На главную
 
Оценка засоленности почв
в районе ерика Солянка
 
Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования детей Комитета по образованию и науке администрации г. Астрахани
Дом детского творчества 'Успех'

Оценка засоленности почв
в районе ерика
Автор: Горячев Игорь,
ученик 9 класса
МОУ'СОШ?58'
Руководитель:
Соколова Галина Алексеевна,
педагог дополнительного
образования
МОУ ДОД ДДТ 'Успех'

Астрахань
2008


Аннотация

Изучение почв ерика Солянка связано с очистительными работами, которые проводились после комплексного изучения нами двух частей ерика. Один участок ерика был расположен в городской части и был очень загрязнен , а другой в естественных условиях , но приходил в стадию зарастания, так как количество ила на дне водоема , вследствие наносов из Волги с каждым годом увеличивался . Часть ерика уже заросла камышом и другой прибрежной растительностью, а почвы подверглись засолению. Работа посвящена выявлению причин засоления и определения степени засоления ерика Солянка., так как засоленные почвы не возможно использовать в сельском хозяйстве.


Введение.
Возрастание антропогенного воздействия на окружающую среду выдвигает ряд проблем связанных с установлением причин ведущих к засолению больших площадей.
Занимаясь изучением ерика Солянка с 2005 года, было установлено, что в зависимости от состояния почв растительный покров прибрежной зоны может сильно видоизменяться. Антропогенное влияние на почвы приводит к исчезновению плодородного слоя, который в условиях полупустынной зоны и так не очень велик, а за изменением почв -изменился и растительный покров прибрежной зоны. Так построенная дамба перед дачными участками привела к засолению близлежащей территории. Дальнейшая работа в районе ерика Солянка позволит выяснить причины засоления и определить меры, которые нужно принять для уменьшения засоления и восстановления земельных угодий .

Актуальность исследования

Исследование почв ерика Солянка на засоленность , позволит выяснить естественные и искусственные формы засоления. Позволит выяснить степень засоленности и возможности проведения восстановительных почвенных работ, которые позволят вернуть земли прилежащие к ерику , сельскому хозяйству, так как они раньше использовались как пастбище для скота. Сильнозасоленные почвы обычно не пригодны для выращивания с\х культур. У растений, произрастающих на засоленных почвах изменяются физиологические процессы и снижается урожайность, а иногда и вызывает гибель растений.
Для нашей области это актуально, так как таких земель на территории области много, а засоление является глобальной и региональной экологической проблемой, имеющей непосредственное отношение к проблемам опустынивания и сопровождается деградацией почвенно-растительного покрова, активизацией эрозионных процессов.

Цели исследования
1. Выяснить степень засоленности прибрежной зоны ерика Солянка.
2. Определить причины засоления
3. Установить возможность восстановления земель подвергшихся засолению.

Обзор литературы

Большинство источников предлагают методику изучения состава и структуры почв (МехН.В.,2000), что и было взято для характеристики почв ерика Солянка. Основные методики взяты из книги 'Оценка экологического состояния почв' , где автор издания Муравьев А.Г. подробно излагает методику работы с пробами почв, их обработкой. Взятые методики не только позволили провести полевой анализ почв, но и при сравнении показали , что у каждой есть свои преимущества, которыми мы постарались воспользоваться. Атлас Астраханской области позволил выяснить наличие видов почв , а уже в своей работе мы уточнили вид, состав, структуру почвы в районе ерика Солянка.

Общая характеристика почв ерика Солянка
Ландшафт понимают как геосистему с единым происхождением, общей историей развития, одним преобладающим типом рельефа, одинаковым климатом, с однородными свойствами почв и растительности. Большая часть нашей области лежит ниже уровня океана на обширной Прикаспийской низменности, которая многократно затапливалась водами Каспийского моря в периоды повышения его уровня. На почвенном разрезе под слоями современных отложений из песка и аллювия можно обнаружить раковины морских моллюсков. Почвы на территории области бурые, светло-каштановые, пойменные, часто засоленные. Ландшафт в районе ерика Солянка характеризуется как ильменно - бугровый с полынно- бурьянистой пустыней на бурых почвах бэровских бугров и злаково-разнотравным лугом по берегу ерика и ильменя. Подстепной ильмень соединен с Волгой и ериком Солянка.Во время весеннего половодья межбугровые понижения затапливаются, ильмень становится многоводным и рапресняется, а летом, когда часть ерика пересыхает, ильмень мелеет и вода в нем осолоняется.По степени минерализации (засоления) различают пресные, слабоминерализованные и сильноминерализованные ильмени. Для некоторых ильменей характерны колебания солености в течение года, обусловленные заполнением и распреснением их в период половодья или в результате искусственного обводнения. Ерик Солянка как раз и есть пресный водоем, а удаленные от него ильмени имеют повышенную засоленность и увеличивается с запада на восток. Протяженность ерика Солянка составляет 11 км., глубина до 1,5 метра, скорость течения уменьшается, вследствие повышенной испаряемости поверхности водоема в летнее время.
Ерик Солянка протекает от реки Волга в юго-западном направлении, пересекает село Солянка, часть Трусовского района города, далее в 500 метрах от школы ?58 и выходит к ильменю у объездной дороги. На пути ему встречается железная дорога и несколько предприятий , а так же дачные участки, расположившиеся по его берегам.

.
Почва.

Почвы живет, почва дышит. В почве постоянно и одновременно протекают различные процессы. В результате происходит обогащение почвы неорганическими и органическими веществами, круговорот веществ -сущность развития почвы и ее важнейшего свойства -плодородия.
Почвенный профиль
Для изучения почвенного профиля ерика Солянка использовались траншеи вырытые экскаватором в районе дачного участка.
Определено 3 горизонта: аккумулятивный, элювиальный (вымывания), материнских пород не затронутую почвообразованием. Вертикальная толща всякой почвы (до материнской породы), называемая поч┐венным профилем, расчленена на ряд почвенных горизонтов (почвенных слоев раз┐личной окраски и структуры). В полевых наблюдениях почвенных объектов были заложены так называемые почвенные разрезы. Их делят на основные (глубо┐кие) глубиной до 150-300 см (рис. 7.5), полуразрезы (полуямы) глубиной до 75- 100 см и прикопки (25-75 см). Нами выбраны прикопки.25,75.
Схемы почвенных разрезов (слева указана шкала измерения глубины, справа - буквенно-цифровые обозначения горизонтов.
Почвенные горизонты различаются по цвету, плотности, влажности, структуре, химическому составу, кислотности, солености и другим характери┐стикам. Они представляют собой 'отпечатки' процессов, протекающих в почве. Например, верхний горизонт свидетельствует об образовании гумуса. Горизонты, лежащие под ним, отражают изменения минеральной части почвы. В то же время кислотность, степень засоления, влажность, активность почвенных микроорганизмов, насыщенность органическими и минеральными веществами другие свойства почв влияют на состав и структуру растительных сообществ заселяющих ерик Солянка..
Важная особенность почвы заключается в том, что ее свойства сильно зависят от географического положения и других условий. Невозможно указать универсальные для всех местностей почвенные характеристики, с которыми можно было бы сопоставлять результаты исследования данного конкретного участка почвы. Поэтому при работе с почвами разных участков сравнивали между собой почвенные объекты определенной местности, например почвы, в разной степени подверженные антропогенному влиянию .
7.2.Изучение почвенного профиля.
Изучением комплексных взаимоотношений в экосистемах с географической и экологической точек зрения занимается наука ландшафтная экология (К.Тролль, 1939).Объектом изучения является почва. Изучая почвенный профиль, мы хотели получить информацию о геологической и климатической истории ландшафта на протяжении сотен лет, археологической истории использования почв жившими в данной местности людьми.
Почва неразрывно связана с окружающими ее природными условиями- факторами почвообразования. Известно, что достаточно одному из этих факторов измениться, как соответствующим образом изменяется и почвенный покров. Так запруда на ерике вызвала засоление большого участка суши, т.е. способствовало появлению солончаков в прибрежной части ерика.
Почвенный горизонт ерика составляет
А1- перегнойно-аккумулятивный(гумусовый),
А2 - подзолистый ( горизонт вымывания))
В - иллювиальный(горизонт вымывания)
С - материнская горная порода
D - подстилающая поверхность.
Почвы удаленные от ерика на 1000 метров светло-каштановые. Они содержат мало перегноя, так как на них растительность изреженная и в условиях теплого климата органические вещества очень быстро разлагаются. В летнее время почвы вблизи ерика сильно высыхают и покрываются солью.
Почвы в 300 метровой зоне сформировались благодаря весеннему половодью, способствовавшему образованию мощных речных отложений, на которых растет богатая растительность. Эти места ежегодно затопляются, при этом на них оседает плодородный ил, в котором много питательных веществ .Во время половодья в пойменных участках возникает значительный запас влаги, которую расходуют растения во время жаркого лета. Эти почвы называют - аллювиальными, они отличаются высоким плодородием, имеют ценность для с.х.

Отбор почвенных образцов.

Структура почв
В районе 1000метров от ерика встречаются почвы:
Песчаная, супесчаная, легкий суглинок, средний суглинок, тяжелый суглинок, глина.
Хорошие почвы оказались в районе ильменя ,в который и впадает ерик в начале лета. Это ильменные почвы. В межбугровых понижениях на глубине 50 см. были обнаружены грунтовые воды Перегноя в ильменных почвах достаточно, значит растительности больше.
остаточно.
.Окраска горизонта:
Серо-черный - гумус
подзолистый - белесая
нижние слои - бурая
Карта ерика с мазками грунта
Приложение 1,2.
Методика взятия почвенных образцов и подготовка их к анализу.

Метод 'Конверта' состоит в том, что данный метод применяют для исследования почв гумусового горизонта. При этом из точек контролируемого участка берут пять образцов почвы. Точки должны быть расположены так, чтобы, мысленно соединенные прямыми линиями, давли рисунок запечатанного конверта(длина стороны от 2-10 метров. Пробы гумусового горизонта (А) отбирают с глубины 20 см, что соответствует штыку лопаты.Из каждой точки отбирают около 1 кг почвы. Затем помещают в сушильный шкаф(духовка) при температуре 100градусов на 3 часа, затем просеивают и затем проводят химический анализ..
Влажность почв вблизи ерика Солянка
? Удаленность от ерика Влажность почв
1 Береговая зона Очень влажная
2 20 метров влажная
3 30 метров Местами влажная
4 50 метров свежая
5 100метров сухая
6 200 метров влажная
7 300 метров влажная
8 500 метров сухая
9 1000 метров Очень сухая
В 200-300 метровой зоне возможно появление солончака, если за летние месяцы испариться вся влага, то начнется засоление. На почве выступят белые пятна - это соль в виде кристаллов.
Механический состав почвы.
Определяется соотношением песка и глины.
Для определения механического состава почв ерика использован 'Мокрый метод'.
Небольшое количество, предварительно растертого в ступке, почвы ,увлажнили до тестообразного состояния. Из подготовленной почвы на ладони скатали шарик диаметром 1-2 см. , потом раскатали из него шнур, который затем свернули в кольцо.

Таблица 1. Определение типа почв 'мокрым методом'
Тип почв Шарик Кольцо Шнур
Песчаная 1 Невозможно скатать Нет Нет
Супесчаная 2 Скатывается Почти невозможно раскатать Нет
Легкий
суглинок
3 Скатывается Раскатывается, но очень непрочный Нет
Средний суглинок
4 Скатывается Образует сплошной шнур Со множеством трещин и переломов
Тяжелый суглинок
5 Скатывается Легко раскатывается С небольшим количеством мелких трещин
Глина 6 Легко скатывается Легко образуется длинный тонкий шнур Кольцо без трещин


? Удаленность от ерика Тип почв ерика


1 Береговая зона 5,6
2 20 метров 3,4
3 30 метров 4
4 50 метров 2,3
5 100метров 2
6 200 метров 2
7 300 метров 1,2
8 500 метров 1,2
9 1000 метров 1


Механический состав почв ерика Солянка
'Мокрый метод'
Почвы ильменя прилежащего к ерику:
? Удаленность от ерика Тип почв ильменя
1 Береговая зона 5,6
2 20 метров 4,3
3 30 метров 3
4 50 метров 2,3
5 100метров 2.3
6 200 метров 2
7 300 метров 2
8 500 метров 2,1
9 1000 метров 1

'Сухой метод' определения типов почв
Использован и 'сухой метод' для сравнения и определения более достоверных данных по определению вида почв в заданных районах ерика и ильменя.
Таблица 2. Определение типов почв 'сухим методом'
Тип почв ? Состояние почвенного образца Ощущения при растирании
Песчаная 1 Сыпучее Состоит из песчаных частиц
Супесчаная
2 Имеются слабые комочки Преобладают песчаные частицы, мелкие являются примесью
Легкий суглинок 3 Имеются комочки, которые разрушаются с небольшим усилием Преобладают песчаные частицы, глинистых до 20-30%
Средний суглинок 4 Комочки угловатые, разрушаются с трудом Песчаных и глинистых примерно поровну
Тяжелый суглинок 5 Комочки плотные, угловатые, почти не поддаются разрушению Преобладают глинистые частицы, песчаных нет
Глина 6 Комочки очень плотные, не разрушаются Песчаных частиц нет, растертая почва однородна и легко втирается в кожу

Проведенное исследование показало что, в береговой зоне ерика в основном тяжелый суглинок, в районе 30 метровой удаленности средний и легкий суглинок, 100м супесчаная и песчаная почва, а 500 и 1000м. песчаная и супесчаная.
Структура почвы.
Структура почвы - это способность почвы распадаться на отдельные комочки различной величины и формы. Структуру определили по виду отдельных комочков, на которые распадался почвенный образец при легком разминании в руках.
Сложение почв.
Таблица 3
Сложение почвы в районе ерика ее плотность и пористость различается следующим образом:
? Удаленность от ерика Плотность и пористость
1 20-30 м плотноватые
2 50 м Рыхлые , пористые
3 300 м плотные
4 1000 м Песчаные, пористые, очень рыхрые
5 Береговая зона Очень плотные

Таблица 4

Количество и обилие корневых систем в почвенном разрезе
? Удаленность от ерика Обилие корневых систем в почвенном разрезе
1 Береговая зона Густые корни, сплошная каркасная сеть
2 20 метров Мало корней
3 30 метров Много корней
4 50 метров Редкие корни
5 100метров Единичные корни
6 200 метров много
7 300 метров Дернина
8 500 метров Единичные и на большой глубине
9 1000 метров Редкие корни





7.5. Методика , использованная для изучения почвенного разреза.

Почвенные горизонты различаются по морфологическим характеристикам и по химическому и минералогическому составу, по многим физическим, физико-химическим свойствам, которые можно изучить только в хорошо оборудованной лаборатории. Поэтому берут пробы из каждого горизонта и описывают их.
Оборудование:
Лопата, нож, сантиметровая лента, булавка, шпагат, 10% р-р соляной кислоты, блокнот , карандаш, линейка.
Ход работы.
Изготовление почвенного разреза.
Прямоугольная яма 70-80- см, длиной 1,5-2м глубиной не менее 150 см.
Взятие проб на отвесной стенке.
На равнинных участках разрез в центре, на склоне холмов - в верхней части, средней и нижней, в речной долине на пойме, террасах и водоразделе.
При смене растительных сообществ разрез заложили по каждой растительной группе.
Описание почвенного разреза
Дата проведения исследования
Объект исследования и его общая характеристика( особенности рельефа, тип окружающей растительности, постройки, предприятия, пастбище)
? почвенного разреза
Схема почвенного профиля( зарисовать на отдельном листе с соблюдением масштаба 1:20) , почвенные мазки ( из каждого горизонта взяли образец почвы, смоченной водой и втерли круговыми движениями на соответствующее место схемы)
Описание почвенных горизонтов (оформлено в виде таблиц)
- индекс горизонта,мощность см,окраска,механический состав
Описание материнской породы
Глубина залегания грунтовых вод ,если она была вскрыты почвенным разрезом.

Комплексное экологическое исследование состояния водного объекта ерика Солянка по показателям:
Трофно-сапробность - альфа-мезосапробная,класс чистотыIII, вода умеренно загрязненная.Так как в воде обнаружены личинки поденок, двустворчатые моллюски, рачки бокоплавы, водяные ослики, личинки стрекоз, пиявки, личинки кровососущих комаров и комаров-звонцов.
Соленость и жесткость : повышается в конце лета из-за активного испарения.
Ширина и глубина водоема: От 20 - 60 метров: до 3 метров.
Характер берегов водоема: левый пологий берег заливается весной водой, а правый высокий от1-1,5 метра.
Степень загрязнения воды в ерике после проведения дноуглубительных работ в 2007 году резко понизилась.
Проникновение на глубину солнечных лучей :от0,5 до 1 метра.
Степень насыщенности воды взвешанными частицами велика весной с марта по апрель, когда вода из Волги активно продвигается по ерику, равняется 30 -40 Срмг\л до100 мг\л.
Накопление на дне веществ различного происхождения - это в основном ил , достигающий до30 см.
Температура воды: от - 4до +28°С.
Фотосинтетическая активность участка водоема высокая из-за наличия большой массы водной и береговой растительности в природной обстановке, а по мере приближения к жилому массиву фотосинтетическая активность резко падает, т.к. водная и прибрежная растительность ее масса уменьшается на 50%.
Глубина распространения растительности равна от10см -1,5 метров.
Наличие органических соединений в воде характерно только в зонах расположения дач, хлебокомбината и предприятий.
Возможность размыва почв ерика Солянка повлечет за собой засоление почв и изменение растительного и животного состава.
Влияние человека на ерик Солянка так велико, что существование и его восстановление полностью зависит от того ,как человек будет эксплуатировать воды и почвы ерика. Восстановление полноценной жизни ерика зависит от дноуглубительных работ проводимых в последние 3 года. Так как от глубины зависит наполняемость ерика водой , наполнение водой ильменя, в который он впадает и формирование активного ила на дне ерика, который играет большую роль в самоочищеиии водоема.
Близость автомобильной трассы(15метров) газы, свинец и другие вещества влияют на биоценоз водоема отрицательным образом, нарушая жизненные циклы развития .
Близость жилого фонда характерна для ерика.От этого соседства берега ерика замусорены, в воду сливают и сбрасывают различные отходы, сюда же попадает вода от полива дач.
Огороды и сады ерика составляют 50% его берегов.
Фекальные стоки-присутствуют, так как туалеты жилого частного сектора как правило, расположены на берегу ерика.
Живые организмы обитатели ерика: водомерки, лягушки, ужи, моллюски двустворчатые, жуки -плавунци, водяные ослики,бокоплавы, ручейники речные раки,моллюски-живородки, моллюски -катушки

Причины изменения почв ерика Солянка

Эрозия почв(ветровая, водная), механические нарушения (уплотнения, переувлажнение, иссушение, образование корок, замусоривание, выжигание .
Сравнивая два участка: первый в природной естественной среде мы видим влияние весеннего половодья ( затопление почв) , но это сезонное явление помогает растениям взойти , так как в это время дождей нет, а солнце греет очень сильно. Так образуется пойменный луг, произрастают по берегам ерика деревья и в самом ерике присутствует большая масса фотосинтезирующих растений, которые насыщают ерик кислородом. Однако весной местные жители по неосторожности часто поджигают тростник, тем самым нанося ущерб экологии ерика. Второй участок - это городская часть ерика, заселенная предприятиями, дачами, жилыми домами. Конечно, почва под всеми постройками будет мертвой, ни растительность , ни животные , ни растения там не присутствуют. Состав растений на берегу городского ерика резко меняется. Полностью отсутствуют разнообразные травы, а растет только тростник. Естественные лесополосы вымирают, а посаженные тополя встречаются очень редко. Почвы ,не получая перегноя теряют свой плодородный слой, а воды ерика оголяются и сильно разогреваются в летние месяца(+40). Водная растительность исчезает, а на ее место становятся зеленые водоросли, которые не благоприятно действуют на биоценоз ерика.
Почва, верхний плодородный слой, неразрывно связана с окружающими ее природными условиями факторами почвообразования: материнской породой, климатом, рельефом, растительностью, животными, водой и человеком. Подходя, к обобщению проделанной работы, можно утверждать, что экологическое состояние почв ерика Солянка в зоне заселения людьми не имеет или в настоящее время теряет свой плодородный слой, а восстановить его практически не возможно, так как меняется биоценоз в целом. Почвы естественной зоны тоже испытывают различные воздействия, как со стороны природных климатических явлений, так и со стороны воздействия человека. Используя профили , мы убедились, что определенной почве соответствует определенная и характерная группа растений. Так на пустынных почвах произрастают растения, выдерживающие долгое обезвоживание и действие высоких температур: костинец липкий, верблюжья колючка, камфоросма монпелийская, пырей пустынный, кермек Гмелина, кумарчик песчаный.
Эти же растения не встречаются в песчаной зоне культурного ландшафта. С другой стороны , огромное количество видов осоки , произрастающей по берегам ерика создают дерновину, а впоследствии плодородный слой - перегной. В культурном ландшафте осока встречается небольшими полянками и с малой численностью экземпляров. Что ведет к исчезновению дерновины и потере плодородного слоя почвы. Земля под мусорными свалками тоже терпит серьезные изменения. Так профиль в зоне мусорной свалки показал уменьшение плодородного слоя до минимума или его отсутствие.
Уменьшение видов растений произраставших в этой зоне на 70%.
Опустынивание ландшафта ведет к потере плодородного слоя почв , исчезновению животных и растений живших в данной области.
В таких зонах происходит смена состава растительности, а это влечет за собой изменение почвенного покрова. Выливая различные вещества вблизи ерика , жидкость достигает вод ерика и определенным образом воздействует на животных и растения ерика, в основном отрицательно. Растения погибают, а буйно начинают размножаться различные инфекционные бактерии, которые могут вызвать вспышку такой инфекционной болезни именно в этом районе. Если раньше на берег ерика можно выехать отдохнуть, то теперь среди мусорных куч отдыха не получиться.
Мы в весеннее время занимались сбором мусора, но, через несколько дней мусорные кучи появлялись снова. Значит необходимо просвещать местное население в вопросах экологии среды. Мы участвуем в экологических акциях по сохранению природного ландшафта, сохранению его обитателей.
Наблюдения за ериком было начато в 2005 году , а в 2008 году произошли существенные изменения по отношению к загрязнению ерика. Администрация Трусовского района города Астрахани выделила средства на дноуглубительные работы, которые позволят ерику повысить самоочистительные процессы и позволят сохранить почвы и растительный покров в зоне ерика Солянка.
После проведения дноуглубительных работ мы вновь провели обследование почв и растительности, воды ерика, и увидели результаты этих работ. Исследование показало, что более эффективные изменения, происходящие в ерике, а затем и по его берегам, его почв, растительности произошли благодаря дноуглубительных работ , разрушению дачной дамбы, которая преграждала путь потокам воды . Проведение маршрутных учебных экскурсий по биологии и географии позволят наглядно показать экологическое состояние ерика, определит роль человеческой деятельности по восстановлению природного ландшафта, вызовет желание самому поучаствовать в деле сохранения природы своего края.


Приложение

Карта естественного ландшафта ерика Солянка







Профиль ерика Солянка.

ё

11.Список литературы.
1. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие \Под редакцией Т.Я. Ашихминой.-М: АГАР,2000.
2. Боголюбов А.С. Учебные видеофильмы и методические пособия по методам организации экологических исследований школьников в природе. Ассоциация 'Экосистема': Московский полевой учебный Центр.2006г
3.География Астраханской области: Учебное пособие для школ Астраханской области \\ Под редакцией С.Н. Сердитова. Изд. 2-у,- Волгоград: Ниж- Волж. кн.изд-во, 1986.-96стр.
4. Мех Н,В, Полевая практика по экологии для школьников и студентов. Методические рекомендации по проведению полевых практик и экскурсий по учебным экологическим маршрутам в западном ильменно - бугровом районе Астраханской области.- Астрахань , ГУП 'Издательско-полиграфический комплекс 'Волга', 2000.-384 с.
5. Организация экологического образования в школе. \\ Сост. Л,Я, Смирнова,Г,С, Герасимова.- Петрозаводск, 1994,-72.
6. Румянцев В,И, Коптева З.Ф., Сурков Н.Н. Земледелие с основами почвоведения. \\ Под. ред. В.И.Румянцева. - М.: Колос, 1979,-367 с.
6. Федорос Е.И., Нечаева Г.А. Экология в экспериментах: учебное пособие для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений. -М.: Вента-Граф, 2006, - 384с. (Библиотека элективных курсов)
7. Грант РФФИ на выполнение НИР 'Физика засоленных почв' (Пилипенко В.Н.). 280 000 р.
 
Присоединиться к группе "Научно-исследовательская деятельность школьников" Google+ Google+