Контрольная работа по "Экологии"

Вопрос №1 Физические, физико - механические, тепловые свойства почв. Почвенный раствор и почвенный воздух. Общие физические свойства почв: плотность(удельный вес), плотность сложения( объемный вес), пористость( скважность)  и удаленная поверхность. Их значение при оценке свойств почв и практическое использование. Физико-механические свойства и их влияние на плодородие почв. Тепловые свойства и их оценка относительно плодородия почв и хозяйственной деятельности. Почвенный раствор и почвенный воздух, их значение для почвообразования и плодородия почв и пути регулирования.

К физическим свойствам почвы относятся структура, водные, воздушные, тепловые, общие физические и физико-механические свойства. К общим физическим свойствам относятся плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость.

К физико-механическим свойствам относятся пластичность, липкость, набухание, усадка, связность, твердость и сопротивление при обработке. Физико-механические свойства активно воздействуют на рост и развитие растений, например, прорастание семян, распространение корней растений в глубину и ширину. Они оказывают большое влияние на почвообрабатывающие орудия.

Почвенный раствор можно определить как жидкую фазу почв, включающую почвенную воду, содержащую растворенные соли, .органоминеральные и органические соединения, газы и тончайшие коллоидные золи. Наиболее существенным источником почвенных растворов являются атмосферные осадки. Грунтовые воды также могут участвовать в их формировании. В зависимости от типа водного режима почвы участие грунтовых вод может быть систематическим (выпотной или застойный водный режим) и периодическим (периодически выпотной водный режим). При орошении дополнительным резервом влаги для почвенных растворов становятся поливные воды.

Атмосферные осадки, поверхностные воды, росы, грунтовые воды, попадая в почву и переходя в категорию жидкой ее фазы, изменяют свой состав при взаимодействии с твердой и газообразной фазами почвы, с корневыми системами растений и живыми организмами, населяющими почву. Образующийся почвенный раствор в свою очередь играет огромную роль в динамике почв, питании растений и микроорганизмов, принимает активное участие в процессах преобразования минеральных и органических соединений в почвах, в их передвижении по профилю.

Физические свойства почвы разделяются на основные (объемный и удельный вес, пористость, пластичность, липкость, связность, твердость, спелость) и функциональные (водные, воздушные и тепловые). К последним относят способность поглощать (впитывать) выпадающие осадки или оросительную воду, пропускать, сохранять или удерживать ее, подавать из глубоких горизонтов к поверхности, снабжать ею растения и т.д. Вода значительно изменяет физические, химические, тепловые и воздушные свойства почвы. Физические свойства почвы, тесно связанные с другими ее свойствами, изменяются в соответствии с ходом почвообразования, а с изменением свойств изменяется и почвообразование. Объемный и удельный вес. О б ъ е м н ы й  в е с – вес единицы объема абсолютно сухой почвы в естественном сложении (с порами), или вес в граммах 1 см3 сухой почвы. Он определяется взвешиванием образца с ненарушенным строем, взятого в строго определенном объеме. У д е л ь н ы й   в е с – вес в граммах 1 см3 твердой массы почвы без пор. Удельным весом почвы называют отношение веса твердой ее фазы определенного объема к весу воды при 40оС в том же объеме.  Пористость (скважность). Суммарный объем пор между частицами твердой фазы (объем всех промежутков), выраженный отношением объема пор к объему почвы называется о р и с т о с т ь ю, или с к в а ж н о с т ь ю. В отличии от пористого сложения почвы или от пористости горных пород или других тел, скважность почвы нередко называют порозностью.

Удельную поверхность выражают отношением общей поверхности пористого или диспергированного в данной среде тела к его объёму или массе. Удельная поверхность пропорциональна дисперсности или, что то же, обратно пропорциональна размеру частиц диспер    Удельную поверхность чаще всего определяют по количеству адсорбированного материалом инертного газа и по воздухопроницаемости слоя порошка или пористого материала. Адсорбционные методы позволяют получать наиболее достоверные данные. Для определения удельной поверхности и распределения пор по радиусам пористых тел по теории БЭТ методом сорбции азота при температуре жидкого азота итальянская фирма Карло Эрба выпускала прибор «Сорптоматик» (время измерения — приблизительно один образец в сутки).

Пластичность и липкость почвы обусловлены наличием в ней глинистых частиц и воды. Пластичность — это способность почвы изменять свою форму под влиянием силы без нарушения сложения и сохранять ее после устранения этой силы. Чем больше в почве илистых частиц, тем сильнее выражена ее пластичность. Наибольшая пластичность характерна для глинистых почв. У песчаных почв пластичность отсутствует. Пластичность зависит также от состава поглощенных катионов и содержания гумуса. Так, при значительном содержании в почве поглощенных катионов натрия ее пластичность увеличивается, а при насыщении кальцием — уменьшается. С увеличением содержания гумусапластичность почвы уменьшается

Липкость находится в непосредственной связи с пластичностью и также обусловлена наличием в почве глинистых частиц и воды. Сухие почвы не обладают липкостью. По мере увлажнения примерно до 80 % наименьшей влагоемкости липкость повышается, а затем начинает уменьшаться.

Набухание — это увеличение объема почвы при увлажнении. Наиболее набухаемы глинистые почвы с высоким содержанием коллоидов, на поверхности которых происходит сорбция влаги. Песчаные почвы с очень низким содержанием коллоидов совсем не набухают. Обменные катионы натрия сильно повышают набухаемость почв, поэтому солонцы отличаются высокой набухаемостью. При значительной набухаемости разрушается почвенная структура.

Усадка — процесс, обратный набуханию. При высыхании почвы образуются трещины, разрываютсякорни растений, повышаются потери влаги за счет испарения. Чем больше набухаемость почвы, тем сильнее ее усадка.

Связность — это способность почвы оказывать сопротивление внешнему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы. Связность выражают в граммах на квадратный сантиметр. Наибольшую связность в сухом состоянии имеют глинистые бесструктурные почвы, наименьшую — песчаные. При оструктуривании глинистых и суглинистых почв резко снижается их связность.

Твердость — способность почвы сопротивляться сжатию и расклиниванию. Твердость и связность зависят от гранулометрического состава, содержания гумуса, состава обменных катионов, структурности и степени увлажнения. Почвы с высоким содержанием гумуса, насыщенные кальцием и имеющие хорошую комковато-зернистую структуру, не обладают высокой твердостью и связностью. На их обработку требуется меньше энергозатрат.

Удельное сопротивление — это усилие, которое затрачивается на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность плуга. Оно характеризуется сопротивлением почвы в килограммах, приходящимся на 1 см2 поперечного сечения пласта почвы, поднимаемого плугом. Удельное сопротивление зависит от физико-механических свойств почвы и колеблется в пределах 0,2...1,2 кг/см2.

Для улучшения физических и физико-механических свойств почвы применяют комплекс мероприятий: внесение органических удобрений, возделывание многолетних трав, посев сидератов, выбор сроков и приемов обработки почвы в зависимости от состояния ее влажности. При известковании кислых почв и гипсовании щелочных изменяется состав поглощенных катионов и улучшаются физико-механические свойства. Этому способствуют также мероприятия, снижающие уплотнение почвы машинами (минимизация обработок, глубокое рыхление и др.).

В почву поступает тепло, выделяемое при экзотермических, физико-химических и биохимических реакциях. Однако тепло, получаемое в результате биологических и фотохимических процессов, почти не изменяет температуру почвы. В летнее время сухая нагретая почва может повышать температуру вследствие смачивания. Эта теплота известна род названием

Воздух приземного слоя, поверхностные и грунтовые воды и солнечную радиацию. Действие его на развитие почв может быть прямым, выражающимся в увлажнении, промачивании, нагревании и охлаждении почв, И косвенным, сказывающимся в жизнедеятельности почвенных организмов.

Почвенный раствор имеет огромное значение в генезисе почв и их плодородии. Он участвует в процессах преобразования (разрушение и синтез) минеральных и органических соединений, в составе почвенного раствора по профилю почв перемещаются разнообразные продукты почвообразования. Исключительно велика роль почвенного раствора в питании растений. Поэтому важно знать его состав, свойства (реакция, буферность, осмотическое давление) и динамику.

Вопрос №2Почвенно-географические зоны равниной части РФ и соответствующие им наиболее распространенные типы почв. Вертикальные почвенные зоны горных областей РФ. Сходство и различие равнинных и горных почв, причины различия. Особенности ведения хозяйства в горных условиях, в целях защиты почв от эрозии.

С точки зрения геологической структуры и рельефа территорию России можно разделить на две основных части, восточную и западную, граница которых пролегает примерно по Енисею. Западная часть — преимущественно равнинная, с невысокими холмами и возвышенностями; в восточной части преобладают горы (хотя имеется и несколько крупных низменностей). Принимая во внимание эти топологические факторы, на территории России можно выделить шесть основных орографических частей: Фенноскандию, Восточно-Европейскую равнину,Уральские горы, Западно-Сибирскую равнину, Среднесибирское плоскогорье, горы юга и востока России

На территории Российской Федерации встречаются следующие типы почв: Подзолистые почвы, тундровые глеевые почвы, арктические почвы, мерзлотно-таежные, серые и бурые лесные почвы и каштановые почвы.

Вертикальная почвенная зональность. Вторая закономерность географии почв – вертикальная зональность, проявляющаяся в смене типов почв от подножия горной системы к ее вершинам. С высотой местности становится холоднее, что влечет за собой закономерные изменения климатических условий, растительного и животного мира. В соответствии с этим изменяются и типы почв. В горах с недостаточным увлажнением смена вертикальных поясов обусловливается сменой степени увлажнения, а также экспозицией склонов (почвенный покров здесь приобретает экспозиционно-дифференцированный характер), а в горах с достаточным и избыточным увлажнением - изменением температурных условий.

Сначала считалось, что смена вертикальных почвенных зон совершенно аналогична горизонтальной зональности почв от экватора к полюсам, однако позже было обнаружено, что среди горных почв, наряду с типами, распространенными как на равнинах, так и в горах, есть почвы, образующиеся только в условиях горных ландшафтов. Также было выяснено, что очень редко соблюдается строгая очередность расположения вертикальных почвенных зон (поясов). Отдельные вертикальные почвенные пояса выпадают, смешиваются, а иногда даже меняются местами, поэтому был сделан вывод, что структура вертикальных зон (поясов) горной страны определяется местными условиями.

Сходство в том, что и Русская и Западно - Сибирская - равнины. Протянулись от морей Северного Ледовитого океана до южных границ страны. Находятся под влиянием арктических воздушных масс, имеют общие природные зоны (тундра, лесотундра, тайга, смешанные леса, лесостепи, степи. На равнинах имеются горные породы осадочного происхождения.  
 
Отличие.  
Среди всех равнин нашей Родины только Русская равнина выходит к двум океанам. Русская равнина находится в области умеренного континентального климата, а Западно - Сибирская в области континентального климата. Расположены в разных частях света (Русская в Европе, а З. - С. в Азии) .  
Отличаются рельефом. Абсолютная высота русской равнины - 200 - 500 м. Западно - Сибирская равнина по форме напоминает блюдце, поэтому на ее территории много болот.  
Русская равнина наиболее обжитая и освоенная часть страны. Плотность населения гораздо выше

Традиционные методы землепользования, однако, не могут больше использоваться, поскольку население растёт, и оно вынуждено принимать другие системы, способы и технологии землепользования или типы собственности, другие условия, приспособленные к горной среде. Именно это происходит в настоящее время ускоряющимися темпами, потому, что человечество пытается эксплуатировать всё ещё не полностью используемые мировые ресурсы. Из-за проблем доступности, ресурсами гор пренебрегали, поэтому они сохранялись в течение продолжительного времени нетронутыми или слабо используемыми, но теперь к ним обращаются всё чаще и чаще. Это и ведёт к тому, что традиционные методы землепользования постепенно утрачиваются. Местное население гор до сих пор не имело достаточного времени, чтобы приспособиться к новым условиям, и это ведёт к использованию неэффективных методов землепользования. Это в свою очередь инициирует порочный круг, ведущий к истощению природных ресурсов, и влечёт за собой потребность пополнять семейные доходы из других источников. Развитие горнодобывающей промышленности и туризма также зачастую оказывает негативное воздействие на природную среду. Небольшие местные предприятия пытаются конкурировать с предприятиями, расположенными в долинной местности, и почти всегда безуспешно. Это ведёт к сезонной работе в долине и, в итоге, к миграции людей из горных районов. Поскольку уезжают в основном молодые, образованные и более энергичные люди, а остаются в основном люди старших возрастов, неспособных для творческой активности и приспособиться к новым реалиям.

Для почв, подверженных сильной эрозии, необходим весь комплекс Противоэрозионных мер: полосное земледелие, т. е. такая организация территории, при которой прямолинейные контуры полей чередуются с полезащитными лесными полосами, почвозащитные севообороты (для защиты почв от дефляции), облесение оврагов, бесплужные системы обработки почв (применение культиваторов, плоскорезов и т. п.), различные гидротехнические мероприятия (устройство каналов, валов, канав, террас, сооружение водотоков, лотков и др.) и другие меры.[ ...]

Вопрос №3 Условия почвообразования и почвы тундурного-арктической зоны. Классификация почв, строение почвенного профиля, свойства, хозяйственное значение и пути их рационального использования.

Тундрово-арктическая зона занимает обширную территорию на Крайнем Севере нашей страны. Она охватывает северную половину Кольского полуострова и далее на восток все побережье Ледовитого океана, несколько севернее Полярного круга. В нее входят также острова Северного Ледовитого океана. Пространство, занятое тундрой, составляет 180 млн. га, или 8,1% всей территории СНГ.