Исследование влияния температур пожара на качественные показатели почв
|
РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1АКТУАЛБНОСТБ РАБОТЫ 10
1.1 Лесной пожар. Характеристика лесных пожаров 10
1.2Почва. Общая характеристика лесных почв 15
1.3 Качественные показатели почв 17
1.3.1Химический состав почв 17
1.3.2Зольность почв 22
1.3.3Влажность почв 24
1.3.4Кислотность почв 25
2ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 27
2.1Виды и состав почв 27
2.2Виды лесных пожаров 28
3.1Определение химических показателей почв 30
3.2Определение кислотно - щелочных свойств почв 32
3.3Определение влажности почв 33
3.4Определение зольности почв 35
4ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР ПОЖАРА НА
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВ 37
4.1Влияние температур на химический состав почв 38
4.2Влияние температур на влажность почв 41
4.3Влияние температур на зольность почв 42
4.4Влияние температур на кислотность почв 44
5ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПОЖАРА НА РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ПОЧВ 45
5.1Низовой пожар 45
5.2Верховой пожар 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 50
ПРИЛОЖЕНИЯ 55
ВВЕДЕНИЕ 7
1АКТУАЛБНОСТБ РАБОТЫ 10
1.1 Лесной пожар. Характеристика лесных пожаров 10
1.2Почва. Общая характеристика лесных почв 15
1.3 Качественные показатели почв 17
1.3.1Химический состав почв 17
1.3.2Зольность почв 22
1.3.3Влажность почв 24
1.3.4Кислотность почв 25
2ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 27
2.1Виды и состав почв 27
2.2Виды лесных пожаров 28
3.1Определение химических показателей почв 30
3.2Определение кислотно - щелочных свойств почв 32
3.3Определение влажности почв 33
3.4Определение зольности почв 35
4ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР ПОЖАРА НА
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЧВ 37
4.1Влияние температур на химический состав почв 38
4.2Влияние температур на влажность почв 41
4.3Влияние температур на зольность почв 42
4.4Влияние температур на кислотность почв 44
5ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПОЖАРА НА РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ПОЧВ 45
5.1Низовой пожар 45
5.2Верховой пожар 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 50
ПРИЛОЖЕНИЯ 55
Актуальность темы: Лесной пожар - одна из самых опасных стихий человечества, из-за которой терпят лишения люди, вся живая и неживая природа. Проблема, не смотря на развитие научно технического прогресса, остаётся актуальной и в наше время.
По официальным данным «Авиалесоохраны» на 10 сентября, с начала 2017 года в России было зафиксировано 10 475 лесных пожаров общей площадью 4 632 358 гектаров. Защита лесных ресурсов от пожара является важной задачей управления лесным хозяйством.
Среди множества источников атак на лес - пожар является самым опасным. Он также представляет опасность для людей, живущих в лесу или по соседству с лесом. Ежегодно из-за лесных пожаров тысячи людей теряют свои жилища, а сотни людей погибают в них. Кроме того, гибнут десятки тысяч диких животных. Огонь уничтожает сельскохозяйственные посевы и ведет к эрозии почвы, которая в долгосрочной перспективе ведет даже к катастрофическим последствиям, чем описанные выше потери. Когда в результате пожара почва становится бесплодной, а затем она намокает в результате сильных дождей, могут иметь место огромные грязевые или земляные оползни.
В зоне горения температура может возрастать от 200 до 1500 градусов. При лесных пожарах тепловой фактор изменяет минеральный состав почвы, кислотность (рН) почвенного покрова, происходит смена видов растительности.
Действие высоких температур во время пожара приводит к гибели растительности, ведет к деградации почв. Деградация почв - это совокупность процессов, которые приводят к изменению функций почвы, количественному и качественному ухудшению её свойств, постепенному ухудшению и утрате плодородия. Основным последствием деградации грунта является то, что сельскохозяйственные угодья становятся непригодными для выращивания культур и выпаса домашних животных. Именно поэтому данная тема актуальна.
Цель работы: исследование влияния повышенных темератур верхового и низового пожара на качественный состав почв
Реализация цели требует постановки и решения следующих основных задач исследования:
- провести обзор основных видов почв
- провести обзор почвообразовательных процессов
- провести ряд анализов, направленных на изучение качественного состава почв при различных температурах
- выявить зависимости влияния различных температур на качественные показатели почв
- оценить влияние температур низового и верхового пожара на сохранение плодородия почв.
Объект исследования: влияние пожаров на качественный состав почв.
Предмет исследования: изменения качественного состава почв в зависимости от влияния повышенных температур пожара.
Научная новизна: состоит в исследовании проб почвы, непривязанных к местности. Их описание представлено в обобщенном виде (суглинок, супесь, поверхностный слой почвы). Попытка создать повышенные температуры пожара в лабораторных условиях.
Апробация результатов исследования: Результаты работы представлены на VIII- ой Международной научно - практической конференции, ЮУрГУ г. Челябинск (октябрь 2018); VII Всероссийская научно - практическая конференция (заочно) ,Иркутского национального исследовательско - технического университета , (ноябрь 2017), с. 407-408.
Публикации: по материалам диссертации опубликована одна статья в сборнике ЮУрГУ « Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи » (апрель 2017), с. 284-287, одна публикация в Иркутском национальном исследовательско - техническом университете, VII Всероссийская научно - практическая конференция, (ноябрь 2017). Одна статья отправлена в печать в Астраханский государственный технический университет,62-ая Международная научная конференция (апрель 2018).
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка
Объем работы: содержит 55 страниц машинного текста, 6 таблиц,9 рисунков. Библиографический список включает 50 источников.
По официальным данным «Авиалесоохраны» на 10 сентября, с начала 2017 года в России было зафиксировано 10 475 лесных пожаров общей площадью 4 632 358 гектаров. Защита лесных ресурсов от пожара является важной задачей управления лесным хозяйством.
Среди множества источников атак на лес - пожар является самым опасным. Он также представляет опасность для людей, живущих в лесу или по соседству с лесом. Ежегодно из-за лесных пожаров тысячи людей теряют свои жилища, а сотни людей погибают в них. Кроме того, гибнут десятки тысяч диких животных. Огонь уничтожает сельскохозяйственные посевы и ведет к эрозии почвы, которая в долгосрочной перспективе ведет даже к катастрофическим последствиям, чем описанные выше потери. Когда в результате пожара почва становится бесплодной, а затем она намокает в результате сильных дождей, могут иметь место огромные грязевые или земляные оползни.
В зоне горения температура может возрастать от 200 до 1500 градусов. При лесных пожарах тепловой фактор изменяет минеральный состав почвы, кислотность (рН) почвенного покрова, происходит смена видов растительности.
Действие высоких температур во время пожара приводит к гибели растительности, ведет к деградации почв. Деградация почв - это совокупность процессов, которые приводят к изменению функций почвы, количественному и качественному ухудшению её свойств, постепенному ухудшению и утрате плодородия. Основным последствием деградации грунта является то, что сельскохозяйственные угодья становятся непригодными для выращивания культур и выпаса домашних животных. Именно поэтому данная тема актуальна.
Цель работы: исследование влияния повышенных темератур верхового и низового пожара на качественный состав почв
Реализация цели требует постановки и решения следующих основных задач исследования:
- провести обзор основных видов почв
- провести обзор почвообразовательных процессов
- провести ряд анализов, направленных на изучение качественного состава почв при различных температурах
- выявить зависимости влияния различных температур на качественные показатели почв
- оценить влияние температур низового и верхового пожара на сохранение плодородия почв.
Объект исследования: влияние пожаров на качественный состав почв.
Предмет исследования: изменения качественного состава почв в зависимости от влияния повышенных температур пожара.
Научная новизна: состоит в исследовании проб почвы, непривязанных к местности. Их описание представлено в обобщенном виде (суглинок, супесь, поверхностный слой почвы). Попытка создать повышенные температуры пожара в лабораторных условиях.
Апробация результатов исследования: Результаты работы представлены на VIII- ой Международной научно - практической конференции, ЮУрГУ г. Челябинск (октябрь 2018); VII Всероссийская научно - практическая конференция (заочно) ,Иркутского национального исследовательско - технического университета , (ноябрь 2017), с. 407-408.
Публикации: по материалам диссертации опубликована одна статья в сборнике ЮУрГУ « Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи » (апрель 2017), с. 284-287, одна публикация в Иркутском национальном исследовательско - техническом университете, VII Всероссийская научно - практическая конференция, (ноябрь 2017). Одна статья отправлена в печать в Астраханский государственный технический университет,62-ая Международная научная конференция (апрель 2018).
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка
Объем работы: содержит 55 страниц машинного текста, 6 таблиц,9 рисунков. Библиографический список включает 50 источников.
В качестве объектов исследования выбраны 3 вида почв: супесчаные, суглинистые и поверхностный слой почвы.
В ходе исследования почвы подвергались влиянию повышенных температур низового и верхового пожара. Температуру низового пожара принимали равным 200оС, верхового пожара 500оС и 1500оС. Повышенные температуры создавались экспериментально, в лабораторных условиях.
Каждый вид почвы подвергался термической обработке пламенем газовой горелки при температуре 200оС, 500оС и 1500оС. Температуру замеряли с
помощью измерителя с ХА термопарой.
Оценить и выявить зависимости влияния повышенных температур на режим минерального питания и послепожарное состояние плодородия почвы, можно только после проведения анализов.
После термического воздействия, был проведен ряд анализов направленных на изучение качественного состава почв. А именно: химический анализ проб почв на содержание КА) и Р2О5 ,влажность почв, зольность и кислотность почв. После проведения анализа полученные данные сравнивали с исходными.
Таким образом, влияние пожаров растительности на почвы проявляется в уменьшении гигроскопической влажности и содержания органических веществ, увеличении зольной части и повышении кислотности, последнее может быть связано с разложением органического вещества, потерей питательных элементов, развитием оглеения.
При воздействии повышенных температур низового пожара наблюдаются основные стадии разрушения. В это время происходит увеличение влажности, за счет окисления водорода, содержащемся в гумусе. Также при этих температурах уменьшается содержание органических веществ, увеличивается процент зольной части, за счет перехода минерализованных веществ в зольность.
При воздействии повышенных температур верхового пожара, в некоторых почвах, количество органического вещества и зольность возрастает, влажность на стадии этого процесса уменьшается. Воздействие более высоких температур ведет к более длительным по времени и сложным процессам разложения органических веществ. Именно поэтому в почвах заметно увеличение содержания зольных элементов К2О и Р2О5.
Если говорить о общем воздействии температур низовых и верховых пожаров, то сокращение количества органического вещества в почве — это главный фактор снижения почвенного плодородия. Органическое вещество в лесной подстилке обеспечивает аэрированность, пористость и рыхлость почвы, ее влагоемкость, температурный режим, способность удерживать элементы минерального питания растений в тех формах, из которых они могут быстро высвобождаться в почвенный раствор (что особенно важно в период активного роста растительности). Кроме того, оно во многом определяет способность почвы противостоять водной и ветровой эрозии — скрепленные мертвой органикой частицы песка и глины труднее смываются водой или сдуваются ветром, а значит, плодородный слой почвы лучше сохраняется с течением времени. Наконец, органическое вещество высвобождает имеющиеся в нем элементы минерального питания постепенно, по мере разложения — в то время как при сгорании этого вещества минеральные элементы переходят в растворимую форму быстро и в последствии легко вымываются первым же сильным дождем.
В некоторых случаях содержание минерализованных веществ в почве, после пожара значительно выше до пожарных значений. Такие почвы увеличивают способность к быстрому восстановлению. Достаточное содержание таких веществ ведет к быстрому развитию растений, что благоприятно сказывается на всей лесной флоре.
В ходе исследования почвы подвергались влиянию повышенных температур низового и верхового пожара. Температуру низового пожара принимали равным 200оС, верхового пожара 500оС и 1500оС. Повышенные температуры создавались экспериментально, в лабораторных условиях.
Каждый вид почвы подвергался термической обработке пламенем газовой горелки при температуре 200оС, 500оС и 1500оС. Температуру замеряли с
помощью измерителя с ХА термопарой.
Оценить и выявить зависимости влияния повышенных температур на режим минерального питания и послепожарное состояние плодородия почвы, можно только после проведения анализов.
После термического воздействия, был проведен ряд анализов направленных на изучение качественного состава почв. А именно: химический анализ проб почв на содержание КА) и Р2О5 ,влажность почв, зольность и кислотность почв. После проведения анализа полученные данные сравнивали с исходными.
Таким образом, влияние пожаров растительности на почвы проявляется в уменьшении гигроскопической влажности и содержания органических веществ, увеличении зольной части и повышении кислотности, последнее может быть связано с разложением органического вещества, потерей питательных элементов, развитием оглеения.
При воздействии повышенных температур низового пожара наблюдаются основные стадии разрушения. В это время происходит увеличение влажности, за счет окисления водорода, содержащемся в гумусе. Также при этих температурах уменьшается содержание органических веществ, увеличивается процент зольной части, за счет перехода минерализованных веществ в зольность.
При воздействии повышенных температур верхового пожара, в некоторых почвах, количество органического вещества и зольность возрастает, влажность на стадии этого процесса уменьшается. Воздействие более высоких температур ведет к более длительным по времени и сложным процессам разложения органических веществ. Именно поэтому в почвах заметно увеличение содержания зольных элементов К2О и Р2О5.
Если говорить о общем воздействии температур низовых и верховых пожаров, то сокращение количества органического вещества в почве — это главный фактор снижения почвенного плодородия. Органическое вещество в лесной подстилке обеспечивает аэрированность, пористость и рыхлость почвы, ее влагоемкость, температурный режим, способность удерживать элементы минерального питания растений в тех формах, из которых они могут быстро высвобождаться в почвенный раствор (что особенно важно в период активного роста растительности). Кроме того, оно во многом определяет способность почвы противостоять водной и ветровой эрозии — скрепленные мертвой органикой частицы песка и глины труднее смываются водой или сдуваются ветром, а значит, плодородный слой почвы лучше сохраняется с течением времени. Наконец, органическое вещество высвобождает имеющиеся в нем элементы минерального питания постепенно, по мере разложения — в то время как при сгорании этого вещества минеральные элементы переходят в растворимую форму быстро и в последствии легко вымываются первым же сильным дождем.
В некоторых случаях содержание минерализованных веществ в почве, после пожара значительно выше до пожарных значений. Такие почвы увеличивают способность к быстрому восстановлению. Достаточное содержание таких веществ ведет к быстрому развитию растений, что благоприятно сказывается на всей лесной флоре.
Подобные работы
- Воздействие полигонов твёрдых коммунальных отходов на качество окружающей среды
Магистерская диссертация, природопользование. Язык работы: Русский. Цена: 4925 р. Год сдачи: 2022 - Политика ЕС в отношении климатических беженцев
Магистерская диссертация, международные отношения. Язык работы: Русский. Цена: 5500 р. Год сдачи: 2022 - Спектрорадиометрическая (Terra/MODIS) и гравиметрическая (GRACE) съемки в анализе состояния таёжных лесов Прибайкалья
Бакалаврская работа, информационные системы. Язык работы: Русский. Цена: 5600 р. Год сдачи: 2016