Geum.ru

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


Содержание работы
2.2 Методы исследований.
3.1 Морфологическая характеристика.
3.2 Физические и агрохимические свойства.
Таблица 1. Гранулометрический состав почв
3.3 Цвет почв в системе CIE-L*a*b.
Подобный материал:
1   2   3   4

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ



Глава 1. Основные представления о генезисе почв Предуралья (обзор литературы).


1.1 В обзоре литературы представлены особенности формирования почв на пермских красноцветных отложениях Предуралья. Освещены результаты некоторых геологических, геоморфологических исследований территории распространения элювиальных отложений, показана специфика структуры почвенного покрова Предуралья.

1.2 Охарактеризованы процессы редуктогенеза и оксидогенеза железа; даны ключевые понятия, рассмотрены основные оксиды и гидроксиды, их формирование и превращение.


Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований. Территория исследований расположена на восточной окраине Русской равнины в пределах денудационной равнины Среднего Предуралья и относится согласно геоморфологическому районированию к Средне-Камской низменной равнине (Шимановский, 1985). Объектами исследования были выбраны почвы различной степени гидроморфизма тяжелого гранулометрического состава на элювиальных и делювиальных отложениях Пермского и Ильинского районов Пермского края. Изучали две катены, имеющих форму пологих склонов. На различных высотных отметках были заложены восемь разрезов. Первая катена – Соболи Пермского района, Пермского края представлена разрезами пятью разрезами (разр.61-65). Подстилающие коренные породы относятся к отложениям уфимского яруса. Вторая катена – Орлы Ильинского района, Пермского края представлена 3 разрезами (разр.71-73). Подстилающие коренные породы относятся к верхнепермским отложениям татарского яруса. Протяженность катен 500-1000 м. Почвы пониженных элементов рельефа испытывают временное избыточное увлажнение за счет поверхностных склоновых и почвенно-грунтовых вод. Было отобрано и проанализировано 34 образца мелкозема по генетическим горизонтам. Режимные наблюдения проводились в 2005 г.

2.2 Методы исследований. В полевых условиях произведено морфологическое описание профилей изучаемых почв. Режим влажности изучали термостатно-весовым методом в трехкратной повторности послойно через 10 см. Одновременно в верхних горизонтах почвы с помощью портативного рН-метра HI-9025 (Hanna Instruments) изучали динамику EН, рН и температуры. Затем пересчитывали редокс–потенциал ЕН на водородный электрод. Величина отрицательного логарифма парциального давления водорода в почвенном растворе rH определялась следующим уравнением:

rH = 2 (ре + рН) = 2 ( Eh / θ + pH),

где θ = 2.3 RT/F – температурный коэффициент, значения которого брались из монографии (Кауричев, Орлов, 1982).

В лабораторных условиях при выполнении анализов гранулометрического состава, плотности почвы, максимальной гигроскопичности, содержания гумуса, суммы обменных оснований, гидролитической и обменной кислотности, содержания подвижных форм фосфора и обменного калия использованы стандартные методики (Аринушкина, 1970; Александрова, Найденова, 1976; Вадюнина, Корчагина, 1986). Валовой химический состав почв определяли рентгенофлуоресцентным методом на приборе Tefa-6111. Содержание свободных соединений железа (Fe2O3)дит в почвах определяли по Мера-Джексону. Содержание оксалаторастворимых соединений железа (Fe2O3)окс определяли по Тамму.

Мессбауэровскую спектроскопию проводили на спектрометре Ms-1104Em в режиме постоянных ускорений с источником 57Со в матрице хрома при комнатной температуре. Мессбауэровские спектры регистрировались в 256 каналах компьютера и обрабатывались на нем по программе «Univem MS».

Спектрофотометрическая характеристика почв изучалась в координатах цвета CIE-L*a*b* на спектроколориметре “Пульсар”. Для численной оценки цвета согласно методики (Водяницкий, Шишов, 2004) определяли содержание условного красного пигмента Hеmусл (%).


Глава 3. Свойства почв

3.1 Морфологическая характеристика. Ряд морфологических признаков свидетельствует, что периодическое переувлажнение почв, формирующихся в пониженных элементах рельефа приводит к проявлению признаков оглеения в виде отдельных признаков или самостоятельных глеевых горизонтов.

3.2 Физические и агрохимические свойства. Анализ данных по гранулометрическому составу показывает, что почвы катены обеих катен являются глинами и суглинками (табл.1). По сравнению с доминирующими в почвенном покрове дерново-подзолистыми почвами на элювии-делювии (разрезы 61, 62 катены Соболи) агробуроземы (разрезы 63 катены Соболи, 72 катены Орлы) на элювии характеризуются более высоким содержанием ила, и меньшим содержанием крупной пыли. Перераспределение илистой фракции по профилю наиболее заметно в агродерново-подзолистых почвах.

Глеевые почвы подножия склонов на делювии имеют наиболее тяжелый гранулометрический состав.

Большинство почв средне уплотнены и сильно уплотнены в поверхностном горизонте. Неудовлетворительная пористость наблюдается у большинства почв. Самой переувлажненной почвой является перегнойно-гумусово-глеевая почва катена «Соболи». Влажность завядания изученных почв типичная для суглинков и глин. Наилучшая наименьшая влагоемкость у перегнойно-гумусово-глеевой почвы катены «Соболи» и темно-гумусово-глеевой почвы катены «Орлы». Лучшими агрофизическими свойствами характеризуются агробуроземы обеих катен. Наименее благоприятные физические свойства у темно-гумусово-глеевой почвы и агродерново-подзолистой почвы катены «Соболи».


Таблица 1. Гранулометрический состав почв

Горизонт, глубина, см
Размеры частиц, мм, содержание, %
Прим.

1-0,25
0,25-0,05
0,05-0,01
0,01-0,005
0,005-0,001
< 0,001
Физ. глина

р. 61 Агродерново-подзолистая почва, катена Соболи

PY 0-29
0
19
41
10
14
15
40
ср.сугл.

EL 29-40
0
17
43
9
13
18
40
ср. сугл.

ВT1 60-90
0
13
38
6
10
33
49
сугл. тяж.

С 140-150
0
18
38
6
11
27
43
сугл. тяж.

р. 62 Агродерново-подзолистая глееватая почва, катена Соболи

PYg 0-30
0
19
34
10
14
22
47
сугл. тяж.

BELg 30-50
0
13
39
7
13
28
48
сугл. тяж.

ВT1 50-70
0
16
37
6
10
30
47
сугл. тяж.

С 140-160
1
27
33
5
12
22
39
ср. сугл.

р. 63 Агробурозем, катена Соболи

PY 0-30
0,21
20
28
8
15
29
52
глина легк.

ВM1 30-49
0,12
27
30
8
14
22
43
сугл. тяж.

ВM2 49-74
-
6
17
15
31
32
77
глина сред.

ВС 74-91
-
22
37
9
13
16
38
сугл. сред.




























р. 64 Темно-гумусово-глеевая почва, катена Соболи

АU 5-31
0
20
28
9
11
31
51
глина легк

Вg 31-52
0
12
26
11
19
32
62
глина легк

G 52-79
0
22
23
9
16
30
55
глина легк

C 120-130
0
21
33
8
13
25
46
сугл. тяж.

р. 65 Перегнойно-гумусово-глеевая почва, катена Соболи

А 2-33
-
-
-
-
-
-
-
-

G 33-56
0,08
13
34
5
16
32
53
глина легк

В 56-80
0,17
11
32
11
18
18
57
глина легк

р.71 Агролитозем-темногумусовый, катена Орлы

PU 0-25
5
11
25
9
19
31
59
глина легк

СCa 25 и>
-
-
-
-
-
-
-
-

р. 72 Агробурозем, катена Орлы

PY 0-29
2
18
26
10
16
27
54
глина легк

ВM1 29-40
11
18
25
8
14
33
56
глина легк

ВM2 40-70
0
27
25
9
12
27
48
сугл. тяж.

ВС 70-110
2
25
23
9
15
27
51
глина легк

С 110-130
0
36
20
8
12
24
44
сугл. тяж.

р. 73 Темно-гумусово-глеевая почва, катена Орлы

АU 2-30
0
17
31
11
18
21
52
глина легк

ВTg 30-45
0
8
46
8
10
28
46
сугл. тяж.

G 45-59
0
6
34
9
14
37
60
глина легк

BT 59-71
0
11
28
9
15
37
61
глина легк

C1 105-120
2
21
24
9
20
24
52
глина легк

C2 120-140
0
9
37
9
13
32
54
глина легк

Агробуроземы, имеют гораздо более высокие агрохимические показатели, нежели остальные исследуемые почвы. Так как данные почвы богаты илом, в котором преобладает монтмориллонит, они обладают высокой поглотительной способностью и поэтому количество подвижного фосфора и калия на высоком уровне. Количество фосфора с глубиной возрастает до очень высокого, емкость катионного обмена находится на умеренно высоком уровне, а степень насыщенности основаниями характеризуется как высокая по всему профилю.

3.3 Цвет почв в системе CIE-L*a*b. Наличие красного гематита приводит к тому, что почвы отличаются высоким показателем условного красного пигмента Hem усл, который достигает 1,19 в карбонатной материнской породе агробурозема катена Орлы (разр. 72). В целом для катены Орлы характерно снижение красноты до Hem усл = 0,55-0,02 в верхних горизонтах за счет растворения красного гематита.

В катене Соболи, где содержание гематита ниже, максимальный показатель условного красного пигмента не превышает Hem усл = 0,46 в темно-гумусово-глеевой почве (разр. 64).

Обратим внимание на несогласие между идентификацией горизонтов, выполненной в поле, и цветом, измельченных образцов, определенном на приборе «Пульсар». Так, в катене Орлы в разр. 73 темногумусовой глеевой почвы в поле иллювиальный горизонт с сизыми пятнами отнесен к глеевому Bg. Но после измельчения, благодаря проявлению бурого пигмента, находившегося внутри, агрегатов, покрытых сизой пленкой, доля бурого пигмента возросла, и содержание условного красного пигмента увеличилось до 0.20. Противоположный эффект имеет место в том же разрезе в гумусовом горизонте AU. После измельчения, благодаря проявлению сизого пигмента, находящегося внутри агрегатов, покрытых сизой пленкой гумуса доля сизого пигмента возросла, и содержание условного красного пигмента упало до 0.02. Эти примеры показывают несогласие двух видов цветового анализа. В поле анализируют состояние горизонта без учета состава отдельных педов. В лаборатории после измельчения образцов соотношение между пигментами может измениться (а может и не измениться). Таким образом, лабораторный анализ измельченного образца имеет свое преимущество, так как вскрывает усредненное соотношение между пигментами, иногда закамуфлированное при наружном осмотре разреза.