведа вздутая, Бескильница расставленная, Петросимония, Рогач песчаный,
Полынь Лерка, Полынь австрийская, Кордарис крупнолистный ,Горчак ползучий,
Ивняк пустынный, Эфедра двуколосковая
6
Степень
Увлажнения
А0 Сухая
Окраска
Сложение Включения
серая
А1 Влажная коричневая
Новоо
Бразова
ния
рыхлое
Корни растений Песок
0-15 см
---
плотное
Корни растений, Суглинки
остатки кирпича,
целлофан.
15-65см
---
Суглинки
65-95см
---
кор плотное
ичн
ева
я
А2 Влажная
Механичес Глубина
взятия
кий состав образцов
----
Морфологическое описание почвы участка не разрушенного Бэровского бугра
№2
Район: : с. Старокучергановка, Наримановский район Астраханская область
Разрез №2, ЗЮЗ
Дата описания: 10.10.2012г.
Исследователь: Кадыров Дамир.
Рельеф: склон Западной экспозиции 90°
Растительность: лебеда татарская, верблюжья колючка Мавров, анабазис
безлистный, Горчак ползучий, Додарция восточная ,Климакоптерс мясолистная,
Прибрежница колючая, Кермек Гмерина, Бассия исополистная, Солянка лиственная
Грунтовые воды не обнаружены
Ново
Степень
Увлажнения
А Сухая
Окраска
коричневый
Механиче Глубина
Включен
Образо
ский
взятия
Сложение
ия
ва
состав
образцов
ния
Плотное
0
А Свежая
Серо-коричневая Плотное
1
А Влажноват Тёмнокоричневая
2 ая
Плотное
Корни
Суглинки 0-10 см
растений
---
Остатки Суглинки 10-25 см --морских
раковин
Остатки глина
морских
раковин
25-35 см ---
7
В Влажноват коричневая
ая
Плотноват Остатки Суглинки 35-45 см --морских
ое
раковин
С Влажная
Плотноват Остатки Суглинки 45-55см --морских
ое
раковин
Серо-коричневая
Степень
Увлажнения
Окраска
Сложение
Ново
Глубина
Механический
взятия Образо
Включения
состав
образцов
вания
А0 Сухая
коричневый Плотное
Корни
растений
Суглинки
0-10 см ---
А1 Свежая
СероПлотное
коричневая
Остатки
морских
раковин
Суглинки
10-25 см ---
А2 Влажноватая ТёмноПлотное
коричневая
Остатки
морских
раковин
глина
25-35 см ---
В Влажноватая коричневая Плотноватое Остатки Суглинки
морских
раковин
С Влажная
СероПлотноватое Остатки
морских
коричневая
раковин
Суглинки
35-45 см ---
45-55см ---
2.1. Гумусный слой почв
Поверхностный горизонт почвы состоит из остатков растительности,
составляющих основу гумуса, избыток или недостаток которого определяет
плодородие почвы. Гумус — органическое вещество, наиболее устойчивое к
разложению и поэтому сохраняющееся после того, как основной процесс
разложения уже завершен. Постепенно гумус также минерализуется до
неорганического вещества. Перемешивание гумуса с почвой придает ей структуру.
Обогащенный гумусом слой называется пахотным, а нижележащий слой —
8
подпахотным. Основные функции гумуса сводятся к серии сложных обменных
процессов, в которых участвуют не только азот, кислород, углерод и вода, но и
различные минеральные соли, присутствующие в почве. Под гумусовым горизонтом
располагается подпочвенный слой, соответствующий выщелоченной части почвы, и
горизонт, отвечающий материнской породе. Важным компонентом почвы,
способствующим изменению ее физико-химических свойств, является ее биомасса,
включающая кроме микроорганизмов еще и червей и членистоногих.[13,14]
С помощью животных, бактерий, физических и химических воздействий
органическое вещество разлагается, превращаясь в почвенный гумус. Зольные
вещества наполняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный
материал создает благоприятные условия для действия почвенной фауны и
микроорганизмов (устойчивый газообмен, тепловой режим, влажность).
Сапрофаги, питающиеся мертвыми органическими веществами, влияют на
содержание гумуса, мощность этого горизонта и структуру почвы, т.е. выполняют
функцию преобразования органического вещества в почву. Из наземного животного
мира на почвообразование наиболее интенсивно влияют все виды грызунов и
травоядные животные.
Одни группы микроорганизмов участвуют в превращениях углеводов и жиров,
другие — азотистых соединений. Бактерии, поглощающие молекулярный азот
воздуха, называют азотофиксирующими. Благодаря их деятельности, атмосферный
азот могут использовать (в виде нитратов) другие живые организмы. Почвенные
микроорганизмы принимают участие в разрушении токсических продуктов обмена
высших растений, животных и самих микроорганизмов; в синтезе витаминов,
необходимых для растений и почвенных животных[15]
2.3.Бэровкий бугор
Бэровские бугры характерны для Прикаспийской низменности.
Впервые описание Бэровских бугров Астраханской области встречается у К. Бэра,
путешествовавшего в Прикаспии с1853-1856гг и получили название Бэровские
бугры. По существу это не бугры, а гряды разной протяженности, что отметил и сам
К. Бэр, писавший, что этим местным понятием «бугры» он будет обозначать
удлиненные возвышенности. Красочное описание этих мест принадлежит самому
К.Бэру: «вид всей этой страны такой, как будто бы её пропахали гигантским плугом,
или как будто кто-нибудь провёл по ещё мягкой поверхности её борозды
громадными пальцами, без линейки, не придерживаясь строго одного направления».
У ученых исследовавших Бэровские бугры до сих пор нет ясного понимания
происхождения Бэровских бугров, так как процессы почвообразования специфичны
и характерны только для этих мест. Особые климатические изменения , изменение
уровня Каспийского моря установили особый водно-солевой баланс. С.А.
Владыченский [3] указал на аккумуляцию солей непосредственно вокруг бугров,
напрашивается вывод, что бугры являются центрами аккумуляции солей в
пространстве. Бэровский бугор исследованный нами имеет высоту до 12 метров,
протяженностью 2-5 км с запада на восток. Почвенный покров бугра Бэра
характеризуются бурыми полупустынными засоленными почвами. Содержание
гумуса в верхних горизонтах варьирует в пределах 0,9 – 1,16%. Тип гумуса гуматно
– фульватный. Количество органических веществ, растворимых в минеральных
кислотах, незначительно увеличивается в верхних горизонтах.
9
Рис 1 .Схема Бэровского бугра
1. глинистые пески, переслаивающиеся с крошкой коричневых глин;2-3 –морские
отложения(коричневые глины, пески) нижнехвалынского возраста; 4- делювиальноэоловые отложения.
Бугры и окружающие их низменные пространства образуют необычные для
воображения ландшафты, состоящие из скопления таких разных геометрических
форм рельефа, как плоская равнина, усеянная субширотно ориентированными, чётко
очерченными грядами и холмами с разреженным покровом полупустынной
растительности, большую часть года выцветшей, бурого цвета, и лишь ранней
весной ярко зеленой с пятнами тюльпанов и ирисов. Растительность окружающих
пространств более разнообразна. В пределах позднехвалынской равнины
доминируют разнотравно-злаковые степняки, на калмыцких песках – псаммофитные
формации, в дельте Волги и в ильменях господствует водолюбивая и галофитная
растительность
2.3.1. История образования Бэровских бугров
Несмотря на то, что к вопросу происхождения бэровских бугров обращались
такие авторитеты отечественной науки, как К. Бэр, И.В.
Мушкетов, П.А.
Православлев, Л.С. Берг, И.П. Герасимов, О.К. Леонтьев, Е.В. Шванцер, И.С.Щукин,
С.А. Яковлев и многие другие специалисты, общее состояние вопроса генезиса
бугров можно выразить словами В.П. Зенковича о происхождении морских
подводных валов: «Предложено уже до десятка теорий образования валов, но
большинство из них охватывает какую-либо одну сторону явления, благодаря чему
обнаруживает
свою
несостоятельность».
И,
действительно,
нынешняя
обеспеченность фактологическим материалом по буграм показывает, что ни одна из
предложенных гипотез по буграм не согласуется с документальными фактами
полностью. Особенно это касается эоловой и эрозионной гипотез. [9]
Группа морских гипотез, в основном, объясняет образование бугров
и осадков бугровой толщи в мелководных и прибрежно-морских условиях. П.С.
Паллас считал бугры неровностями дна осушенного Каспия. По Э.А. Эверсману, это
были прибрежные формы морских прибоев. К. Бэр отнёс их к аккумулятивным
формам, обязанным катастрофическому сбросу каспийских вод в Манычу. Так или
иначе деятельностью моря объясняли происхождение бугров: Н.А. Соколов, И.В.
Мушкетов, И.Н. Томашевский, С.А. Яковлев, М.Ф. Розен, П.А. Православлев, М.П.
Брицын, В.А. Николаев, Е.Н. Бадюкова и др. основная аргументация морского
прибрежного образования бугров, формировавшихся прибрежно-волновыми
процессами позднехвалынского моря и песчано-глинистым материалом,
приносившимся р. Волгой, предложена В.А. Николаевым. Это: 1 – литологическое
сходство бугровых и морских верхнехвалынских отложений, 2 – близость их
минерального состава; 3 – обилие битой и целой ракуши; 4 – несогласное залегание с
базальным горизонтом, насыщенным фауной. Строго говоря, только третий и
10
четвертый аргументы свидетельствуют о динамичной водной обстановке. В то время
как другие могли иметь место и в случае эоловой дефляции мужбугровых участков,
сложенных нижнехвалынскими отложениями. [11]
Эрозионные гипотезы также связывают формирование бугров с водной средой,
но это была обстановка, существовавшая в дельтовых участках Палеоволги. Впервые
идея предложена К. Костенковым, а в дальнейшем развивалась И.В. Мушкетовым,
Ф.Ф. Голынцом, М.М. Жуковым, Л.З. Захаровым, А.Г. Доскач и др. Существуют
разнообразные представления о процессах, возникавших в палеодельтах, но главным
была эрозионная деятельность речных проток. В результате их вреза в первичный
морской рельеф и возникли бэровские бугры, по существу, представлявшие
сохранившиеся от размыва участки прикаспийской степи.
Основная аргументация сторонников эрозионной гипотезы заключалась в: 1 –
расположении системы гряд и разделяющих их понижений в пределах влияния
волжского стока; 2 – крупные размеры гряд; 3 – их ориентировка; 4 – опесчанивание
с севера на юг; 5 – залегание бугровых отложений на шоколадных глинах с
размывом; 6 – приуроченность к участкам повышенного залегания кровли
шоколадных глин. Из перечисленных аргументов только первый – об определенном
совпадении участков концентрации бугров с палеодельтами Волги – вскрывает
возможную связь между этими явлениями.
Эоловые гипотезы происхождения бугров – самые популярные среди
представлений о генезисе бэровских бугров. П.С. Паллас назвал бугры дюнами.
Предложены барханноэоловая гипотеза, объясняющая образование бугров под
действием ветра, перпендикулярного к оси бугров; грядовая, связывающая их
формирование с продольными ветрами, либо их равнодействующей. [14]
Из обстоятельной аргументации эолового происхождения бугров следует
отметить: большое сходство рельефа бугров и морфологии грядового рельефа
азиатских пустынь, которые образовались параллельно господствующим восточным
ветрам. Бугры имеют строгое широтное направление, на побережьях Каспия они
присутствуют только где перпендикулярны берегу, глинистые окатыши бугровой
толщи происходят за счёт выдува из межбугровых участков; бугры сложены
материалом из кусочков размытых шоколадных глин и песчинок кварца с матовой
поверхностью и коррдированными зернами полевых шпатов, - что характерно для
эоловых образований. Противоречит эоловому происхождению бэровских бугров
находки в них глауконита.
Полигенетичные гипотезы. В научной литературе неоднократно высказывались
представления об участии нескольких факторов в формировании бугров. Так, В.М.
Седайкин отметил решающую роль при образовании бугров эрозии и аккумуляции
дельтовых потоков; А.Г. Доскач, помимо главного – эрозионного фактора, отводит
большую роль ветру; М.П. Брицына отмечает участие морских, эрозионных и
эоловых процессов, по Л.А. Жиндареву и др., накоплению бугровых отложений
предшествовал эрозионный этап во время которого оформился начальный рельеф
бугров.
И.В. Менабде критически обобщив весь обширный банк данных по буграм,
пришла к выводу о невозможности объяснения всех особенностей строения, формы
и расположения бугров действием одного фактора и предложила эолово-морскую
гипотезу их происхождения. [9]
11
Экзотичные гипотезы – это представления, трудно вписывающиеся в реальную
каспийскую палеообстановку. К ним относятся тектоническая гипотеза. Из неё
следовало, что буграм на глубине соответствуют антиклинальные поднятия
«нижнего ложа» степи. Вскоре после появления этих представлений, бурением было
показано отсутствие под буграми тектонических складок. [9]
Рис 3. Схема Бэровского бугра разрушенного
Рис 2. Схематический геологический профиль через Прикаспийскую низменность
Красноармейск –Астрахань.
2.4.Верхний слой солончака лугового гидроморфного пространства
В близи Бэровского бугра расположен солончак луговой, который образовался из-за
разрушения бугра. Соли удерживаемые бугром вследствие его разрушения стали
вымываться в близлежащие пространства, образуя солончаки.
Содержание гумуса в верхних горизонтах солончака лугового гидроморфного
колеблется в пределах 1,9 – 2,5%. Тип гумуса фульватно-гуматный. В верхних
горизонтах количество органических веществ, растворимых в минеральных кислотах
изменяется не значительно. Преобладает фракция гуминовых кислот,
предположительно связанных с кальцием. Высоко содержание гумусовых кислот,
связанных с минеральной частью почвы – гумина.Рис 3. Схема Бэровского бугра
разрушенного
2.5. Почва околобугрового пространства
От вершины бугра к его подножью и в околобугровом пространстве наблюдаю
переход от незасоленных почв к засоленным или зональным пустынным. Исследуя
растительность на исследуемой территории выяснил, что она связана с комплексной
структурой почвенного покрова. Для строения профиля Бэровского бугра и
12
околобугрового пространства, характерен солевой горизонт, а его мощность и
залегание изменяются в зависимости от высотного положения и расстояния до
вершины бугра. Торфяно-болотная глеевая засоленная почва представлена в
околобугровом пространстве. Содержание гумуса в верхних горизонтах колеблется в
пределах 2,0–2,8%. Тип гумуса преимущественно гуматный. Количество
органических веществ, растворимых в минеральных кислотах в верхнем горизонте
(Аоторф) почти в два раза превышает их содержание в горизонте В1.
2.6. Солончак околобугрового пространства
Солончак разной степени засоления и гидроморфизма распространен в
околобугровом пространстве. Общее содержание гумуса – 0,36 – 0,45%. Тип гумуса
фульватно-гуматный, ближе к гуматному. Характеризуется высоким содержанием
фракции свободных и связанных с полуторными окислами гуминовых кислот и
практически полным отсутствием в верхнем горизонте фракции гуминовых кислот,
предположительно связанных с кальцием. Для данных почв характерно высокое
содержание гумина.
2.7. Ионнообменные процессы в почвах села Старокучергановка
Чтобы растения могли нормально расти и развиваться, почва, как среда обитания,
должна удовлетворять их потребности в минеральных элементах питания, воде и
кислороде. Очень большое значение имеют кислотно-основные свойства почвы и ее
соленость. Для питания растений необходимы такие минеральные вещества, как
нитраты, фосфаты, соли калия, кальция. За исключением азота остальные биогенные
вещества изначально входят в состав горных пород наряду с непитательными
элементами. Однако они недоступны растениям, пока закреплены в структуре
материнской породы. Чтобы ионы биогенных веществ перешли в менее связанное
состояние или в водный раствор, материнская порода должна быть разрушена.
Материнская порода разрушается в процессе естественного выветривания. Азот
поступает в почву при гниении органических веществ в виде аммиака, который под
действием нитрифицирующих бактерий окисляется в азотную кислоту. Последняя,
вступая в реакцию с находящимися в почве солями угольной кислоты, например
,карбонатом кальция, образует селитру. Однако некоторая часть органического азота
денитрифицирующими бактериями превращается в недоступную для, растений
форму (свободный азот). К процессам, возмещающим потерю азота, относятся:
атмосферные электрические разряды, при которых всегда образуется некоторое
количество оксидов азота с последующим превращением в азотную кислоту и
селитру; превращение атмосферного азота в азотные соединения клубеньковыми
бактериями, входящими в состав корней некоторых растений (клубеньковые
растения, например, бобовые культуры, клевер и многие другие растения).
В природе совершается непрерывный круговорот азота, так же, как и других
биогенных веществ. В агроэкосистемах этот круговорот нарушается, поскольку
биогенные вещества удаляются вместе с собранным урожаем .Когда ионы
биогенных веществ высвобождаются, они становятся доступными растениям, но
могут также просачиваться через почвы (процесс выщелачивания). Выщелачивание
не только снижает плодородие почвы, но и загрязняет водоемы. Способность почвы
связывать и удерживать ионы называется ионообменной емкостью почвы. Если
ионообменная емкость почвы утрачена, то биогенные вещества выщелачиваются, и
плодородие почвы падает. Поэтому в агроэкосистемах необходимо постоянно их
пополнять, внося в виде удобрений. Неорганические удобрения (химические)
представляют собой смесь минеральных биогенных веществ. Органические
13
удобрения — это растительные остатки и отходы животных, они увеличивают
ионообменную емкость почвы и по мере разложения высвобождают биогенные
вещества.
2.8. Водоудерживающая способность почв
Помимо ионообменной емкости почва должна обладать водоудерживающей
способностью, поскольку растениям для функционирования необходима вода не
только на фотосинтез (расход 1% воды), но и на возобновление потерянной через
листья влаги — транспирацию (расходуется 99% воды). Из сказанного следует, что
почва должна впитывать воду (инфильтрация) с поверхности, обладать
водоудерживающей способностью и поверхностным покровом, препятствующим
испарению влаги. Почва не должна содержать много соли (т. е. быть засоленной),
поскольку в этом случае происходит обезвоживание клеток и растения погибают.
Ионообменная емкость почвы, ее инфильтрация, водоудерживающая способность, а
также обрабатываемость почвы зависят от ее гранулометрического состава.
Независимо от механического состава почвы гумус и создаваемая им почвенная
структура обеспечивают необходимые условия для жизни растений. Со временем
гумус разрушается, утрачивается почвенная структура — происходит минерализация
почвы. Поэтому необходим постоянный приток детрита в почву.
2.9.Влажность почв
Влажность почв разрушенного бугра характеризуется значительным
варьированием и невысокими значениями. Влажность увеличивается с глубиной,
значительное увеличение происходит с поверхности до слоя 10-15 см, затем идет
постепенное послойное увеличение величин влажности. Отсюда следует , что
увеличение влажности с глубиной указывает на неоднородность почв. Более
однородным можно признать верхний горизонт. Отмечается увеличение влажности
почв в западном направлении, возможно, это связано с близостью огородов села и
бывшими полями совхоза, а влага боковыми токами движется в западном
направлении. В ходе проведенного исследования выявлено влияние антропогенного
фактора( так как унесли полбугра сельчане для строительства домов), так как
пространственное распределение влаги в почвах ландшафтов практически напрямую
зависит от вмешательства человека в естественное развитие Бэровского бугра.
Влажность почвы в околобугровом пространстве разрушенного Бэровского бугра
очень сильно варьирует и с более высокими показателями. На околобугровое
пространство оказывают влияние перепады высот в мезо- микрорельефе территории,
а больше всего заброшенные оросительные системы антропогенного
происхождения, которые в настоящее время не работают, но они влияют на
гидрологический режим околобугрового пространства, что ведет к деградации и
невозможности возврата этих земель в сельскохозяйственный оборот.
Не
разрушенный Бэровский бугор характеризуется увеличением влаги в
горизонтальном направлении в пределах одного почвенного слоя 10-15 см, так как
это глубина соответствует границе солевого горизонта, дернового и намытого.На
влажность
Бэровского бугра влияет микрорельеф, растительность, глубина
залегания солевого горизонта, гранулометрический состав, грунтовые воды.
2.9. Кислотность почв села Старокучергановка
Кислотность почвы – важный экологический фактор, определяющий условия
жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а также
аккумуляцию и подвижность загрязнителей в почве (в первую очередь металлов).
При высокой кислотности угнетается рост и развитие многих сельскохозяйственных
14
культур, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. При высокой
кислотности почвы необходимо проводить ее известкование. Кислотность почвы
определяют, измеряя величину pH солевой вытяжки. В зависимости от величины pH
почва может быть кислой, нейтральной или щелочной: pH=4 и менее –
сильнокислая; pH=5 – кислая;pH=6 – слабокислая; pH=7 – нейтральная; pH=8 и
более – щелочная. Анализы гумусового слоя Бэровских бугров показали от
нейтральной до слабокислой реакции.[7]
Глава 3 Изменение гумусного слоя почв села Старокучергановка
3.1.Влияние ветровой и водной эрозии на гумусный слой
Почвы Астраханской области наиболее подвержены ветровой эрозии. Ей
охвачено 2077 тыс. га. На сбитых скотом пастбищах с изреженной растительностью
образовалось 539 тыс. га развеваемых песков. Наиболее активно процессы
образования пустынь идут в Харабалинском, Енотаевском, Красноярском и
Наримановском районах, но присутствуют и в районе села Старокучергановка..
Ветровая эрозия характеризуется выносом ветром наиболее мелких частей. Ветровой
эрозии способствует уничтожение растительности на территориях с недостаточной
влажностью, сильными ветрами, непрерывным выпасом скота. Большое значение в
борьбе с эрозией имеет проведение фитомелиоративных работ, создание
лесопосадок для задержания песков и регулирование выпаса скота. Особая роль в
закреплении пустынных земель принадлежит тамариску и саксаулу. Они
засухоустойчивы и выносят высокую степень засоления почв. Из-за низкого
количества осадков, выпадающих на Нижней Волге, водная эрозия почв имеет здесь
меньшее значение, чем ветровая. Но, тем не менее, в некоторых районах области
можно наблюдать процессы образования оврагов в результате водной эрозии. Такие
овраги имеются в Черноярском и Ахтубинском районах. Часто водной эрозии
подвержены и склоны Бэровских бугров , так примером является бугор в районе села
Старокучергановка. Причиной оврагообразования также является непродуманная
деятельность человека. Перевыпас скота на возвышенных местах или распашка
земли вдоль склонов бугров разрушают растительность и приводят к смыванию
плодородного слоя даже при незначительном количестве осадков С годами на месте
таких промоин образуются глубокие овраги. Предотвратить оврагообразование
можно с помощью соблюдения экологических требований к сельскохозяйственному
производству.
Растительный покров или естественный опал (опавшие листья) обеспечивают
защиту земли от водной и ветровой эрозии. Для удержания воды и биогенных
веществ в почве важнее всего гумус и глина, удаление которых за счет эрозии
приводит к опустыниванию почвы. Но в жарком климате Астраханской области
почти все растения в верхнем слое Бэровского бугра за лето успевают сгнить, а
ветер сдувает часть верхнего слоя, не давая ему закрепиться.Также существуют
техническая и ирригационная эрозии: Техническая эрозия связана с разрушением
почвы под воздействием транспорта, землеройных машин и техники. Ирригационная
эрозия развивается в результате нарушения правил полива при орошаемом
земледелии. Вокруг села Старокучергановка были поля с овощными культурами,
которые возделывали в течении 50 лет, так как был совхоз , который управлял
этими землями. С 1991 года совхоз перестал существовать, земли перестали
обрабатывать, но почва не улучшилась, так как было выброшено много удобрений
на поля. Удобрения за 20 лет не растворились и не исчезли , а по прежнему лежат на
полях , загрязняя почву. В природных экосистемах имеется взаимосвязь: почва
обеспечивает растения биогенными веществами, растения обеспечивают почву
детритом, почвенную экосистему — пищей, защищают почву от эрозии, сокращают
15
потерю воды от испарения и не препятствуют инфильтрации. Поэтому взаимосвязь
между почвой и растительностью — динамическое равновесие, а не стационарное
состояние.
3.2. Биотехнология охраны почв
В селе почвы до 1990 года использовались в с\х, выращивали томаты, перцы,
баклажаны, сорго. Вызванная таким способом загрязненность почв неорганическими
ионами и нехватка полезных органических, избыток пестицидов и других вредных
минеральных добавок привели к снижению урожайности и качества
сельскохозяйственных культур, а также эрозии и дефляции почвы. При этом
традиционные удобрения и методы внесения их в почву оказались весьма
затратными. Вместе с тем имеются безграничные, возобновляемые ресурсы
удобрений,
содержащие
необходимые
питательные
элементы
для
сельскохозяйственных культур и близкие, а иногда и превышающие по качеству
органические удобрения (например: осадки сточных вод станций аэрации).
Широкому применению их в сельском хозяйстве препятствует бактериальная
зараженность и содержание тяжелых металлов. Если первое препятствие
(технически и организационно) в целом разрешимо, то второе — требует новых
подходов, основанных на биотехнологических приемах, чем и занимаются в
лаборатории Технопарка АГУ многие молодые ученые..Они в настоящее время
проводит большую работу по селекции и получению методами генетической
инженерии микроорганизмов, способных при внесении их в почву вместе с осадками
продуцировать полимеры, переводящие тяжелые металлы в неподвижные формы, и
осуществляющие одновременно процесс азотфиксации (усвоение атмосферного
азота). Уже не одно десятилетие насчитывает опыт применения красного
калифорнийского червя для получения биологически ценного удобрения
(биогумуса) из клетчаткосодержащих и широкого спектра органических отходов, а
также для улучшения структуры почв, аэрирования. Прошедший через червя гумус
обогащен всеми необходимыми аминокислотами, микроэлементами.[15]
Глава 4. Анализ верхнего слоя почв.4.1 Методика забора проб
Для описания почв, изучения их морфологических признаков, установления границ
между различными почвами, отбора образцов для анализов заложили специальные
ямы, которые называются почвенными разрезами. Разрез поможет увидеть строение
всего почвенного профиля – от поверхности до почвообразующей породы. Форма
почвенного разреза прямоугольная, ширина его обычно составляет 70-80 см, длина 1,5 -2,0 м в зависимости от глубины. Одну из стенок, так называемую «переднюю
стенку», делаем вертикальной. На ней проведем основное исследование почвенного
профиля. На противоположной стенке ступеньки.
4.2 Сухой и мокрый метод определения почв
При исследовании почв острова применялась адаптированная методика их изучения:
оставление таблиц, схем. Были изучены три почвенных разреза: два были заложены
в районе Бэровского бугра и один на солончаке в районе села Старокучергановка.
Чтобы изучить почвенный разрез и определить тип почв по механическому составу
использовали методику, описанную в книге «Полевая практика по экологии для
школьников и студентов», автор Н.В.Мех [6].
Таблица № 1
Тип
Шарик
Кольцо
Шнур
почвы
16
Песчаная
Супесчаная
Невозможно скатать
Нет
Почти невозможно
раскатать
Раскатывается, но
очень непрочный
Скатывается
Легкий суглинок
Скатывается
Средний суглинок
Скатывается
Тяжелый
суглинок
Скатывается
Глина
Легко скатывается
Нет
Нет
Нет
Образуется
сплошной шнур
Со множеством
трещин и переломов
С небольшим
Легко раскатывается количеством мелких
трещинок
Легко образуется
длинный тонкий Кольцо без трещин
шнур
При определении типа почвы использовал «мокрый метод», (таблица №1). Для
этого небольшое количество растёртой почвы увлажнил до тестообразного
состояния. Из подготовленной почвы на ладони скатал шарик диаметром 2 см, потом
раскатал из него шнур и свернул его в кольцо. Выяснил, что из песчаной почвы
шарик невозможно скатать, шнура нет, кольцо не образуется. Из супесчаной почвы
шарик скатывается, шнура нет, кольцо почти невозможно раскатать. Из легкого
суглинка шарик скатывается, шнур раскатывается, но очень непрочный.
Из среднего суглинка шарик скатывается, образуется сплошной шнур со
множеством трещин и переломов. Из тяжелого суглинка шарик скатывается, кольцо
легко раскатывается, шнур с небольшим количеством мелких трещинок.
Таблица №2
Тип почвы
Состояние почвенного образца
Ощущения при растирании
Сыпучее
Состоит только из песчаных частиц
Имеются слабые комочки
Преобладают песчаные мелкие
частицы - примесь
Легкий суглинок
Имеются комочки, которые
разрушаются с небольшим
усилием
Преобладают песчаные частицы,
глинистых до 20-30%
Средний суглинок
Комочки угловатые,
разрушаются с трудом
Песчаных и глинистых частиц
примерно поровну
Тяжелый суглинок
Комочки плотные угловатые,
почти не поддаются
разрушению
Преобладают глинистые частицы,
песчаных почти нет
Комочки очень плотные, не
разрушаются
Песчаных частиц нет, растертая почва
однородна и легко втирается в кожу
Песчаная
Супесчаная
Глина
При использовании «сухого метода» узнал, что механический состав почвы
определяется соотношением в почве песка и глины (таблица №2). Выяснил, что
17
песчаная почва состоит только из песчаных частиц, в супесчаной почве преобладают
песчаные частицы, мелкие частицы являются примесью, в этой почве имеются
слабые комочки. В легком суглинке имеются комочки, которые разрушаются с
небольшим усилием, в нем преобладают песчаные частицы, глинисты до 20-30 %. В
среднем суглинке комочки угловатые, разрушаются с трудом, в нём песчаных и
глинистых частиц примерно поровну. В тяжелом суглинке комочки плотные,
угловатые, почти не поддаются разрушению, в нём преобладают глинистые частицы,
песчаных почти нет.
Таблица №3. Структура почв
Индекс
Мощность
горизонта
(см)
I разрез А
11
Окраска
Механический
Реакция
состав
почвы
Серая
Тяжелый
суглинок
7
а2
31,5
Желтоватая
Средний
суглинок
7
В
107,5
Светло- желтая
Легкий
суглинок
7
II разрез А
19
Темно-серая
Супесчаная
7
а2
18
Желтоватая
Песчаная
7
В
113
Светло- желтая
Легкий
суглинок
7
III разрез А
15
Черная с ржавыми
прожилками
Средний
суглинок
6
а2
30
Черная с ржавыми
прожилками
Тяжелый
суглинок
5
В
105
Желтоватая
Легкий
суглинок
6
Описание почвенных разрезов оформили в виде таблицы (таблица №3). В первом
почвенном разрезе выделили три горизонта: в первом тяжелый суглинок, во втором
средний суглинок, в третьем легкий суглинок. Во втором почвенном разрезе первый
горизонт образован супесчаной почвой, второй песчаный, третий - легким
суглинком. В песчаной почве, среднем и леком суглинках были обнаружены
включения в виде раковин. В первом и втором горизонтах было обнаружено много
корней травянистых растений - на каждом 1 дм2 стенки разреза имелось несколько
корней. В 1 горизонт А - аккумулятивная или зона накопления; 2 горизонт А2 элювиальная или зона вымывания; в 3 горизонт В - иллювиальная или зона
вмывания. Мощность каждого горизонта измеряли сантиметровой лентой. Окраску
горизонта определяли визуально. Она зависит от присутствия в ней различных
веществ. Черный или серый цвет зависит от наличия в почве гумуса. Красный,
желтый, ржавый оттенки обусловливают оксиды железа. Влажность почвы
определяется визуально и на ощупь. Если влажная почва, то при сжатии образца на
руке остается мокрый след; свежая почва почти сухая, чуть влажная на ощупь, при
18
высыхании светлеет, при сжатии в руке образец почвы мажется и холодит руку;
сухая почва почти совершенно сухая, при добавлении воды темнеет, почвенный
образец на ощупь кажется теплым. В третьем почвенном разрезе первый горизонт
образован средним суглинком, окраска черная с ржавыми прожилками, что
свидетельствует о присутствии в почве гумуса и оксида железа (III), почва влажная,
имеются корни. Второй горизонт образован тяжелым суглинком с прослойками
песка, окраска черная с ржавыми прожилками, имеются корни, почва влажная.
Третий горизонт образован легким суглинком, окраска желтоватая, почва влажная.
Были исследованы на механический состав образцы почв, взятые из первых
горизонтов возле школы в солончаковой зоне Почва возле школы супесчаная,
грязно-желтого цвета, сухая; присутствуют корни растений. Почва в районе
Бэровского бугра супесчаная, оттенок желтый, присутствуют корни растений. Почва
неповрежденном Бэровском бугре легкий суглинок, грязно-желтого цвета, сухая;
присутствуют корни растений Почва на территории солончака возле школы
супесчаная, желтоватого оттенка с ржавыми включениями, из-за наличия в составе
почвы оксидов железа (III); сухая.
4.3.Оценку экологического состояния гумусового слоя почвы по pH почвенной
вытяжки
Провели химический анализ вытяжек почвы. Для получения почвенной вытяжки я
использовал методику А.Г.Муравьева, описанную в карте-инструкции (6.2. Работа
16.[7,8] Приготовление почвенной вытяжки).Для проведения анализов почв
использовали
полевую мини-экспресс лабораторию «Пчелка-У\хим» ЗАО
«Крисмас+»[8] Для этого необходимо было высушить образцы почвы
(предварительно отобрав инородные включения, камни), затем поместить
высушенную почву в чистый стакан на 200 мл и добавить к ней раствор хлорида
калия в количестве 2,5хm в мл (5мл раствора на 2 г почвы). Объем раствора хлорида
калия отмеряется с помощью цилиндра. Затем содержимое стакана перемешали,
отфильтровали через бумажный фильтр. Вытяжка должна быть однородной и не
содержать частиц почвы. Солевая вытяжка используется для определения
кислотности почвы. И так, мы проводили с каждым образцом почв. чистую воду в
соотношении 5хm (5 мл воды на 1 г почвы). И так, мы проводили с каждым
образцом почвы. Кислотность почвы - важный экологический фактор. При высокой
кислотности почвы угнетается рост и развитие растений, подавляется
жизнедеятельность микроорганизмов. Чтобы ее определить, использовали
универсальный индикатор мини –экспресс- лаборатории «Пчелка –У\хим» ЗАО
«Крисмас+». Кислотность почв оказалась нейтральной (рН = 7) в верхней части
бугра и слабокислой в межбугровом пространстве.
4.4.Анализ почвы на ее засоленность.
Засоленность почвы характеризуется повышенным содержанием легко
растворимых минеральных солей, что неблагоприятно сказывается на физических и
химических свойствах почвы и создаются неблагоприятные условия для развития и
роста растений. У растений, произрастающих на засоленных почвах, задерживается
набухание семян, цветение, рост, снижается урожайность. При больших
концентрациях солей наступает гибель растений. Наиболее вредное влияние
оказывают карбонаты, хлориды и сульфаты натрия и калия. Для определения
засоленности почвы используется водная вытяжка. Для её приготовления вместо
раствора хлорида калия необходимо к почве добавить чистую воду в соотношении
5хm (5 мл воды на 1 г почвы).
Таблица №5
19
Местона-хождение
почв
Бэровский бугор
разрушенный
Бэровский бугор
естественный
Гидро
Аз
Сульф карКальц Жел Кали
хлори
Свине
от
аты бонат
езо й
2+ ий
ды Сl
ц
Рb
NO
S042ы
K+
3
2+
3+
НС О3
Са
Fe
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
Солончак возле школы
+
-
+
+
+
+
-
Степной участок
+
-
+
-
+
+
-
+
+
-
Фосфо
р
Р043+
+
-
Методика анализа проб .[7]
Хлориды
Для определения хлорид-аниона к 5мл каждой пробы добавили 2-3 капли 30%-ного
раствора азотной кислоты и 3 капли 10%-ного раствора нитрата серебра. Хлопья
хлорида серебра осели не сразу. Все эти признаки указали на содержание хлоридионов в концентрации от 50-100 мг/л при ПДК для хлоридов - 350 мг/л.
Сульфат -аммония
Для определения сульфат-аниона к 5 мл пробы добавили 3 капли 10%-ного раствора
хлорида бария и 3 капли 25%-ного раствора соляной кислоты, через несколько
минут появилась слабая муть, что указало на содержание сульфат-аниона в
концентрации от 1 до 10 мг/л при ПДК для сульфатов - 500 мг/л.
Гидрокарбонат-анион
Для определения гидрокарбонат-аниона к 10 мл анализируемых проб почв парка
добавили 2 капли раствора метилового оранжевого. Проба приобрела желтую
окраску, затем провели титрование пробы раствором соляной кислоты (0,05н) до
перехода желтой окраски в розовую. Для титрования взяли 10 мл раствора соляной
кислоты (V исх.), использовали 5 мл раствора соляной кислоты (VHCl) . Объем
раствора, израсходованного на титрование (Vгк, мл) составил 5 мл (Vгк = V исх. VHCl) . Затем рассчитали массовую концентрацию гидрокарбонат-аниона (Сгк„ мг/л)
по формуле: Сгк = Vгк*305. Массовая концентрация гидрокарбонат-аниона в пробе
почв солончака, Бэровского бугра, степного участка составила 1525 мг/л, что не
превышает ПДК. Наличие гидрокарбонат-анионов в других образцах почв мы
установили с помощью 10 %-ной соляной кислоты. Из пипетки на образцы почв
капают этой кислотой, с поверхности почв выделились пузырьки углекислого газа произошло «вскипание».
Определение соды в почве
Для качественного определения соды в почве к небольшому количеству водной
вытяжки добавили несколько капель спиртового раствора фенолфталеина.
Отсутствие в растворе пурпурной окраски свидетельствует о том, что в наших
водных вытяжках соды нет. Наличие же соды в почве отрицательно влияет на рост
растений, наличие соды в почве до 0,005% вызывает гибель растений.
Фосфор
Для качественного определения содержания фосфора к 10 мл водных вытяжек
добавляли по 1 мл сульфатмолибденовой жидкости. Содержимое пробирок
нагревали. Выпадение осадка в водных вытяжках почв солончака, Бэровского бугра
свидетельствует о наличии фосфора.
Катионы железа
20
Для обнаружения катионов железа к 10 мл водных вытяжек прибавили по 1 капле
концентрированной азотной кислоты, затем 2 капли пероксида водорода и ввели 0,5
мл тиацината аммония. Появление розового окрашивания в водных вытяжках почв
указало на небольшое содержание катионов железа (III).
Катионы Свинца
Для обнаружения катионов свинца к 10 мл водных вытяжек почв прибавили по 1 мл
хромата калия. Помутнение растворов водных вытяжек почв Бэровского бугра,
солончака указало на небольшое содержание катионов свинца, а их наличие в почве
губительно сказывается на развитии растений.
Кальций
Для качественного определения кальция в почве к 10 мл водной вытяжки в пробирке
добавляют уксусной кислоты (до появления запаха) и приливают несколько капель
щавелевокислого аммония. Выпадение осадка свидетельствовало о наличии в
вытяжке почв ионов кальция.
Калий
Для обнаружения в водных вытяжках ионов калия, надо к 5 мл пробы прилить
раствор гидроксида натрия, чтобы осадить ионы других металлов, профильтровать и
упарить раствор вдвое. Затем надо обмануть проволоку в раствор и внести в пламя
спиртовки. Окраска пламени в фиолетовый цвет указало на наличие ионов калия в
водных вытяжках почв парка, сквера.
Нитрат- ионы
Для обнаружения в водных вытяжках почв нитрат - ионов к 10 мл пробы мы
прилили 1 каплю концентрированной азотной кислоты, затем 2-3 капли пероксида
водорода, затем 0,5 мл роданида калия. Розовое окрашивание пробы указало на
наличие нитрат-ионов в почвах Бэровского бугра, солончака возле школы и степного
участка.
4.6.Гумусовый слой
Обязательным в профиле естественной, ненарушенной почвы является наличие
поверхностного органогенного горизонта (гумусовый) - качественный признак
почвы.[15] Чтобы определить наличие в гумусовом горизонте почв парка различных
групп органических веществ мы использовали методику, описанную в пособии
«Лабораторные работы по почвоведению» (О.А. Тихомиров и др.)[.10] 20 граммов
сухой почвы поместили в колбу и залили 50 мл 10 %-ого раствора гидроксида
натрия, взболтали и оставили в покое. Взбалтывание повторяли через 5 минут в
течение 20 минут. Профильтровали суспензию и нейтрализовали фильтрат
несколькими каплями соляной кислоты (10%-ной). При отстаивании в пробирке
произойдет разделение раствора на фульвокислоты и гуминовые кислоты.
Фульвокислоты имеют соломенно-желтый цвет, гуминовые кислоты образуют
темноокрашенный осадок Выяснилось, что гумусовый слой на верхушке бугра
практически отсутствует, на склоне Бэровского бугра химический анализ показал
увеличение количества гуминовых кислот. Больше всего гуминовых кислот показал
химанализ у подножья Бэровского бугра.
5. Выводы.
1. Исследуемые почвы формируются в пределах одних климатических условий, но
добавочное увлажнение увеличивает продолжительность биологического периода,
что способствует накоплению гумуса и гуминовых кислот. Кроме того на
фракционный состав гумуса в значительной степени влияет степень засоления
изученных нами почв.
2.Полное уничтожение Бэровских бугров полное уничтожение бугров приведет к
глобальной перестройке геохимической обстановки на территории Астраханской
21
области. Поэтому, на наш взгляд, проблема влияния бугров Бэра и их целостности на
состояние почвенного покрова Астраханской области весьма актуальна Они
являются важным элементом в цепи геохимического круговорота солей. Бугры Бэра
представляют собой центры аккумуляции солей- Их уничтожение приводит к
перераспределению солей в прилегающих ландшафтах, что существенно
увеличивает долю солончаков в крае. А это, в свою очередь, повлечет за собой
массовый выход из сельскохозяйственного использования ценных пастбищ и
сельскохозяйственных земель. То есть произойдет опустынивание обширных
территорий.
2.Гумусовый слой на Бэровском бугре не однороден. Каждый бугор имеет свои
особенности в химическом составе почвы.
3. Разрушенный Бэровский бугор напротив школы зарастает сорной
растительностью по вине человека, который так не разумно распорядился почвами
бугра и привел к засолению почв вокруг села, от которого не возможно избавится, к
увеличению плотности 10-15 см слоя.
4. В ходе исследования обнаружено , что разрушение Бэровского бугра влияет на
перемещение солей в пространстве, приводит к полному уничтожению
органического вещества в почвах, при значительной водопроницаемости, что влечет
за собой выход на поверхность почвенных слоев более легкого гранулометрического
состава.
5.Результаты исследования направляют наши силы на разработку
рекомендаций по охране бугров Бэра и рациональному использованию материала
бугра в хозяйственных целях без нанесения ущерба экологическому состоянию
Астраханской области
6.Рекомендации
Анна Федотова, занимающаяся исследованием бэровских бугров отметила, что
предупреждения ученых "натыкаются на стену непонимания". "Главы местных
муниципалитетов не проявляют по этому поводу никаких эмоций, - восклицает
эколог. - Им нужен бесплатный материал для строительства. Это просто варварское
разграбление природных богатств края".Чтобы предотвратить экологическое
бедствие, астраханские ученые предлагают на бэровских буграх образовывать
заказники, существенно ограничивая там хозяйственную деятельность. Бугры можно
будет использовать в качестве кладбищ (в основном на них располагаются татарские
кладбища, в том числе и золотоордынского времени) или пастбищ. В настоящее
время усилиями ученых Астраханского государственного университета в
Володарском районе области создано несколько подобных заказников. "Но это капля
в море", - сетует Анна Федотова.
Для использования почв и устранения воздействий антропогенных нарушений
гумусного слоя почв мы выработали необходимые рекомендации для жителей
села:законодательно запретить использование бугров Бера без разрешения
специалистов;не разрушать Бэровские бугры, так как почва бугра не подходит для
хозяйственного ее использования.;Для сохранения ПТК «Бэровский Бугор» в районе
села Старокучергановка совместно с эколого – биологическим центром и
администрацией города Астрахани, организовать районный историко-геологический
памятник природы; для устранения подмочки почв необходим дренаж;чтобы
устранить засоление почв, необходима их промывка, замена верхнего слоя
плодородным, нельзя завозить землю без ее химического анализа на содержание
22
солей, правильное орошение;уплотнение почвы устраняется поливом и
рыхлением;для восстановления деградированного растительного покрова необходим
подсев семян газонных трав или кормовых ;озеленителям от администрации села
необходимо учитывать состояние почв (структуру, физико-химические свойства,
состав) при подборе цветочных культур, почвы требуют внесения удобрений.
7.Литература
1) Алексеев С.В. Груздева Н.В. Практикум по экологии. М., АОМДС, 1996
2) Арустамов Э.А. Природопользование. Учебник. М., 2000.
3) Владыченский А.С. Почва. Её место и роль в биосфере земли. // Биология в школе.
2002.
4) ДобровольскийГ.В., Е.Д. Никитин Экологические функции почв. М.: Издательство
МГУ, 1986.
5) Карпачевский Л.А. Экологическое почвоведение. М.: Издательство МГУ, 1993.
6) Мех Н.В. Полевая практика по экологии для школьников и студентов. Астрахань,
2000.
7) Муравьев А.Г., Каррыев Б.Б., ЛяндзбергА.Р. Оценка экологического состояния
почвы. Крисмас +, Санкт-Петербург, 2008.
8) Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум. Крисмас +,
Санкт-Петербург, 2003.
9)Бэровские
бунры
–
загадка
Северного
Прикаспия.А.А.Свиточ,
Т.С.
Клювиткина.Природа.2004.,№2
10)Тихомиров О.А. Лабораторные работы по почвоведению. Калинин, 1988.
11) М.В. Карандеевой "Геоморфология Европейской части СССР", 1957
А.И.Спиридонов. "Геоморфология Европейской части СССР".Высшая школа ,1978г.
12)
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%8D%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0
%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%B1%D1%83%D0%B3%D1%80%D1%8B
Бэровские
бугры.
13.) Дельта Волги. А.А. Свиточ .Природа.1994.№5
14) Краткая географическая энциклопедия, Том 1/Гл.ред. Григорьев А.А. М.:Советская
энциклопедия - 1960, с.564
15.С.П.Стрелков. Оценка влияния бугров Бэра на состояние почвенного покрова
бугровых ландшафтов дельты Волги.: Автореферерат.: АГУ,: 2011, 28с
16, Федотова А.В., Стрелков С.П,Сорокин А.П. Пространственное варьирование
физических свойств в бурых аридных почвах дельты Волги. Ж.Естественные
науки.№2.(35). 2011
Приложение
Оборудование
1. Мини-экспресс-лаборатория «Пчелка –У\хим» ,ЗАО «Крисмас+»
2. Ручной насос –пробоотборник НП-3М
Карта разрушенного бугра Бэра
23
По краю водоема идет разрушенный бугор Бэра, вернее то , что от него осталось.
Слева разрушенный бугор, справа не разрушенный бугор. С обеих сторон бугров
Бэра солончаки и солонцы.
24
Скачать