IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ИЗУЧЕНИЕ ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА П. Г. Т. УСТЬ-КИНЕЛЬСКИЙ В РАЙОНЕ МИКРОРАЙОНА СТУДЕНЦЫ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Первушкина Д.А. 1

---

1

Пахомов А.А. 1

---

1

Работа в формате PDF

7.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Актуальность работы: почвенный покров – важнейшее природное образование, которое обладает рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Его роль в жизни общества определяется тем, что это источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Важным этапом в развитии биосферы явилось возникновение почвенно-растительного покрова. С его образованием биосфера – становится целостной завершенной системой, все части ко­торой тесно взаимосвязаны и зависят друг от друга.

В настоящее время все больше возрастает антропогенное воздействие на почвенно-растительный покров. Это приводит к негативным последствиям (сокращение видового состава, появление новых несвойственных видов, происходит изменение структуры почвы, снижается плодородие почв и т.д.). В связи с этим очень важно проведение мониторинговых исследований с целью выявления и сохранения видового разнообразия. Особенно это актуально для степных растительных сообществ, которые испытывают на себе воздействие антропогенного пресса (выжигание, вытаптывание и т.д.). Этим обуславливается актуальность выбранной темы исследования.

Цель работы – изучить почвенно-растительный покров п.г.т. Усть-Кинельский в районе микрорайона Студенцы.

В задачи исследования входило:

ознакомиться с природными условиями района исследования;

заложить почвенный разрез на исследуемом участке и провести анализ исследуемой почвы по химическому, гранулометрическому и агрегатному составу;

выполнить геоботаническое описание растительных сообществ, прилегающих к почвенному профилю.

Объект исследования – участок в микрорайоне Студенцы п.г.т. Усть-Кинельский.

Предмет исследования – почвенно-растительный покров исследуемого участка.

В ходе выполнения работы применялись следующие методы исследования:

картографический

эколого-географический

аналитический

Исследовательская работа выполнена на основе собственных материалов, материалов периодической печати, литературных источников и интернет ресурсов.

Практическая значимость – материалы исследовательской работы имеют практический интерес для жителей п.г.т. Усть-Кинельский, работников сельского хозяйства, работников природоохранных организаций, так и для интересующихся данной проблематикой людей.

В результате полученных сведений делались, анализы, выводы, таблицы и фотографии, которые легли в основу данной работы.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Самарская область расположена в среднем течении величайшей реки Европы – Волги, по обеим ее сторонам. Область занимает территорию около 54 тыс. квадратных километров. На северо-западе она граничит с Ульяновской, на юге – с Саратовской, на востоке – с Оренбургской областями, а на севере – с Республикой Татарстан [8].

Природа Самарской области имеет немало своеобразных и любопытных черт. На территории региона существует свыше 300 памятников природы. В пределах области Волга делает большой изгиб, образуя Самарскую Луку. Вдоль северной части волжской излучины протянулись знаменитые Жигулевские горы – одно из наиболее живописных мест на всей Восточно-Европейской равнине. Возвышенным районом является правобережье. Сюда входит Приволжская возвышенность с Жигулевскими горами.

Самарская область лежит на границе между лесом и степью, а ее территория располагается в двух природных зонах – лесостепной и степной. Через заволжскую степь на сотни километров протянулись полезащитные лесные полосы. Они оказывают благотворное влияние на климат и почвенный покров, предохраняя его от разрушительного воздействия эрозии [2].

Растительность (растительный покров) – совокупность фитоценозов определенной территории. В отличие от флоры, которая характеризуется только видовым составом, растительность характеризуется и видовым составом, и численностью особей и особенностями сочетания представителей различных таксонов, и экологическими связями между ними.

Геоботаническое районирование Самарской области представлено 4 зонами. Большая часть территории расположена в лесостепной, переходной и степной зонах [5].

Средняя лесистость области – 12%. Лесные массивы расположены неравномерно. В правобережье площадь лесов составляет 31%, в лесостепном Заволжье, севернее реки Самары – 14%, в степной зоне, к югу у реки Самары – 4%.

Степи Самарской области представляют собой травянистые, обычно лишенные деревьев растительные сообщества, приуроченные к почвам черноземного типа. В составе этих сообществ главную роль играют ксерофитные виды растений.

В Самарской области распространены луговые степи, настоящие или ковыльно-типчаковые, а также особые типы степей – кустарниковые, каменистые и песчаные.

Луговые степи. Типичные местообитания луговых степей в Самарской области приурочены к районам, где чередуется степная и лесная растительность по овражным склонам.

Участки луговых степей сопровождают леса, образуя поляны и опушки. Они распространены в Кинельском, Сергиевском, Кинель-Черкасском, Похвистневском и других районах области, расположенных севернее нее реки Самары.

Почвенный покров Самарской области отличается значительным разнообразием. Это обусловлено географическим расположением территории в пределах двух природных зон (степной и лесостепной), а также в результате сложного взаимодействия между разнообразными горными породами, рельефом, климатом, растительностью, под влиянием времени и деятельности человека. Таким образом, почва представляет собой сложно организованную среду, обладающую своей атмосферой, собственным водным режимом, фауной, флорой и соответственно особым химическим составом [1].

В области хорошо представлена почвенная зональность, обусловленная постепенным изменением биоклиматических факторов с севера на юг: от серых лесных почв, выщелочных, оподзоленных и типичных черноземов на севере области до южных и обыкновенных черноземов, каштановых почв, солонцов и солончаков на юге [3].

Территория Кинельского района хорошо изучена. Большой вклад в изучение района внесли: В.Матвеев, Н.Ильина (Чубовская степь), Н.Ильина, О.Задульская (Каменистая степь в овраге Верховом), Н.Матвеев (Красносамарский сосняк), Т.Тезикова (Колок кругленький) и другие[4].

На территории Кинельского района расположено 12 природных комплексов и объектов особо охраняемых природных объектов регионального значения (табл. 1).

Таблица 1

ООПТ Кинельского района

1. 
   
   Географическое положение района исследования

Характеристика района исследования

Исследуемый участок расположен в Самарской области в п.г.т. Усть-Кинельский в 1,5 км на север от микрорайона Студенцы.

Географические координаты исследуемого участка - 53°15´52´´ 50°33´37´´

1.  
   Природные условия района исследования

Тектоника, геологическое строение и рельеф

Самарская область расположена в юго-восточной части Русской платформы. Платформами и плитами называют обширные территории с равнинным рельефом и слабо дислоцированным чехлом осадочных пород, накопившихся над кристаллическим фундаментом.

В пределах Самарской области выделяют следующие структуры первого порядка: Жигулевско-Пугачевский свод, Южный склон Татарского свода, Сокская седловина, Мелекеевская впадина и Бузулукская впадина.

Вся история геологического развития Русской платформы состоит из чередования суши и моря. Чередование зон суши и моря обусловлено и погружениями и поднятиями кристаллического фундамента платформы, который разбит на глыбы и блоки.

Исследуемый участок расположен на территории, где наблюдается спокойный, относительно выровненный рельеф, который имеет общее падение на запад. Овражно-балочная сеть развита слабо.

Геологическую основу составляют породы пермской, третичной и древнеаллювиальной систем [1, 2].

Климат

Территория, на которой находится исследуемый участок, расположена в области умеренно-континентального климата. Это объясняется ее положением в глубине Европейской части материка Евразии.

Для данной области свойственны: выраженность времен года; резкие температурные контрасты между холодным и теплым сезонами; быстрый переход от холодной зимы к жаркому лету; дефицитность влаги; интенсивность испарения и богатство солнечного освещения, обусловленное географической широтой местности.

Для климата данной местности характерна продолжительная зима с устойчивым снежным покровом. Температура воздуха зимой может понижаться до -30-35°С.Лето столь же продолжительное, как и зима с возможным повышением температуры воздуха до +40°С. Весна и осень короткие. Весна сопровождается первыми грозами, а осень обложными и моросящими дождями.

Распределение осадков в течение года неравномерное. В летний период – 250-260 мм, в зимний – до 150 мм.

Сочетание низкой относительной влажности воздуха с высокой его температурой и ветрами ведет к установлению засух и суховеев [2].

Гидрография и гидрология

Основная река района – Большой Кинель, берущий начало на западном склоне Общего Сырта, в девяти километрах к юго-востоку от деревни Алябьево Оренбургской области и впадает в р. Самару в семи километрах ниже г. Кинеля. Берега и поймы покрыты луговой растительностью и древесно-кустарниковыми массивами, среди которых и располагаются озера-старицы. У Большого Кинеля около двухсот притоков (Большой Толкай, Малый Кинель, Кутулук, Сарбай и др.).

Уровень грунтовых вод в пойме колеблется от 1,5 до 3 м первой надпойменной террасе от 4 до 7 м, на второй -15 метров, а на водоразделах более 20 метров. Грунтовые воды междуречья часто солоноваты, что связано с плохим дренажем на равнинах с одной стороны, и наличием засаленных подстилающих пород на некоторой глубине, с другой стороны.

3. Материалы и методы исследования

3.1. Заложение и описание почвенного разреза

Заложение почвенного разреза мы проводили в типичном месте. Размеры этого разреза таковы: длина 180 см, ширина 80 см, глубина в наиболее глубокой, головной части ямы – 110 см. Чтобы захватить материнскую породу, яму рыли уступами через каждые 30-40 см, с тем, чтобы в нее можно было легко войти. Ориентирование ямы проводили по оси «север-юг», чтобы северная, наиболее глубокая часть ямы, равномерно освещалась в течение дня, а ступеньки находились с южной стороны. При таком расположении солнечный свет падал на зачищенную стенку разреза длительное время (так лучше описывать и фотографировать разрез). Почва из ямы выбрасывалась вдоль длинных сторон ямы (т.е. на западную и восточную часть), причем черную гумусированную почву отбрасывали на одну сторону, а из глубинных горизонтов – на другую. После подготовки разреза перешли к его описанию.

Описание почвенного разреза проводили по нижеприведенной методике.

Выделение почвенных горизонтов

При описании почвенного разреза было выделено 3 основных почвенных горизонта:

А – горизонт аккумуляции органического вещества, формируется в верхней части профиля за счет отмирающей биомассы зеленых растений. Он имеет более темную окраску, чем другие горизонты, характеризуется максимальным содержанием гумуса и минеральных элементов питания растений.

В – иллювиальный или переходный горизонт, формируется под элювиальным или гумусовым горизонтом и служит переходом к материнской породе. В нем накапливаются вымытые из верхних горизонтов различные продукты почвообразования: гумус, разные минеральные соединения, коллоидная фракция почвы.

С – материнская порода, нижняя часть профиля, неизменного почвообразовательным процессом или представляющего собой породу, слабо затронутую почвообразовательным процессом [5].

Определение механического состава почвы

Механический состав почвы определяется долей частиц, находящихся во взаимоотношении друг к другу в объеме (табл. 2).

Таблица 2

Механический состав почвы

Определение механического состава почвы провели мокрым методом. Для этого образец растертой почвы увлажнили и перемешали до тестообразного состояния. Из подготовленной почвы на ладони скатали шарик и попробовали раскатать его в шнур толщиной примерно 3 мм, затем свернули в кольцо диаметром 2-3 см.

Определение структуры почвы

Структура почвы, или структурность – это способность почвы распадаться на отдельности, имеющие определенный размер и форму (агрегаты) [5].

Таблица 3

Классификация структурных отдельностей

Определение плотности почвы

Плотность почвы определили при помощи почвенного ножа.

Определение влажности почвы

Влажность почвы определяет многие процессы почвообразования и зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются климат и рельеф. В зависимости от экологической ситуации влажность почвы может варьировать в очень широких пределах от слабо увлажненной до избыточно увлажненной.

Определение наличия извести в почве

Для определения наличия извести в почве все ее слои нужно опробовать «на вскипание». Для этого на образец почвы из каждого слоя капают сильно разведенную соляную кислоту (5-10%). В случае если почва при смачивании кислотой шипит с выделением пузырьков, то записывают, что почва «вскипает» от кислоты. Это указывает на большое содержание в ней извести. «Вскипание» происходит потому, что известь при смачивании почвы кислотой разрушается, при этом выделяется углекислый газ, который и прорывается через кислоту пузырьками.

3.2. Анализ растительного покрова

Видовую принадлежность растений выясняли с использованием определителя В.В. Благовещенского. Растительное сообщество определяли по доминирующим видам.

1. 
   
   Почвенный покров на исследуемом участке

Результаты исследования

В результате проведенных нами исследований была выяснена классификационная принадлежность почвы (чернозем типичный). Характеристика почвенного разреза приведена ниже.

Горизонт А: 0-9 см – мощность 9 см; горизонт В: 9-84 см – мощность 75 см, горизонт С: 84-96 см – мощность 12 см. Сумма мощностей всех горизонтов составляет мощность почвенного профиля – 96 см (приложение 1).

Показатели мокрого способа таковы – суглинок средний, так как частицы сцепляются со средней прочностью.

Исследуемая почва имеет зернисто-глыбистую структуру. Так как форма отдельностей неправильная округлосглаженная.

Нож входил в почвенный генетический горизонт с усилием, что говорит о том, что почва уплотнена.

Степень увлажнения почвы повышается с глубиной. Для горизонта В характерно: почва слегка увлажненная, так как холодила руку при проведении опыта.

Опыт на определение содержания карбонатов (согласно методике). показал, что содержание карбонатов увеличивается с глубиной. Слой А – вскипания нет, слой В вскипание слабое, слой С – среднее (приложение 5).

4.2. Растительный покров на исследуемом участке

В ходе исследования, нами было установлено произрастание следующих видов растений на опытном участке (табл. 4) [6,7].

Таблица 4

Видовой состав растительного покрова на исследуемом участке

Данные таблицы свидетельствуют, что наибольшее количество встреченных видов относится к сем. Астровые (4 вида), а также – Розоцветные (2 вида), Бобовые (2 вида), Злаковые (2 вида). Остальные семейства представлены одним видом.

Также мы провели анализ растительного покрова, что предусматривает разделение растительного покрова на группы видов в соответствии с их экологическими, хозяйственными или какими-либо иными свойствами.

Из таблицы 4 видно, что растения относятся к следующим экологическим группам: мезофиты (8 видов), ксерофиты (5 видов), мезоксерофиты (3 вида).

Мезофиты – растения, приспособленные к жизни в условиях среднего увлажнения почвы и воздуха. Они обычно имеют хорошо развитые листья, с крупными не опушенными или слабо опушенными пластинками.

Ксерофиты – растения, приспособленные к жизни в условиях более или менее значительного дефицита влаги. Они способны переносить продолжительную атмосферную и почвенную засуху. Растения этой группы неоднородны и характеризуются различными адаптациями к неблагоприятным условиям жизни.

Мезоксерофиты – растения, которые занимают промежуточное значение. Они имеют приспособления, позволяющие им переносить непродолжительную засуху [7].

Среди жизненных форм преобладают травянистые стержнекорневые многолетники (шалфей остепненный, одуванчик лекарственный). Одно-двулетники представлены двумя видами (марьянник серебристохохлатый, горчак желтый).

Хозяйственное значение растений в основном – лекарственное (молочай прутьевидный, полынь австрийская) и кормовое (астрагал нутовый, цикорий обыкновенный). Меньшим числом видов представлены группы медоносных (зопник клубненосный, тысячелистник обыкновенный), эфиромасличных (шалфей остепненный) и пищевых растений (земляника зеленая).

Доминирующими видами в сообществах являются: кострец безостый, полынь австрийская и земляника зеленая (приложение 6).

Таким образом, на исследуемом участке можно выделить следующие степные сообщества: кострецово-полынное, кострецово-разнотравное, землянично-кострецовое (приложение 7).

4.3. Влияние антропогенного фактора

на почвенно-растительный покров ключевого участка

На исследуемом участке отмечено явное антропогенное воздействие: грунтовая дорога, встречаются следы пребывания отдыхающих. Свалки состоят из полиэтиленовых пакетов, бытовых вещей, потерявших свои потребительские свойства. Имеются как «свежие», так и старые костровища, где происходит медленное зарастание травостоем.

Заключение

Изучив почвенно-растительный покров исследуемого участка, мы пришли к следующим выводам.

Исследуемый образец почвы по своим характеристикам близок к типу – чернозем, подтипу – типичный, роду – карбонатный, виду – среднегумусный, среднемощный, на средних суглинках.

В ходе исследования, нами было установлено произрастание 16 видов растений на опытном участке. Доминирующими видами в сообществах являются: кострец безостый, полынь австрийская и земляника зеленая. Мы выделили следующие степные сообщества: кострецово-полынное, кострецово-разнотравное, землянично-кострецовое.

Данная почва пригодна для использования в сельскохозяйственных целях.

Список использованной литературы

Атлас земель Самарской области [Текст] /Гл. ред. Л.Н. Порошина – Самара: Российский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт земельных ресурсов, 2002. – 99 с.

Баранова, М.Н. Географическое краеведение Самарской области [Текст]: учебное пособие для студентов и учителей / М.Н.Баранова, О.В.Воробьева, С.А.Ибрагимова. – Самара: Изд-во СГПУ, 2009. – 106 с.

Воронин, В.В. География Самарской области [Текст]: учебное пособие для учащихся 8-9-х классов средней школы / В.В.Воронин, В.А.Гавриленкова. – Самара: ГОУ СИПКРО, 2008. – 266 с.

Захаров, А.С. «Зеленая книга» Поволжья: Охраняемые природные территории Самарской области [Текст] / А.С.Захаров, М.С.Горелов. – Самара: Кн. изд-во, 1995. – 352 с.

Казанцев, И.В. Учебная практика по географии, землеведению и природопользованию [Текст]: учебно-методическое пособие для студентов / И.В.Казанцев, Л.Ф.Ляховская, Е.С.Степанова, С.А.Ибрагимова. – Самара: ПГСГА, 2014. – 176 с.

Тихомиров, В.Н. Школьный ботанический атлас / В.Н.Тихомиров, Т.В.Асеева. – Москва: «Просвещение», 1964. – 274 с.

Устинова, А.А., Сосудистые растения Самарской области [Текст]: учебное пособие / А.А.Устинова, Н.С.Ильина. – Самара: ООО «ИПК «Содружество»», 2007. – 400 с.

http://www.priroda.samregion.ru

Приложение 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Почвенный разрез исследуемого участка

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Определение механического состава почвы

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Определение плотности почвы

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Определение наличия извести в почве

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Определение видов растений

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Растительный покров на исследуемом участке