Ландшафтно-экологические методы исследований

Далее составляют описание почвенного профиля по генетическим горизонтам. В бланке делают схематическую зарисовку профиля (желательно с натурными мазками из всех горизонтов). Горизонты индексируют, записывают их мощность (глубину верхней и нижней границ от поверхности почвы в сантиметрах) и все другие показатели в следующем порядке: цвет (окраска), влажность, механический состав, структура, плотность, сложение, новообразования, включения, наличие и обилие корней растений, следы деятельности животных, мерзлота (многолетняя или сезонная), граница и характер перехода в нижележащий горизонт.

Приведем (с небольшими дополнениями) индексировку генетических горизонтов почв, разработанную еще В.В. Докучаевым, широко используемую и в наше время, правда, в публикациях мы нередко встречаемся и с иными индексами почвенных горизонтов. Оговоримся также, что в настоящее время уже разработана новая классификация почв, но она еще не получила широкого применения.

Горизонт а0 - верхняя часть почвенного профиля - подстилка, войлок, грубый гумус, образовавшиеся в результате разложения опада растений. Этот горизонт, в свою очередь, разделяется на:

а0I - свежий, не теряющий своей первоначальной формы опад;

А0II - полуразложившиеся органические остатки с сильно измененной первоначальной формой;

А0III - полностью разложившаяся гомогенная подстилка.

Горизонт А (А1 А1I, А1II) - гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле; в нем происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы.

Ад - дерновый горизонт - часть горизонта А, густо пронизанная корнями травянистых растений;

Ап - перегнойный горизонт - разложившаяся органическая масса;

Ат - торфянистый горизонт.

Апах и А(пах) - пахотный горизонт и бывший пахотный могут включать как гумусовый, так и ближайшие нижележащие горизонты.

Горизонт А2 - горизонт вымывания (подзолистый или осолоделый, элювиальный), формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Расположен под а0 или а1. Цвет обычно более светлый; обеднен гумусом и другими соединениями, в том числе и илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои. Относительно обогащен остаточным кремнеземом.

Горизонт А2В - соответствует элювиальной зоне (без четких границ), переходный между элювиальным и иллювиальным горизонтами.

Горизонт В - горизонт вмывания (иллювиальный) располагается под элювиальным горизонтом. Это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный, более тяжелого механического состава, хорошо оструктуренный горизонт, где накапливается ряд веществ за счет вымывания их из вышележащих горизонтов.

В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе. В этом случае он может записываться в скобках (В). По гумусовой окраске горизонт В может подразделяться на: В1 - с преобладающей или значительной гумусовой окраской, В2 - с более слабой и неравномерной гумусовой окраской и В3 - подгоризонт окончания гумусовых затеков. Впрочем, гумусовой окраски может и не быть, но коллоидные пленки, показывающие степень вмывания в горизонте В, всегда присутствуют и, если их окраска не одинаковой интенсивности, то можно также выделить подгоризонты В1, В2 и т.д.

Горизонт Вк - карбонатный, с вторичным выделением карбонатов в виде новообразований: мучнистой присыпки, налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, дутиков, журавчиков.

Горизонт G - глеевый, характерен для почв с постоянным избыточным увлажнением, с сизой, серо-голубой или грязно-зеленой окраской, нередко с ржавыми и охристыми пятнами (особенно в сухое лето).

Горизонт С - почвообразующая (материнская) порода, на которой (правильнее, из которой) сформировалась данная почва, не затронутая специфическими почвообразующими процессами (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т.д.).

Горизонт Д - подстилающая горная порода, залегающая под почвообразующей и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологическому составу). Иногда горизонтом Д называют подстилающие плотные породы.

В случае переходного характера горизонтов, как это отчасти отмечалось выше, их обозначают комбинированными индексами, например: А1А2, А2В, ВС.

Кроме основных индексов применяется еще целый ряд дополнительных (некоторые из них уже указывались выше).

Индексы, показывающие аккумуляцию: h - иллювиальный гумус; f - иллювиальное железо, t - иллювиальная глина.

Индексы, показывающие следы аккумуляции некоторых солей: са - карбонатов кальция; cs - сульфатов кальция, sa - прочих растворимых солей.

Индексы, показывающие локальную или общую цементацию: сп - наличие железистых, марганцовистых или фосфатных конкреций; m - наличие плотных массивных слоев; si - наличие цементации силикатных продуктов.

Используются и другие индексы, например: См - почвообразующая порода мерзлая; A2g - подзолистый горизонт с признаками оглеения; A2(g) - то же, с признаками слабого оглеения; Bt - иллювиальный горизонт с аккумуляцией глины; Bf - иллювиально-железистый горизонт; Вк - иллювиальный карбонатный горизонт и т.д. В случае обнаружения погребенного горизонта индекс последнего ставят в квадратные скобки или же сопровождают дополнительным индексом - погр.

Предусмотреть в этой работе все случаи различной индексации, как и различных особенностей почв, невозможно. Необходимо до выезда в поле ознакомиться с диагностическими признаками и индексацией тех почв, которые могут встретиться в районе работ. Если же в поле встретится что-то новое или непонятное, рекомендуется как можно более тщательное описание горизонтов (пусть временно не индексированных или не совсем правильно индексированных) и взятие образцов, по которым в дальнейшем можно будет определить почву.

Мощность горизонтов, как указывалось выше, записывают по положению верхней и нижней его границ по отношению к поверхности в сантиметрах. Например: a0 0-2 см, а1 2-12 см, А2 12-25 см и т.д. По такой же системе указывается в бланке глубина взятия образцов. Если мощность горизонта по лицевой стенке значительно колеблется, то система записи усложняется. Например: А1 2-12(20), А2 12(20)-25(30) см и т.д.

Приведем порядок описания горизонтов почв по классическому труду «Почвенная съемка» (1959). В более новых источниках часто повторяется то же самое, иногда с небольшими вариациями, иногда с опусканием некоторых подробностей.

Цвет, окраска. Можно рекомендовать следующие наименования цветов.

Основной цвет: черный - интенсивно-черный, серовато-черный, серо-черный, буровато-черный, буро-черный; белый - желтовато-белый, палево-белый, розовато-белый, зеленовато-белый; желтый - буровато-желтый, охристо-желтый, зеленовато-желтый; серый - буро-серый, темно-серый, светло-серый, белесо-серый, зеленовато-серый, голубовато-серый, сизый; бурый - черно-бурый, серо-бурый, темно-бурый, светло-бурый, желто-бурый, красно-бурый, зеленовато-бурый; красный - малиново-красный, ржаво-красный.

Цвет почвенного горизонта - очень важный диагностический признак, зависящий от генезиса почвы: от породы, на которой она формируется, от климатических условий, от уровня залегания грунтовых вод, растительности, словом, от всех тех факторов и процессов, которые приводят к возникновению определенных разновидностей почв с характерными для них горизонтами.

Есть замечательная книга А.Е. Ферсмана «Цвет в природе», с которой каждому исследователю природы следует ознакомиться. О цвете почвы (почвенных горизонтов) хорошо сказано у В.В. Добровольского. Он в доходчивой форме поясняет: черный цвет и его интенсивность связаны с процессом разложения органического вещества и накоплением гумуса, перегноя, торфа; бурый - с накоплением окислов железа; коричневый - с одновременным накоплением гумуса и железа; сизый - с закисными соединениями железа; белесость и белая присыпка могут быть связаны с элювиальными процессами - выносом растворимых веществ и накоплением аморфного кварца или же, напротив, с иллювиальными новообразованиями углекислого кальция - мучнистой присыпки. Последнюю легко определить по вскипанию от соляной кислоты или же уверенно предположить ее присутствие, исходя из общей зональной ситуации.

Кроме названных цветов можно употреблять и другие: коричневый, палевый или, например, ржавый, кирпичный, шоколадный. Желательно иметь в экспедиции образцы цветовых шкал Манселла.

Влажность почвы записывают после (или до) характеристики цвета, так как цвет почвы меняется при разном увлажнении. За основу можно принять следующие градации: сухая почва - пылит; свежая - не пылит, слегка холодит руку; влажная - обнаруживает признаки влажности, сжимается рукою в комки, бумага, приложенная к почве, быстро сыреет; сырая - увлажняет руку и прилипает к ней; мокрая - из стенок шурфа сочится вода.

Рекомендуется также отмечать погодные условия в момент описания и незадолго до того. Например, «ясная погода, накануне был сильный дождь» или «ясная погода, неделю не было дождя».

Механический состав при описании почвенного разреза определяется обычно пробой на скатывание. Для этого пробу (при необходимости) слегка увлажняют. Существуют следующие градации механического состава: глинистый, суглинистый, супесчаный, песчаный. Остается добавить скелетный, когда проба состоит из обломков плотных пород (хряща, щебня, гальки, валунов), смешанных с мелкоземом. Если отбросить крупные (скелетные) частицы, то остальная почвенная масса обнаруживает свойства одной из перечисленных выше групп.

Суглинки делятся на легкие, средние и тяжелые. Последние приближаются к глинам и могут давать очень тонкие и острые концы шнура, которые при скатывании долго крутятся, не отрываясь от основной массы. Для средних суглинков характерны более тупые концы шнура и меньшая пластичность. Легкие суглинки дают короткий шнур с рваными концами, слабо пластичный.

Вязкость и пластичность глины, сыпучесть песка также относятся к характеристике механического состава.

Структура почвы — ее способность распадаться на отдельности определенной формы. Очень хорошо прослеживается при рытье шурфа, когда сбрасываемый с лопаты материал рассыпается мелкими зернами, угловатыми комочками, плитками, глыбами и т.д.

Обычно для определения структуры берут из каждого горизонта ножом или лопатой куски почвы и, подбрасывая их на ладонях или разламывая при слабом нажатии, смотрят, какую форму и какие размеры имеют образовавшиеся отдельности и насколько они прочны. Структуру можно рассмотреть и при препарировании стенки шурфа, а также в выбросах из него и в отложенных для просмотра образцах.

Ниже приводится развернутый перечень типов почвенных структур с указанием размерностей почвенных агрегатов. Начинающим полевые исследования необходимо иметь его при себе и не экономить время на измерение структурных отдельностей. С приобретением опыта необходимость в этом отпадает.

Типы почвенных структур

I тип. Структурные отдельности развиты равномерно по всем трем перпендикулярным осям (общая форма отдельностей округло-многогранная).

А. Грани и ребра выражены неясно, отдельности плохо оформлены Структура Диаметр отдельностей, см

крупноглыбистая более 10

мелкоглыбистая 10 - 5

крупнокомковатая 5 - 3

среднекомковатая 3 - 1

мелкокомковатая 1 – 0,5

Б. Грани и ребра хорошо выражены, отдельности ясно оформлены

Структура Диаметр отдельностей, мм

крупноореховатая 20 - 10

Ореховатая ореховатая 10 - 7

мелкоореховатая 7 - 5

крупнозернистая 5 - 3

зернистая 3 - 1

пороховидная 1 – 0,5

II тип. Структурные отдельности более развиты по вертикальной оси (общая форма отдельностей призмовидная, вытянутая вверх).

А. Верхушки отдельностей закруглены

Структура Поперечник отдельностей, см

крупностолбчатая более 5

Столбчатая столбчатая 5 - 3

мелкостолбчатая менее 3

Б. Верхушки отдельностей ограничены плоскими гранями

Структура Поперечник отдельностей, см

крупнопризматическая более 5

Призматическая призматическая 5 – 3

мелкопризматическая 3 – 1

тонкопризматическая менее 1

III тип. Структурные отдельности более развиты по двум горизонтальным осям и укорочены по вертикальной оси (общая форма отдельностей уплощённая).

Структура Толщина (вертикальная ось), мм

сланцеватая более 5

Плитчатая плитчатая 5 – 3

пластинчатая 3 – 1

листоватая менее 1

скорлуповатая более 3

Чешуйчатая грубочешуйчатая 3 – 1

мелкочешуйчатая менее 1

крупнолинзовая более 10

Линзовидная мелколинзовая 10 – 3

чечевичная менее 3

Почвенные агрегаты менее 0,5 мм относятся к микроструктуре. Почвы с такими мелкими отдельностями в поле условно считаются бесструктурными.

Плотность почвы, как и структура, хорошо определяется при копке ямы и прослеживается по стенке шурфа. При ее определении можно руководствоваться следующим:

очень плотная или слитная почва - копать невозможно, приходится долбить, острие ножа не входит в почву, нож оставляет на стенке тонкую глянцеватую черту;

плотная почва копается с трудом, кончик ножа при нажиме входит в почву на 1 - 2 см, черта от ножа более глубокая, с тусклым отблеском;

слабоуплотненная почва легко копается и при выбросах рассыпается на отдельности, нож входит в стенку довольно свободно, на несколько сантиметров, черта от ножа глубокая, ровная или шероховатая, без блеска;

рыхлая почва сыплется;

пухлая почва при надавливании легко сжимается, нога оставляет глубокий след (например, свежеобработанные почвы садов и огородов, пухлые солончаки и т.д.).

Сложение - порозность (или трещиноватость) почвы. Понятие порозности включает как размер пор или трещин, пронизывающих почву, так и их обилие. Это трубочки, канальцы внутри структурных отдельностей или сплошной почвенной массы.

По размеру пор различают:

Сложение Диаметр пор, мм

тонкопористое менее 1

пористое 1 - 3

губчатое 3 - 5

ноздреватое или дырчатое 5 - 10

ячеистое более 10

В том случае, если почва обладает тонкопористым сложением, удобно пользоваться лупой. По обилию пор различают:

Пористость почвы (обилие пор) Промежутки между порами, см

Слабопористая 1,5 и более

Пористая 1

Сильнопористая 0,5 и менее

По размеру трещин различают:

Сложение Ширина трещин, мм

тонкотрещиноватое менее 3

трещиноватое 3 – 10

щелеватое более 10

Трещины располагаются между структурными отдельностями или в бесструктурной почвенной массе.

Новообразования возникают в почве в процессе ее формирования и представляют собой различные формы скопления веществ, выделяющихся на общем фоне почвенной массы. Новообразования сульфатов, хлоридов, гипса, карбонатов, окисей железа, алюминия и др., закиси железа, кремнезема имеют разную окраску и разнообразные формы.

Легкорастворимые соли — хлориды (NaCl, MgCl2, KC1) и сульфаты (Na2SO4 и MgSO4) дают новообразования белого цвета — налеты и выцветы, корочки, крапинки, «червячки», жилки, щеточки «инея». Выделения гипса также могут давать белые крапинки, «точки», жилки, натечные «бородки», кристаллы, друзы и целые прослойки (коры).

Карбонаты (СаСО3 и MgCO3) дают белого цвета «сединку», «плесень», псевдомицелий (или лжегрибницу), белоглазку, журавчики, дутики, желваки, «бородки», сплошное или пятнистое пропитывание почвенной массы.

Окислы (Fe2O3, A12O3, МnО4, Р2О5) образуют ржавые, охристые, красные, бурые и черные образования в виде натеков, примазок, псевдофибров, рудяковых зерен, дробин, желваков, полос, прослоек и плит (ортштейн, жерства).

Закиси железа дают сизые или зеленоватые пленки, примазки, разводы, буреющие на воздухе, или белые жилки вивианита, приобретающие на воздухе синюю окраску.

Кремнезем образует белую присыпку, пятна, тонкие прожилки и «бородки».

Несмотря на обилие и разнообразие форм новообразований, полевое их определение в подавляющем большинстве случаев не очень сложно. Знание процессов почвообразования и характерных новообразований для разных зональных условий и разных типов почв позволяет избегать многих ошибок. Кроме того, все новообразования углекислого кальция (карбонаты) легко распознаются по реакции на соляную кислоту. Что же касается множества названий, употребляемых для определения разных форм новообразований, то в случае затруднений следует своими словами описать размеры, форму, плотность, цвет новообразований, не давая им собственного названия.

Включения — валуны, гравий, галька, кости, черепки, кирпичи и т.д. - предметы, встречающиеся в почве, но не связанные непосредственно с почвообразованием. Наличию в почве каменистого материала приходится уделять специальное внимание: в горных условиях, а часто и на равнине (в моренных областях, на зандровых равнинах, в местах выходов на поверхность или близкого залегания скальных или полускальных пород).

При визуальном определении степени насыщенности почвы камнем можно принять следующие градации каменистости почв: 5-10% - слабокаменистые, 10 - 20% - среднекаменистые, 20- 40 % - сильнокаменистые, более 40 % - очень сильнокаменистые.

Для более точного определения каменистости выбирают учетные площадки размером 1 - 4 м2, на которых в 30-сантиметровом слое почвы определяют объем каменных включений (не менее 5 см в диаметре).

Следует также указывать размеры каменных включений и их состав.

Корневую систему и формы жизнедеятельности организмов (ходы червей и их выбросы — капролиты, ходы грызунов — кротовины и др.) тоже можно рассматривать как включения. Их можно описывать как в каждом горизонте, так и в конце всего описания, но обязательно с указанием, где наблюдается наибольшее сосредоточение корней, кротовин, капролитов и пр. При ландшафтно-геохимических исследованиях важно определить хотя бы ориентировочно процент корней, содержащихся в каждом горизонте от общего их объема. Например, объем корней в горизонтах: А1 - 50 %, В - 30 %, С - 20 %, что в сумме составляет 100 %.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14