Управление образования администрации
Ростовского муниципального района
Ярославской области
Муниципальное образовательное
учреждение
Ишненская средняя общеобразовательная
школа
Исследовательская работа
«Мониторинг почв поселка Ишня»
(экология почв)
Автор: Бахмицкая Дарья,
ученица 8 класса
Руководитель: Грязнова Э.А.,
учитель географии
2010 г.
План
I.
Введение
· Вступление………………………………………………………………3-4
· Цели и задачи…………………………………………………………
5-6
· Методика исследования………………………………………..7-8
II.
Основная
часть
· Описание свойств
почв…………………………………………..9-10
· Мониторинг почв……………………..……………………………11
· Кислотность почв…………………………………………………….12
·
Определение
кислотности почв с помощью почвенной вытяжки……………………………………………………………………13-14
· Растения индикаторы………………………………………………15-17
· Выводы…………………………………………………………………….18
III.
Заключение…………………………………………………………19
IV.
Источники
информации…………………………………….20
V.
Приложения
I.
Введение
Почва - наш самый драгоценный
капитал.
Жан Пьер Дорста
Земля, почва и ее плодородие
были и остаются главным богатством, от которого зависит жизнь людей. Обладая
свойством плодородия, почва выступает как основное средство производства в
сельском хозяйстве.
Современные почвы являются
результатом сложных природных процессов и многовекового труда людей. Поэтому
качество почв во многом зависит от длительности возделывания земли и культуры
земледелия. Используя почвы как средство производства, человек существенно
меняет почвообразование, влияя как непосредственно на плодородие, так и на
природные факторы, формирующие почву. Вырубка лесов, возделывание
сельскохозяйственных культур изменяют облик естественной растительности,
осушение и орошение меняют режим увлажнения, и дыхания почв изменяют ее
структуру кислотности, содержание вредных и полезных веществ.
Почвы сильно различаются по
своему химическому составу, который подразумевает наличие и уровень содержания
химических элементов и их соединений в том или ином виде почвы. От этого во
многом зависит плодородие почвы, ее благоприятность для определенных видов
культур и ряд других не менее важных показателей.
3
Для оценки качества почвы
большое значение имеет знание ее уровня кислотности, который соответствует
степени концентрации водородных ионов в почвенном растворе, в общепринятой
практике обозначается латинскими буквами рН и называется показателем
кислотности.
По химическому составу почвы
подразделяются на кислые, щелочные и нейтральные. Кислые и щелочные почвы имеют
пограничные градации. Так, кислые почвы в зависимости от степени закисленности
могут быть сильно-, средне- и слабокислыми, а щелочные, соответственно, слабо-,
средне- и сильнощелочными. Показатель рН увеличивается от кислотного к
щелочному состоянию почвы. Нейтральным считается показатель рН, равный 7, при
более низком значении почва является кислой, при более высоком — щелочной.
Уровень кислотности почвы имеет большое влияние на ряд ее показателей, а также
на рост и развитие растений. Только в нейтральной среде растения способны
полностью усваивать необходимые для их жизни питательные вещества. При
показателе рН выше или ниже нейтрального питательные вещества становятся
недоступными для растений, даже если почва хорошо удобрена.
4
Целью моего исследования является ознакомление с основными типами
почвами в пределах территории поселка.
Задачи:
•
установить
тип почвообразующего процесса;
•
овладеть
полевыми методами морфологического анализа почв;
•
дать
описание почв поселка Ишня;
•
определить
уровень кислотности почв в данной местности.
Считаю свою
работу достаточно актуальной, так как почва - главное богатство любого государства в мире,
поскольку на ней и в ней производится около 90% продуктов питания человечества.
Разрушение почв сопровождается неурожаями и голодом, приводит к бедности
государств, а гибель почв может вызвать гибель всего человечества. Также почва
– это особое природное тело, тончайший слой земной коры, которое нередко
называют кожей нашей планеты. По современным данным человечество
уже утратило за исторический период около 2 млрд. га некогда плодородных
земель, превратив их в антропогенные пустыни. Это больше, чем площадь всей
современной пашни в мире, составляющей 1,5 млрд. га. В конце ХХ века стало
очевидным, что деградация почв приобрела, угрожающие размеры и является одной
из основных угроз глобального экологического кризиса.
Мы когда-нибудь задумываемся над тем, что в нашей жизни значит почва?
Пожалуй, что очень редко. Ведь почва - это не цветок, не насекомое, не зверь.
Что с ней может случиться? Так и будет всегда лежать под ногами. А вместе с тем
всемирно известный эколог Жан Пьер Дорста сказал: "Почва –
5
наш самый
драгоценный капитал. С одной стороны - почва служит средой
обитания и физической опорой огромному числу организмов. В почве в силу ее
физических и химических особенностей создается особый комплекс условий по
температуре, влажности, кислотности, окислительно-восстановительной обстановке,
содержанию биофильных элементов, который не может быть воспроизведен ни в одной
другой биокосной системе. Поэтому представители многих биологических видов
могут обитать только в почве. Почва
является необходимым и незаменимым субстратом, в котором растения укрепляются
своими корнями, и из которого черпают влагу и элементы минерального питания.
Обилие почвенных условий на всех уровнях организации почвенного покрова
обусловливает формирование в почве огромного количества разных типов
местообитаний, что определяет соответствующее разнообразие организмов,
обитающих в почве. Именно поэтому велика роль почвы в формировании и сохранении
биологического разнообразия.
Для исследования почвы мною
были использованы различные методики: 1. Физико-химические методы
исследования почв.
2. Методы мониторинга почв с помощью
растений – индикаторов кислотности почв.
3. Метод исследования свойств почв по
описанию
6
Описание методики изучения
почв
Физико-химические методы
исследования почв.
Работа состоит из нескольких
частей. Берутся пробы земли с нескольких объектов. В моем случае мы взяли пробы
с пяти объектов.
1 этап. Определяем почву по цвету.
2 этап. Выясняем структуру почвы,
рассматриваем какие элементы, содержит почва
3 этап. Определяем механический
состав почвы, что она в себе содержит, какие составляющие (песок, глина, мелкие
камешки, коренья).
4 этап. Определяем тип почвы с
помощью таблицы.
5 этап. Определяется химический
состав почвы. Мы узнаем, какие вещества содержатся в почве.
Я заранее составила таблицу,
в которую ввели все полученные результаты проделанной работы. Таблицу можно
рассмотреть в приложении № 1.
Методы мониторинга почв
с помощью растений – индикаторов кислотности почв.
Я рассматривала растения,
растущие, в нашей местности в нашей местности отметила наиболее
распространенные, фотографировали, сделала описание. Также я читала литературу
о флоре нашего района.
7
Метод исследования свойств
почв по описанию.
Химическое исследование почвы
обычно проводится путем подготовки, к анализу заблаговременно отобранного
образца почвы и определение состояния почвенных вытяжек – водной и солевой. От
правильности приготовления почвенных вытяжек во многом зависят результаты
исследования почвенного образца.
Для этой работы я
предварительно взяли две пробы на разных участках.
Почва предварительно
просушивается. В высушенную почву добавили раствор хлорида калия, перемешали,
профильтровали. Эту вытяжку используют для определения кислотности почв. Далее
определяют рН почвенной вытяжки. рН определяем с помощью индикатора
универсального и рН- индикаторной бумаги. Результаты определяем по цветовой
шкале значений рН.
8
II. Основная часть
Мониторинг почв
Интенсивное воздействие человека
на природу, негативные, часто необратимые последствия этого воздействия
обусловливают необходимость глубокого и всестороннего анализа проблемы
взаимодействия общества и природы. Такой анализ в настоящее время
осуществляется в рамках природопользования. Главная задача природопользования
как научного направления - поиск и разработка путей оптимизации взаимодействия
общества с окружающей природной средой. Рациональное природопользование
предполагает управление природными процессами, т.е. запрограммированное
воздействие на природные объекты с целью получения определенного хозяйственного
эффекта. Чтобы управление было достаточно эффективным, необходимо иметь данные
о динамических свойствах этих объектов, их изменении в результате
антропогенного воздействия, предвидеть последствия вмешательства человека в ход
естественных процессов.
Что такое мониторинг почв?
Термин «мониторинг» появился
в 1972 г. перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде.
Один из авторов данного термина Р.Е. Манн. Мониторинг – это система повторных
наблюдений одного или более элементов окружающей среды в пространстве и времени
с определенными целями в соответствии с заранее подготовленной программой. В
дальнейшем в это понятие включили наблюдения за факторами воздействия на
окружающую среду и за нее
9
состоянием, прогноз ее будущего
состояния и оценку фактического и прогнозируемого состояния природной среды. В
этом определении мониторинг характеризуется как природно-хозяйственный или
экологический и в отличие от термина «контроль» не включает элементы
управления, регулирования и поэтому стоит ближе к термину «слежение».
Мониторинг земель — система наблюдений за состоянием земельного фонда
для своевременного выявления изменений, их оценки, предупреждения и устранения
последствий негативных процессов. Объектом мониторинга являются все земли
независимо от каких-либо факторов, а именно таких, как форма собственности,
целевое назначение, характер использования земель. Мониторинг земель включает:
систематические наблюдения (съемки, обследования, изыскания) за состоянием
земель; выявление происходящих в них изменений; оценка и анализ происходящих
изменений земель; выработка рекомендаций по предупреждению и устранению
последствий негативных процессов; разработка прогноза качественного состояния земель
на определенный период времени;
10
Описание свойств почв
Мной были взяты пробы почв из разных
мест.
1. В пойме реки Ишня
2. У предприятия РЗКИ
3. В Залужском лесу
4. Взятие проб на территории школы
5. На поле около деревни
Богослов
Я поставила перед собой задачу
сделать описание почв:
1. Определить цвет почв
выбранных объектов;
2. Определить механический
состав почвы;
3. Определить типы почвы на
каждом выбранном участке и дать названия;
4. Выяснить, какую структуру
имеют почвы на разных территориях, и какими особенностями они обладают;
5. Попытаться определить
химический состав почв.
Свои исследования и
наблюдения я составили в виде таблицы. Полученные результаты можно более
подробно рассмотреть в приложении (см. приложение №1)
11
Кислотности почв
Кислотность почвы – это
процент содержания ионов водорода в почве. Кислотность почвы – важный
экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности pH почвенных
организмов и высших растений, а также аккумуляцию и подвижность загрязнителей в
почве. При высокой кислотности угнетается рост и развитие многих
сельскохозяйственных культур, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов.
При высокой кислотности почвы необходимо проводить ее известкования. Кислотность
почвы определяют, измеряя величину pH соленой вытяжки. В зависимости от
величины pH почва может быть кислой, нейтральной или щелочной:
·
pH=4 и
менее – сильнокислотная;
·
pH=5 –
кислотная;
·
pH=6 –
слабокислотная;
·
pH=7 –
нейтральная;
·
pH=8 и
более – щелочная.
12
Определение кислотности почв
с помощью почвенной вытяжки
Для определения кислотности почв я
приготовили почвенную вытяжку.
Этапы приготовления вытяжки:
1. Высушила отобранные образцы
почв, расположив почву в кювете слоем толщиной 2
см.
2. Взвесила пустой стакан на 200
мл. в стакан поместили высушенную почву на 1/3 высоты и снова взвесили его,
определили массу почвы в граммах.
3. Добавила к почве раствор
хлорида калия из расчета 5мл раствора на 2г почвы, приготовив тем самым солевую
вытяжку. Объем раствора хлорида калия отмерили с помощью цилиндра.
4. Перемешивала содержимое
стакана в течение 3-5 минут с помощью стеклянной палочки.
5. Отфильтровала содержимое
стакана через бумажный фильтр, собрали готовую вытяжку в нижний стакан на 50мл.
Вытяжка у нас получилась однородной без содержания почв.
6. Далее почвенную вытяжку
протестировала двумя способами:
А) Раствором индикатора
универсального, добавила в первую пробирку 3-5 капли раствора индикатора;
Б) pH-индикаторной бумагой,
опустила конец бумажной полоски пинцетом во вторую пробирку.
13
7. Далее результаты определила по
цветовой шкале значений pH для двух образцов почвы.
Для работы я брали пробы почв в двух
местах:
1. На поле около деревни
Богослова;
2. На территории школы поселка
Ишня.
•
В первом случае
с помощью шкалы я определила, что почва на поле, в близи деревня Богослов
кислотная, содержит pH=5.
•
Во втором
случаи по шкале я определила, что почва на территории школы слабокислая:
показания pH=6
Полученные результаты можно более
подробно рассмотреть в приложении (см. приложение №2)
14
Растения индикаторы
Определенные виды растений
благодаря своим экологическим индивидуальным свойствам характерны для тех или
иных почвенных условий, приспособились к ним и стали индикаторными по отношению
к разным почвенным показателям.
Такая индикаторная роль растений имеет большое практическое значение: по
наличию, или встречаемости определенных видов растений-индикаторов можно
характеризовать те или иные почвенные параметры и свойства.
Зная особенности разных видов
растений, можно с учетом их присутствия давать предварительную и вполне
объективную характеристику почвенных условий данной местности. Какие же
свойства почвы и режимы в ней могут характеризовать индикаторные растения? Они
указывают на тип почвы, ее гранулометрический состав, уровень плодородия,
кислотности, на водный режим и т. д.
На дерново-подзолистых почвах произрастает большинство видов растений
разных жизненных форм, так как типичные почвы занимают до 80% территории нашей
зоны. Соответствующие растения и надо считать индикаторами зональных почв.
Типичны для этих почв береза, осина, тополь черный, липа, клен. Многие виды
кустарников (лещина, калина, крушина, бересклет, сирень) и многолетних трав.
В ходе исследований меня
заинтересовало, какие растения произрастают на нашей территории. Типичными
представителями нашей флоры являются такие растения как хвощ полевой,
подорожник обыкновенный, разные виды осоки, лютик, Иван-да-Марья и другие
растения.
15
Хвощ
полевой — многолетнее травянистое растение с характерными стеблями,
состоящими из отдельных сегментов, относится к семейству хвощовых. Корневище
растения длинное, ползучее. Стебли появляются ранней весной в виде сочных
толстых столбиков высотой 6—15 см, на верхушке несут спороносный колосок в виде
овальной головки. После созревания спор колоски отмирают, стебли засыхают, на
смену им появляются бесплодные ветвистые, зеленые, членистые стебли высотой от
15 до 40 см. Ветви на стеблях тонкие с четырех-зубчатыми влагалищами,
расположены в виде мутовок на узлах стеблей.
Подорожник
обыкновенный
Многолетнее травянистое
растение высотой 5-70 см. Корневище короткое, с густым пучком мочковатых
корней. Листья яйцевидные или эллиптические; пластинка длиной 6-21
см и шириной 4-14 см, с 3-7 продольными дугообразными жилками; черешки длиной
7-20 см, узкокрылатые. Цветочные стрелки восходящие, изогнутые или
прямостоячие, тонкобороздчатые. Цветки мелкие, невзрачные, буроватые, собраны в
плотные колосовидные соцветия длиной 4-40
см. Плод - яйцевидная или яйцевидно-коническая многосемянная коробочка. Семена
мелкие, овальные, темно-коричневые. Цветет в июне - сентябре.
Иван-да-марья, марьянник дубравный
(Melampyrum nemorosum),Однолетнее травянистое растение - полупаразит высотой
10-50 см, семейства норичниковых. Листья супротивные, ланцетовидные. Соцветие
кистевидное, двуцветное (отсюда название) с ярко-жёлтыми цветками и
сине-фиолетовыми прицветниками; венчик двугубый; тычинок 4; семена крупные,
длиной около 6 мм, с сочными придатками, которые поедают
16
муравьи, способствуя таким образом их
распространению. Встречается почти до всей Европе, для полянах, опушках, до
кустарникам и светлым лесам. Молоко коров, поедающих Иван-да-Марья-да-М.,
приобретает неприятный привкус. Ядовитые семена, содержащие гликозид ринантин,
могут вызвать отравление домашних животных. Иван-да-Марья часто называют
анютины глазки и некоторые другие растения.
Цветет с июня до сентябрь.
Плод — яйцевидная двухгнездная коробочка.
Растет в светлых и затененных местах, для сухих, богатых минеральными солями
почвах: в светлых лиственных лесах, кустарниковых зарослях и для лесных опушка
17
Выводы
·
Типичными
видами растений нашей местности являются: подорожник, Иван-да-Марья, лютик
едкий, хвощ, осока и другие растения;
·
Я
доказала, что в нашей местности преобладают кислые почвы с pH=5 и местами слабокислые с pH=6;
·
Определила,
что почвы дерново-подзолистые;
·
Почва
нашей местности содержит глину, песок, мелкие камушки, а пойменные почвы мелкие
коренья.
18
III.
Заключение
Я к своим исследованиям
отнеслась с большим интересом, все опыты и эксперименты пыталась выполнить
наиболее точно. Также мне было интересно узнать, какие растения произрастают на
нашей территории, узнать их характерные особенности, среду обитания, свойства,
какую пользу приносят людям. моя работа будет продолжена и в следующем году – я
хоту побольше узнать о почвах нашей малой родины. Также мне интересно узнать,
какие виды загрязнения почв характерны для нашей местности. я только начинаю
работать и обрабатывать результаты по почвам, но моя задача на ближайшее время
накопить новые знания о почвах нашей местности.
Считаю, что на уроках
экологии по теме: «Экология почв» результатами исследовательской работы может
воспользоваться наш учитель Эльвира Александрова, а также на уроках географии
при изучении почв Ярославской области.
19
Источники информации
1. Терёхин Э. С. Сорняки: друзья и
враги. – М., 2003.
2. Перфильев И. А. Флора Северного
края. -Архангельск, 1936.
3. Воробьева Л.А. Химический
анализ почв; МГУ, 1998, с. 273
4. А.И. Воронцов, Н.Г.
Николаевская «Вопросы экологии и охраны окружающей среды», Москва, 1986
г.
5. Бабьева И.П., Зенова Г.М.
Биология почв. М., Изд-во МГУ, 1989.
6. Почвоведение, т.1,2. // Под
ред. В.А.Ковды и Б.Г.Розанова. М. Изд-во МГУ, 1988.
7. Хабаров А.В., Яскин А.А.
Почвоведение., Изд-во «Колос», 2002, 232 с.
8. Карпаческий Л.О. Экологическое
почвоведение. М.: Изд-во Моск-го ун-та, 1993. 184 с.
9. Крупенников И.А. История
почвоведения. М., «Наука», 1981.
20
Приложение №3
Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
|
Подзолистые почвы
Приложение
№1
|
Дерново-подзолистые почвы
|
|
|
Свойства почв
|
Почвы около деревни Богослов
|
Пойма реки Ишня
|
Предприятие РЗКИ
|
Залужский лес
|
|
Территория Ишненской школы
|
1. Цвет
|
Серо-коричневый
|
Черно-коричневый
|
Светло- коричневый
|
Буро-коричневый
|
|
Светло- коричневый
|
2. Структура
|
Комочками
|
Комочками с кореньями разных растений
|
рыхлая
|
рыхлая
|
|
Комочками
|
3. Механический состав
|
В почве содержится глина и песок
|
В почве содержится песок сапропель
|
В почве содержится песок и маленькие камешки
|
В почве содержится песок и глина
|
|
В почве содержится песок, маленькие камешки
и глина
|
4. Тип почв
|
Дерново-подзолистая
|
Пойменная
|
Дерново-подзолистая
|
Серая лесная
|
|
Дерново-подзолистая
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение №2
Таблица кислотности
·
pH=4 и
менее – сильнокислотная;
·
pH=5 –
кислотная;
·
pH=6 –
слабокислотная;
·
pH=7 –
нейтральная;
·
pH=8 и
более – щелочная.
Наши
показатели
Приложения №4
Подорожник обыкновенный
Иван-да Марья
Лютик едкий
Осока
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.