15262 (Генезис чернозёма)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

"Башкирский Государственный Университет"

Сибайский Институт (филиал)

Курсовая работа

на тему: "Генезис чернозёма"

Сибай – 2008

Содержание

Введение

1. Условия почвообразования

2. Почвообразующие породы

3. Биоценозы чернозёмных степей

4. Генезис и строение чернозёмов

5. Классификация, диагностика и свойства чернозёмов

6. Валовой состав и карбонатный профиль черноземов

7. Лугово-чернозёмные почвы

8. Горные чернозёмы

9. Использование чернозёмов

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

Введение

Почва является сложнейшей биокосной системой, образовавшейся в результате тесного взаимодействия природных факторов во времени. Оставаясь основным и незаменимым средством сельскохозяйственного производства, почва в тоже время выступает и как один из основных компонентов биогеоценоза, а следовательно, и биосферы в целом. В результате сельскохозяйственного использования в почве происходят глубокие, а порой необратимые процессы, переводящие почвенную среду в иное качественное состояние. Находясь в неразрывном единстве с другими компонентами экосистемы, антропогенно преобразованная почва меняет свои связи и соотношения с ними. Важно и необходимо знать, в каком направлении идут современные эволюционные процессы в почвах.

Почвенным эталоном, наиболее ярко и полно отражающим факторы почвообразования и свойства почв является чернозем. Основные массивы чернозёмов находятся в Венгрии, Болгарии, Румынии, Молдове, на Украине, в центральных областях европейской части России, Поволжье, Северном Кавказе, Западной Сибири и Северном Казахстане. В России и в Украине сосредоточено около 50% мирового распространения этих почв. Эти почвы, занимая около 9% площади в пределах СНГ, составляют основу пахотного фонда (60%) и производства товарного зерна (80%), а также других видов сельскохозяйственной продукции.

Черноземы - наиболее плодородные почвы земледельческих районов страны. В.В. Докучаев называл их «царем почв», сравнивал с «никем не обогнанным арабским скакуном», утверждая, что чернозем для России дороже золота, каменного угля, нефти. И действительно, представить наше сельское хозяйство, основу жизни страны без черноземных почв невозможно. Большая широтная и меридиональная протяженность территории черноземных почв определяет значительную неоднородность ее природных условий.

Черноземы, несмотря на их природное совершенство, неизбежно эволюционируют под воздействием естественных и, особенно антропогенных факторов.

Цель настоящей работы заключается в изучении основных свойств и состава обыкновенных черноземов.

2. Условия почвообразования

В азиатской части почвы распространены на южной оконечности слабодренированной Западно-Сибирской равнины с развитым микрорельефом, в междуречьях Зауральского плато, на Приобском плато. Отдельные массивы черноземов встречаются на предгорных равнинах Алтая, в межгорных котловинах Забайкалья.

Почвообразующими породами в европейской части являются преимущественно лёссы, лёссовидные суглинки, реже глинистые отложения, красно-бурые песчано-глинистые суглинки и глины. В пределах Поволжья широко распространен щебнистый элюво-делювий коренных плотных пород, часто засоленный. Нередки засоленные суглинки и глины в Западной Сибири. В северных частях зоны встречаются покровные глины ледникового происхождения. Реже наблюдаются третичные глины, продукты выветривания различных горных пород. Лессы и лессовидные отложения весьма податливы процессам водной эрозии. Особенностью химического состава почвообразующих пород черноземной зоны является содержание в них карбонатов кальция и магния.

Растительность. К настоящему времени естественная растительность сохранилась частично. В европейской части России лесные участки представлены в основном дубом с липой, ясенем и кленом, в Западной и Восточной Сибири по колкам – березой с примесью осины и ивы. Остепненные луга и луговые степи отличаются высокой видовой насыщенностью и представлены разнотравно-злаковой густой растительностью.

В степной зоне с севера на юг выделяют разнотравно-типчаково-ковыльные и типчаково-ковыльные степи. С севера на юг травостой разреживается, уменьшается роль многолетних растений и увеличивается роль однолетних, снижается видовая насыщенность, увеличивается количество ксерофитов; наибольшее обилие ковылей наблюдается в южных степях. В Западной Сибири растительный покров однообразный, разнотравье немногочисленно. Задернованность почв составляет 60–88 %.

В Восточной Сибири ковылей меньше. В межгорных впадинах доминируют крупнополынные степи. На юго-востоке Забайкалья преобладают пионовые степи, в Даурии – пижмовые степи. На солонцах формируются группировки галофитов. Степи почти повсеместно распаханы.

Климат России характеризуется теплым летом и умеренно холодной зимой. В восточных областях зима холодная и суровая. Неоднородность климата проявляется в различной обеспеченности теплом в период вегетации, в зимних температурах и характере увлажнения. По мере движения с запада на восток уменьшается количество тепла, нарастает континентальность климата, снижается количество осадков. Это позволило разделить черноземы на отдельные фации (табл. 1).

Таблица 1 - Фациальные биоклиматические условия черноземообразования в России

Количество атмосферных осадков обеспечивает успешное произрастание травянистой растительности и ее высокую конкурентную способность по отношению к древесным растениям. Естественное увлажнение степной зоны обеспечивает успешное богарное (неорошаемое) земледелие, хотя в отдельные годы возможны засухи. Выпадающие осадки предопределяют периодически промывной водный режим почв, т. е. в отдельные влажные годы почва и кора выветривания промывается до грунтовых вод и освобождается от легкорастворимых солей и гипса. В годы с пониженным количеством осадков происходит промачивание почв только до определенной глубины без смыкания с грунтовыми водами. При таком водном режиме карбонаты остаются в почве и коре выветривания, так как их растворимость в воде незначительная, в то же время почвенногрунтовая толща часто освобождается от легкорастворимых солей и гипса. Карбонаты Са и Mg предопределяют нейтральную и слабощелочную реакции среды, и создает благоприятные условия для развития травянистой растительности. Содержание СаСО₃ в лессовидных отложениях 6 - 8%. Однако иногда встречаются и безкарбонатные глины и суглинки, на которых формируются своеобразные роды черноземов.

Температурные условия определяют периодичность биологической активности биогеоценозов. Характерен период зимнего покоя (2 - 5 месяцев). Наибольшая активность живого вещества наблюдается в мае. Весенне-летне-осенний период обеспечивает длительный период вегетации растений и обилие ежегодно синтезируемой биомассы. Однако среднесуточные летние температуры, не превышающие 20°С, зимний покой, ранневесенняя и позднеосенняя-прохладная погода не способствуют глубокому преобразованию минеральной части коры выветривания и почв, характерному для тропических и субтропических условий. Для степной зоны типично образование сиаллитной коры выветривания, обогащенной вторичными глинистыми минералами.

1. Почвообразующие породы

В пределах черноземных областей России почвы сформировались на разных по генезису и свойствам материнских породах, обладающих пестрым литологическим и гранулометрическим составом. Девонские, каменноугольные, меловые и юрские отложения в качестве почвообразующих пород встречаются чрезвычайно редко.

Несколько чаще в степной и лесостепной зонах в качестве почвообразующих пород выступают неогеновые глины. Для них характерны зеленовато-оливковый цвет, значительная карбонатность, призмовидная структура. Во влажном состоянии они становятся липкими, вязкими. Неогеновые глины содержат 60-80% физической глины и 45-55% ила.

Плотные глины неогена при близком залегании к поверхности создают геохимические барьеры на пути нисходящих потоков растворов, аккумулируют соли способствуют образованию солонцеватых почв, солонцов, солодей.

Также в качестве почвообразующих пород выступают продукты разрушения писчего мела. На глубине 70-100см мелкозернистый элювий переходит в грубый рухляк мела и глубже подстилается плотным писчим мелом. Элювий мела неоднороден по механическому составу и физико-химическим свойствам. Содержание физической глины в нем колеблется от 40-65%, крупной пыли - от 30-45%. Реакция среды щелочная (рН 7,8-8,4), карбонатность очень высокая (60-70% СаСОз). Эти породы бедны элементами питания, обладают плохими физическими и водно-физическими свойствами. На них образовались черноземы остаточно-карбонатные имеющие заметное распространение в Белгородской и Воронежской областях.

Древнеаллювиальные отложения в качестве почвообразующих пород выступают местами на террасах рек. Они отличаются неоднородным составом и свойствами. Легкие по гранулометрическому составу породы имеют следующие показатели: содержание SiO₂ – 90 - 95%, полуторных окислов 1,5 - 6%; реакция среды колеблется от кислой до слабощелочной. Наряду с ними встречаются суглинистые и глинистые древнеаллювиальные почвообразующие породы со значительным содержанием глинистых частиц и поглощенных оснований, на которых формируются черноземно-луговые почвы высокого естественного плодородия.

По днищам балок распространены аллювиально-делювиальные отложения, сложенные материалом, смытым со склонов, а также вынесенным из оврагов временными водотоками.

Лессы по гранулометрическому составу относятся к классу крупно пылеватых средних суглинков с резким преобладанием фракции 0,05 - 0,01 мм, на долю которой приходится более половины всей массы породы. Иловатая фракция занимает второе место (20 - 28%). Физические свойства лессов хорошие. Плотность сложения составляет 1,29 - 1,31 г/см³, удельная масса 2,67-2,70, общая порозность превышает 50%.

Лессы содержат 80% SiO₂, 13% R₂Оз, 1,5% окислов кальция и магния и 4% окислов калия и натрия в пересчете на прокаленную бескарбонатную навеску.

Лессы карбонатны (содержат 10 - 12% СаСОз), имеют слабощелочную реакцию (рН 7,6 - 8,2). Почвенный поглощающий комплекс их насыщен кальцием и магнием, сумма которых колеблется от 15 до 20 мг - экв/100г.

1. Биоценозы чернозёмных степей

Высокое плодородие черноземов было создано почти 10-тысячелетней предшествующей послеледниковой историей развития. Многие столетия они развивались в тесном экологическом единстве с буйной лугово-степной и степной растительностью.

Прошлый облик растительности степей представляется следующим образом. Наиболее красочна луговая степь со значительной долей разнотравья и бобовых. Широко распространены: пырей, мятлики, ковыли, степные овсы, костры, лядвенец, клевер, люцерна, вьюнки, и многие другие. Растительность разнотравно-ковыльных степей составляли узколистные дерновинные злаки - ковыли, типчак, тонконог и другие с широким участием разнотравья. Характерны для степей однолетние эфемеры, отцветающие и отмирающие весной и многолетние эфемероиды, у которых после отмирания наземных частей остаются клубни, луковицы, корневища. Типчаково-ковыльные степи формировались в более засушливых условиях и характеризовались менее мощной и разнообразной растительностью, основными представителями которой являлись ковыли, типчак, тонконог, житняки, а из бобовых и разнотравья: донники, люцерны, шалфеи, зверобой, полынь австрийская и др. Меньшая фитомасса и проективное покрытие растительности типчаково-ковыльных степей, широкое участие в травостое эфемеров и эфемероидов, а также полыни - следствие заметного здесь дефицита влаги. Некоторые особенности растительности как фактора почвообразования:

Степная растительность образует сплошной травянистый покров, полностью скрывающий почвенную поверхность. Травы создают значительный объем биомассы, превышающий ежегодный прирост таежного леса в 3-5 раз. Основная биомасса сосредоточена в корневых системах растений (около 60-80%). Образно говоря, травы живут в основном в почвенной массе. Ежегодно синтезируемая биомасса от мирает на 95% в этом же году, т. е. практически полностью превращается в растительные остатки и поступает в биологический круговорот, подвергаясь минерализации и гумификации.