ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ ОКРЕСТНОСТЕЙ СЕЛА ТЕГУЛЬДЕТ
|
ВВЕДЕНИЕ 2
1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 4
1.1. Климат 4
1.2. Геологическое строение 7
1.3. Рельеф 12
1.4. Почвообразующие породы 16
1.5. Растительность 17
2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 19
2.1. Морфологическое описание профиля почвенного разреза №1 21
2.2. Морфологическое описание профиля почвенного разреза №2 23
2.3. Морфологическое описание «профиля почвенного разреза №3 25
2.4. Морфологическое описание профиля почвенного разреза №4 27
3. ФИЗИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ИССЛЕДОВАННЫХ ПОЧВ 29
3.1. Гранулометрический состав 29
3.2. Гигроскопическая влага, потеря при прокаливании и химически связанная вода 31
3.3. Кислотность 35
3.4. Обменные катионы 38
3.5. Содержание общего углерода 40
3.6. Валовой азот и формы фосфора 43
3.7. Подвижные формы железа и марганца 47
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕСТНЫХ ПОЧВ И ПЕРСПЕКТИВЫ
РАЗВИТИЯ 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 56
ПРИЛОЖЕНИЕ А СВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗОВ ИССЛЕДОВАННЫХ ПОЧВ 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИССЛЕДОВА
1. УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 4
1.1. Климат 4
1.2. Геологическое строение 7
1.3. Рельеф 12
1.4. Почвообразующие породы 16
1.5. Растительность 17
2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 19
2.1. Морфологическое описание профиля почвенного разреза №1 21
2.2. Морфологическое описание профиля почвенного разреза №2 23
2.3. Морфологическое описание «профиля почвенного разреза №3 25
2.4. Морфологическое описание профиля почвенного разреза №4 27
3. ФИЗИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ИССЛЕДОВАННЫХ ПОЧВ 29
3.1. Гранулометрический состав 29
3.2. Гигроскопическая влага, потеря при прокаливании и химически связанная вода 31
3.3. Кислотность 35
3.4. Обменные катионы 38
3.5. Содержание общего углерода 40
3.6. Валовой азот и формы фосфора 43
3.7. Подвижные формы железа и марганца 47
4. РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕСТНЫХ ПОЧВ И ПЕРСПЕКТИВЫ
РАЗВИТИЯ 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 56
ПРИЛОЖЕНИЕ А СВОДНЫЕ ТАБЛИЦЫ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗОВ ИССЛЕДОВАННЫХ ПОЧВ 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ИССЛЕДОВА
Ландшафтная сущность почвообразования проявляется в том, что почва развивается вместе с ландшафтом. Поэтому каждому ландшафту соответствует определенный тип почвообразовательного процесса и почвенного профиля. Почвы, формируются на ландшафтных границах при высокой динамике климата, полигенетичности и отличаются сложным строением профиля, в котором сочетаются признаки прошлых почвообразовательных эпох и современных почвообразовательных процессов (Дюкарев, 2005). В связи с этим, изучение почв и ландшафтов является важным направлением географических исследований, позволяющих понять особенности и свойства природных компонентов исследуемой территории.
Для села Тегульдет и его окрестностей, где расположены объекты исследования, сложно определить основные свойства почв, так как локальные участки территории проходили различные этапы педогенеза, а, следовательно, отражают различные физико-химические и морфолого-генетические признаки и свойства.
Муниципальное образование «Тегульдетский район» в составе 4 сельских поселений, объединяет 14 населенных пунктов. Оно расположено в северо-восточной части Томской области. Район граничит с Красноярским краем (на северо-востоке), с Зырянским районом и Кемеровской областью (на юге), с Первомайским и Верхнекетским районами (на западе). Административным центром муниципального района является с. Тегульдет, которое одновременно является и административным центром Тегульдетского сельского поселения. Район характеризуется высокой залесенностью, его территория покрыта развитой речной сетью. Самой крупной рекой, протекающей по району, является река Чулым. На территории района расположено 3 государственных природных заказника - особо охраняемых природных территорий областного значения «Южно-Таежный», «Осетрово-нельмовый» и «Чичка-Юльский» и 2 памятника природы.
За более чем столетнюю историю этого сельского поселения не было проведено достаточно качественного и полного изучения почв и почвенного покрова. Первые значительные исследования на территории Тегульдетской впадины начались с 1933 г. сотрудниками ВНИГРИ (г. Ленинград) при геологоразведочных работах по поиску месторождений нефти и газа. С 1948 г. трест «Запсибнефтегеология» и Сибирский геофизический трест (СГТ) начали работы по изучению геологического строения и перспектив нефтегазоносности Западно-Сибирской низменности и Тегульдетской впадины, в частности. Усилиями исследователей этих организаций была разработана стратиграфическая карта осадочного комплекса пород, составлены геологические карты, сформированы представления о тектоническом строении района, высказано предположение, что впадина является северным продолжением Минусинской котловины. Однако, эти данные, в настоящее время, не позволяют оценить современное состояние почвенного покрова изучаемой территории.
Именно поэтому исследование основных свойств почв окрестностей села Тегульдет представляет значимость не только с точки зрения научной ценности, но и в ключе возможности использования полученных данных для практических целей - экологический мониторинг и охрана природы. Анализ основных показателей почв позволяет выявить специфические особенности почвенного покрова, подчеркнуть влияние природных и антропогенных факторов на формирование ландшафтов в исследованной местности.
В рамках выпускной квалификационной работы были проанализированы состав и свойства почв окрестностей села Тегульдет, выявлены закономерности распределения отдельных показателей (актуальная кислотность, содержание органического вещества, гранулометрический состав, плотность и др.) по почвенным профилям. Анализ данных позволил получить более полную картину о состоянии местных почв, их пригодности для использования.
Цель настоящего исследования заключается в изучении и анализе основных свойств почв окрестностей села Тегульдет для более глубокого понимания природных процессов, происходящих в данном регионе, а также выявления возможных изменений в почвенном покрове под воздействием различных факторов. Полученные результаты могут послужить основой для разработки рекомендаций по оптимизации природопользования, сохранения биоразнообразия и устойчивого развития данной территории.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести литературный обзор по тематике исследования.
2. Провести основные почвенно-аналитические исследования и выявить закономерности распределения отдельных показателей и элементов.
3. Выявить закономерности почвообразования, руководствуясь
сравнительно-аналитическим, сравнительно-географическим методами исследования.
4. Составить дать рекомендацию по дальнейшему использованию почв.
Для села Тегульдет и его окрестностей, где расположены объекты исследования, сложно определить основные свойства почв, так как локальные участки территории проходили различные этапы педогенеза, а, следовательно, отражают различные физико-химические и морфолого-генетические признаки и свойства.
Муниципальное образование «Тегульдетский район» в составе 4 сельских поселений, объединяет 14 населенных пунктов. Оно расположено в северо-восточной части Томской области. Район граничит с Красноярским краем (на северо-востоке), с Зырянским районом и Кемеровской областью (на юге), с Первомайским и Верхнекетским районами (на западе). Административным центром муниципального района является с. Тегульдет, которое одновременно является и административным центром Тегульдетского сельского поселения. Район характеризуется высокой залесенностью, его территория покрыта развитой речной сетью. Самой крупной рекой, протекающей по району, является река Чулым. На территории района расположено 3 государственных природных заказника - особо охраняемых природных территорий областного значения «Южно-Таежный», «Осетрово-нельмовый» и «Чичка-Юльский» и 2 памятника природы.
За более чем столетнюю историю этого сельского поселения не было проведено достаточно качественного и полного изучения почв и почвенного покрова. Первые значительные исследования на территории Тегульдетской впадины начались с 1933 г. сотрудниками ВНИГРИ (г. Ленинград) при геологоразведочных работах по поиску месторождений нефти и газа. С 1948 г. трест «Запсибнефтегеология» и Сибирский геофизический трест (СГТ) начали работы по изучению геологического строения и перспектив нефтегазоносности Западно-Сибирской низменности и Тегульдетской впадины, в частности. Усилиями исследователей этих организаций была разработана стратиграфическая карта осадочного комплекса пород, составлены геологические карты, сформированы представления о тектоническом строении района, высказано предположение, что впадина является северным продолжением Минусинской котловины. Однако, эти данные, в настоящее время, не позволяют оценить современное состояние почвенного покрова изучаемой территории.
Именно поэтому исследование основных свойств почв окрестностей села Тегульдет представляет значимость не только с точки зрения научной ценности, но и в ключе возможности использования полученных данных для практических целей - экологический мониторинг и охрана природы. Анализ основных показателей почв позволяет выявить специфические особенности почвенного покрова, подчеркнуть влияние природных и антропогенных факторов на формирование ландшафтов в исследованной местности.
В рамках выпускной квалификационной работы были проанализированы состав и свойства почв окрестностей села Тегульдет, выявлены закономерности распределения отдельных показателей (актуальная кислотность, содержание органического вещества, гранулометрический состав, плотность и др.) по почвенным профилям. Анализ данных позволил получить более полную картину о состоянии местных почв, их пригодности для использования.
Цель настоящего исследования заключается в изучении и анализе основных свойств почв окрестностей села Тегульдет для более глубокого понимания природных процессов, происходящих в данном регионе, а также выявления возможных изменений в почвенном покрове под воздействием различных факторов. Полученные результаты могут послужить основой для разработки рекомендаций по оптимизации природопользования, сохранения биоразнообразия и устойчивого развития данной территории.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести литературный обзор по тематике исследования.
2. Провести основные почвенно-аналитические исследования и выявить закономерности распределения отдельных показателей и элементов.
3. Выявить закономерности почвообразования, руководствуясь
сравнительно-аналитическим, сравнительно-географическим методами исследования.
4. Составить дать рекомендацию по дальнейшему использованию почв.
На основании проделанной работы, в ходе которой были проведены основные почвенно-аналитические исследования, выявлены закономерности распределения отдельных показателей и элементов, выявлены основные закономерности почвообразования, можно сделать следующие выводы:
1. Территория Тегульдетского района сложена палеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими отложениями, наиболее древними породами являются средне- и верхнедевонские. Среднедевонские отложения представлены переслаивающимися песчано-глинистыми и известковыми сланцами, песчаниками, эффузивными породами и туфами. Климат территории умеренно-континентальный циклический, отличается значительными суточными и годовыми амплитудами, длительным зимним периодом. В почвах формируется периодически промывной тип водного режима. В растительном покрове господствуют мелколиственные и смешанные леса с богатым травяным напочвенным покровом, который создает условия для процессов подстилкообразования. Значительные объемы фитомассы и деятельность микроорганизмов дают развитие дерновому процессу. Таким образом, основными элементарными почвенными процессами выделены дерновый, гумусо-аккумулятивный, подстилкообразование и лессиваж.
2. Исследованные почвы характеризуются преимущественно суглинистым гранулометрическим составом. Увеличение содержания илистых частиц в иллювиальных горизонтах профиля свидетельствует о профилеобразующих процессах, в качестве которых выступают лессиваж и иллювиирование. Накопление грубодисперсных частиц в глубинных горизонтах профилей исследованных почв может быть связано с участием на прежних стадиях педогенеза аллювиального и поемного процессов.
3. Исследования показали, что в почвах имеющих неоднородное распределение по профилю гранулометрических фракций, показатель гигроскопической влажности имеет моно-, би- и даже полимодальную структуры. В целом, распределение указанного показателя повторяет тенденцию распределения, по профилям исследованных почв, илистых частиц, что напрямую указывает на влияние почвенных коллоидов.
4. Почвы характеризуются разнородным распределением показателя потери от прокаливания, практически для всех почв свойственно формирование максимума, приуроченного к гумусо-аккумулятивным горизонтам, с последующим постепенным снижением величины потери вглубь профиля. Прослеживается тенденция элювиально - иллювиальной дифференциации по илу, но для обобщения результатов профильного распределения показателя химически связанной воды и установления взаимосвязей, требуется поиск критериев, обуславливающих флуктуации этих значений по почвенным профилям.
5. Все исследованные почвы характеризуются слабокислой и близкой к нейтральной реакцией среды по показателю актуальной кислотности. Почвенные разрезы в общей сложности характеризуются сравнительно слабой дифференциацией профиля по показателю актуальной кислотности. Не смотря на то, что все исследованные почвы расположены в таежной зоне и на них влияют зональные процессы почвообразования, типичным распределением кислотности обладает лишь разрез №1. Значения необменной почвенной кислотности в серой типичной почве (разрез №1) варьирует в достаточно узком диапазоне значений, что указывает на низкую насыщенность почв основаниями в верхней части профиля и возрастание этого показателя в глубинных горизонтах. Диапазон изменения гидролитической кислотности в почвенных разрезах №2, №3 и №4 невелик, что может быть обусловлено увеличением доли щелочных земель в составе ПИК. Сумма оснований, в этом случае, способствует частичной нейтрализации кислых продуктов педогенеза.
6. Содержание обменных катионов в изученных почвах связано с разной интенсивностью протекающих почвообразовательных процессов и коррелирует с содержанием гумуса и с количеством илистых частиц. В ППК исследованных почв преобладает кальций над магнием, что типично для почв бореального и суббореального пояса.
7. Распределение почвенного углерода в серых почвах идентично и носит
закономерный, постепенно-убывающий, вниз по профилю, характер. Содержание углерода в современных гумусо-аккумулятивных горизонтах составляет 2.3, 1.0 и 1.5 % соответственно. Ниже по профилю наблюдается уменьшение количества органического вещества, однако на некоторой глубине четко выделяются вторые максимумы аккумуляции гумусовых веществ, приуроченные к остаточно-гумусовым горизонтам. В целом вторые гумусовые горизонты в исследованных почвах приурочен к толще 10-35 см, что в целом типично для почв южной тайги сопредельных территорий. Ниже реликтового горизонта распределение углерода носит постепенный убывающий характер.
8. Во всех исследуемых почвах количество подвижного фосфора закономерно увеличивается вниз по профилю, при достижении текстурного горизонта количество легкогидролизуемого фосфора достигает высоких значений 16,4 - 32,1 мг/100г почвы. Распределение валового фосфора типично для почв подзолистого ряда почвообразования и связано с ингибирующим действием щелочных продуктов почвообразования с последующим закреплением в виде труднорастворимых фосфатов, также, не исключено влияние процессов фиксации фосфора гидрооксидами железа, марганца или алюминия, так как по всему профилю прослеживается корреляция между концентрациями оксалатно¬растворимого железа и валового фосфора.
9. Соотношение углерода к азоту в верхних частях почвенных профилей остается в широких границах, что может быть связано с характером растительности, качеством гумуса и почвообразовательными процессами в целом. Максимальное содержание валового азота всех изученных почв закономерно приурочено к верхнему гумусо-аккумулятивному горизонту, далее вниз по профилю оно резко убывает, и в иллювиальных горизонтах (45-55 см) составляет около 0.1 %, что связано с уменьшением содержания почвенного органического вещества.
10. Во всех исследованных почвах содержание оксалатнорастворимого железа невелико и колеблется от 0.2 до 0.4 %. Такие показатели типичны для нейтральных и щелочных ландшафтов и не свойственны кислым и кислым глеевым. В целом профильное распределение носит постепенно убывающий, к нижним горизонтам, характер. Распределение марганца во всех исследованных почвах указывает на полигенетичность профилей, которые на разных этапах своего развития проходили стадии органогенного осадконакопления.
11. В целом, исследованные почвы обладают благоприятными физико -химическими свойствами, что выражается в преобладании кальция над магнием в почвенном поглощающем комплексе, низкой гидролитической кислотностью, слабокислой и близкой к нейтральной реакцией почвенной среды. Агрохимические же показатели не выделяются особым плодородием, поэтому почвы исследуемой территории требуют мелиоративных мероприятий, таких как внесение органических и минеральных удобрений, применение поверхностной безотвальной обработки почвы.
1. Территория Тегульдетского района сложена палеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими отложениями, наиболее древними породами являются средне- и верхнедевонские. Среднедевонские отложения представлены переслаивающимися песчано-глинистыми и известковыми сланцами, песчаниками, эффузивными породами и туфами. Климат территории умеренно-континентальный циклический, отличается значительными суточными и годовыми амплитудами, длительным зимним периодом. В почвах формируется периодически промывной тип водного режима. В растительном покрове господствуют мелколиственные и смешанные леса с богатым травяным напочвенным покровом, который создает условия для процессов подстилкообразования. Значительные объемы фитомассы и деятельность микроорганизмов дают развитие дерновому процессу. Таким образом, основными элементарными почвенными процессами выделены дерновый, гумусо-аккумулятивный, подстилкообразование и лессиваж.
2. Исследованные почвы характеризуются преимущественно суглинистым гранулометрическим составом. Увеличение содержания илистых частиц в иллювиальных горизонтах профиля свидетельствует о профилеобразующих процессах, в качестве которых выступают лессиваж и иллювиирование. Накопление грубодисперсных частиц в глубинных горизонтах профилей исследованных почв может быть связано с участием на прежних стадиях педогенеза аллювиального и поемного процессов.
3. Исследования показали, что в почвах имеющих неоднородное распределение по профилю гранулометрических фракций, показатель гигроскопической влажности имеет моно-, би- и даже полимодальную структуры. В целом, распределение указанного показателя повторяет тенденцию распределения, по профилям исследованных почв, илистых частиц, что напрямую указывает на влияние почвенных коллоидов.
4. Почвы характеризуются разнородным распределением показателя потери от прокаливания, практически для всех почв свойственно формирование максимума, приуроченного к гумусо-аккумулятивным горизонтам, с последующим постепенным снижением величины потери вглубь профиля. Прослеживается тенденция элювиально - иллювиальной дифференциации по илу, но для обобщения результатов профильного распределения показателя химически связанной воды и установления взаимосвязей, требуется поиск критериев, обуславливающих флуктуации этих значений по почвенным профилям.
5. Все исследованные почвы характеризуются слабокислой и близкой к нейтральной реакцией среды по показателю актуальной кислотности. Почвенные разрезы в общей сложности характеризуются сравнительно слабой дифференциацией профиля по показателю актуальной кислотности. Не смотря на то, что все исследованные почвы расположены в таежной зоне и на них влияют зональные процессы почвообразования, типичным распределением кислотности обладает лишь разрез №1. Значения необменной почвенной кислотности в серой типичной почве (разрез №1) варьирует в достаточно узком диапазоне значений, что указывает на низкую насыщенность почв основаниями в верхней части профиля и возрастание этого показателя в глубинных горизонтах. Диапазон изменения гидролитической кислотности в почвенных разрезах №2, №3 и №4 невелик, что может быть обусловлено увеличением доли щелочных земель в составе ПИК. Сумма оснований, в этом случае, способствует частичной нейтрализации кислых продуктов педогенеза.
6. Содержание обменных катионов в изученных почвах связано с разной интенсивностью протекающих почвообразовательных процессов и коррелирует с содержанием гумуса и с количеством илистых частиц. В ППК исследованных почв преобладает кальций над магнием, что типично для почв бореального и суббореального пояса.
7. Распределение почвенного углерода в серых почвах идентично и носит
закономерный, постепенно-убывающий, вниз по профилю, характер. Содержание углерода в современных гумусо-аккумулятивных горизонтах составляет 2.3, 1.0 и 1.5 % соответственно. Ниже по профилю наблюдается уменьшение количества органического вещества, однако на некоторой глубине четко выделяются вторые максимумы аккумуляции гумусовых веществ, приуроченные к остаточно-гумусовым горизонтам. В целом вторые гумусовые горизонты в исследованных почвах приурочен к толще 10-35 см, что в целом типично для почв южной тайги сопредельных территорий. Ниже реликтового горизонта распределение углерода носит постепенный убывающий характер.
8. Во всех исследуемых почвах количество подвижного фосфора закономерно увеличивается вниз по профилю, при достижении текстурного горизонта количество легкогидролизуемого фосфора достигает высоких значений 16,4 - 32,1 мг/100г почвы. Распределение валового фосфора типично для почв подзолистого ряда почвообразования и связано с ингибирующим действием щелочных продуктов почвообразования с последующим закреплением в виде труднорастворимых фосфатов, также, не исключено влияние процессов фиксации фосфора гидрооксидами железа, марганца или алюминия, так как по всему профилю прослеживается корреляция между концентрациями оксалатно¬растворимого железа и валового фосфора.
9. Соотношение углерода к азоту в верхних частях почвенных профилей остается в широких границах, что может быть связано с характером растительности, качеством гумуса и почвообразовательными процессами в целом. Максимальное содержание валового азота всех изученных почв закономерно приурочено к верхнему гумусо-аккумулятивному горизонту, далее вниз по профилю оно резко убывает, и в иллювиальных горизонтах (45-55 см) составляет около 0.1 %, что связано с уменьшением содержания почвенного органического вещества.
10. Во всех исследованных почвах содержание оксалатнорастворимого железа невелико и колеблется от 0.2 до 0.4 %. Такие показатели типичны для нейтральных и щелочных ландшафтов и не свойственны кислым и кислым глеевым. В целом профильное распределение носит постепенно убывающий, к нижним горизонтам, характер. Распределение марганца во всех исследованных почвах указывает на полигенетичность профилей, которые на разных этапах своего развития проходили стадии органогенного осадконакопления.
11. В целом, исследованные почвы обладают благоприятными физико -химическими свойствами, что выражается в преобладании кальция над магнием в почвенном поглощающем комплексе, низкой гидролитической кислотностью, слабокислой и близкой к нейтральной реакцией почвенной среды. Агрохимические же показатели не выделяются особым плодородием, поэтому почвы исследуемой территории требуют мелиоративных мероприятий, таких как внесение органических и минеральных удобрений, применение поверхностной безотвальной обработки почвы.