VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние растений хвойных, смешанных лесов и многолетних трав на агрохимические свойства почвы в различных климатических зонах

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Комягин В.О. 1Кипер Т.Н. 1

---

1МБОУ школа № 4

Леонидова Т.В. 1

---

1МБОУ школа № 4 г. Долгопрудный

Работа в формате PDF

73.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Почва является основой всех основных функций проявления жизни на земле. Почвенный покров земли обеспечивает около 90 % продуктов питания человечества.

Возникновение и формирование почвы – очень сложный процесс. Она образуется в результате взаимодействия растений, животных, микроорганизмов, горных пород и климата, обладает плодородием и является самостоятельным природным образованием.

Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические и физико-химические свойства.

Высшие растения как продуценты и главный источник поступления в почву органического вещества играют особую роль в почвообразовании. Они влияют на химический и минеральный состав почв, их физические свойства, тепловой и водный режимы. Почва определяет растительный покров, и сама зависит от него.

В разных природных условиях формируются почвы, значительно отличающиеся друг от друга составом, структурой и свойствами.

Цель исследований: изучить влияние растений хвойных и смешанных лесов, многолетних трав на агрохимические свойства почвы в различных климатических зонах.

Задачи: 1) изучить литературные источники;

2) отобрать образцы почвы в растительных сообществах: смешанный лес с преобладанием сосны, смешанный лес с преобладанием лиственных пород, угодье сенокос и городской парк в различных климатических зонах;

3) повести агрохимический анализ почвенных образцов;

4) сравнить агрохимические свойства различных типов почв;

5) сравнить влияние различных растений на агрохимические показатели почвы.

Методы исследования: 1) изучение литературных источников;

2) отбор почвенных образцов;

3) лабораторно-исследовательский.

Предмет исследований: агрохимические свойства почв разных климатических зон и природных сообществ.

Объект исследований: кислотность почвы, содержание органического вещества, азота, фосфора и калия в почве.

Время проведения исследований: июнь – октябрь 2018 года.

Литературный обзор.

В естественных условиях плодородие почв неразрывно связано с соответствующим этим почвам биоценозом. Лесная растительность с момента образования сомкнутого древостоя активно воздействует на почву, изменяя ее свойства. Происходящие изменения в почве связаны с видовым составом лесообразующих пород биоценоза [1].

Высокими почвоулучшающими свойствами отличаются акация желтая, ракитник, дрок, на корнях которых поселяются клубеньковые бактерии, усваивающие азот воздуха. Обогащение почвы азотом происходит в основном через растительный опад. Почвоулучшающая роль березы, липы, ясеня, вязов, граба, лиственницы, лещины, бересклета, можжевельника, рябины, клена татарского заключается в быстром разложении их опада, более полном вовлечении содержащихся в нем химических элементов в новый цикл биологического круговорота.

Породы, образующие грубый покров, дающий сильнокислый гумус, считаются почвоухудшающими (пихта, ель, сосна) [2].

После многолетних трав почва имеет повышенное содержание водопрочных структурных агрегатов, надежно противостоящих эрозии. Многолетние травы способны усваивать и переводить в органическую форму большое количество минеральных веществ почвы, в том числе вносимых с минеральными удобрениями. В составе растительных остатков многолетних трав эти вещества не вымываются из почвы и не загрязняют окружающую среду [3].

3. Экспериментальная часть

3.1. Методика проведения исследований

Исследования проводили с июня по октябрь 2018 года. Почвенные образцы отбирались на глубине 0-10 см на территориях Московской, Тверской, Псковской областей и республики Крым в следующих растительных сообществах: сосновый, смешанный и лиственный лес, угодье сенокос, городской парк.

В Московской области – угодье сенокос и смешанный лес расположены в Мытищинском районе: сенокос - рядом с деревней Торфоболото, смешанный лес с преобладание сосны - между деревнями Новосельцево и Степаньково, смешанный лес с преобладанием лиственных пород деревьев – между деревнями Новосельцево и Еремино. Городской парк находится в микрорайоне Шереметьевский города Долгопрудный.

Почва в Тверской области отбиралась в Калязинском районе, рядом с деревней Алексино, в растительных сообществах: сосновый и смешенный лес, на сенокосе.

В Псковской области почву отбирали с угодья сенокос в Великолукском районе и на окраине Пскова – в сосновом лесу.

В Крыму в Белогорском районе, с. Учебное северный склон горы Тау_-Баши – лиственный лес (дуб, бук, граб); в г. Алушта – городской парк, где растут сосны, кипарисы, кедры и на нижнем плато горного массива Чатыр-Даг на высоте 497 м над уровнем моря недалеко от с. Мраморное - разнотравье и на высоте 1000 м над уровнем моря у пещеры Эмие-Баир-Хосар – разнотравье, иногда встречается стелющийся можжевельник. Почвы здесь малоразвиты, слой почвы не превышал 10 см.

Отобранные образцы высушивали, просеивали через сито с отверстиями 1см для определения рН, фосфора, калия; через сито с отверстиями 0,25см для определения органического вещества и азота.

Агрохимические анализы почвы проводили на базе ФГБНУ ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса» в отделе аналитических методов исследований. Кислотность почвы в соляной вытяжке определяли по ГОСТ 26483-85, органическое вещество – методом Тюрина с последующим определением на фотоколориметре ГОСТ 26213-91, общий азот – методом «индофенольной зелени» и последующим определением на фотоколориметре ГОСТ 26107-84, подвижные формы фосфора и калия – методом Кирсанова ГОСТ 54650-2011(фосфор - на фотоколориметре, калий - на пламенном фотометре).

3.2. Результат исследования.

В результате проведенных исследований (таблица) было установлено, что агрохимические показатели почв определяются почвообразующей породой, произрастающей растительностью и механическим составом почвы.

В наших исследованиях все почвы Крыма имели нейтральную или слабощелочную реакцию среды. В них достаточное содержание органического вещества и подвижного калия по сравнению с другими исследуемыми почвами.

Почвы Тверской, Псковской и Московской областей имеют более кислую реакцию среды, причем значение рН зависит от произрастающей растительности на этих почвах. Исследования некоторых авторов [4] показывают, что опад хвойных пород подкисляет почву. Это отмечено и в

Таблица.

Основные почвенные показатели под различными ценозами, слой 0-10 см

наших исследованиях. Так, в хвойных лесах Тверской и Московской областей почва имеет очень кислую реакцию среды.

Такая закономерность не прослеживается в Псковской области, очевидно, потому, что почвы были взяты в разных районах и имеют разный механический состав.

Почвы Калязинского района Тверской области по механическому составу относятся к песчаным почвам, отличаются меньшим плодородием, чем остальные почвы. В них меньше содержится подвижного калия, общего азота, органического вещества. Более плодородной из них является почва угодья сенокос, очевидно, это связано с внесением удобрений на данном поле.

Почвы Псковской области отличаются высоким содержанием фосфора по сравнению с другими исследуемыми почвами.

В лесах Московской области в слое 0-10 см отмечено большее содержание азота, чем в лесах других областей.

Высокое содержание органического вещества, общего азота, подвижных фосфора и калия наблюдается в почве городского парка микрорайона Шереметьевский г. Долгопрудного Московской области. Очевидно, в городском парке проводили культурно-технические работы по улучшению состояния верхнего слоя почвы, возможно, вносили торф, перегной, удобрения.

Во всех почвах, занятых лесами, отмечено большее содержание органического вещества по сравнению с почвами, на которых произрастают луговые травы за исключение песчаных почв Калязинского района Тверской области.

Высокое содержание органического вещества в почвах лесов можно объяснить большим количеством растительных остатков травянистых и древесных растений, а также и останками животных, которые не изымаются из экосистем.

Таким образом, агрохимические свойства почвы определяются как почвообразующей породой, так и растительными сообществами.

4. Выводы.

1. В результате проведенных исследований было установлено, что агрохимические показатели почв определяются почвообразующей породой, произрастающей растительностью и механическим составом почвы.

2. Растительные сообщества оказывают большое влияние на агрохимические свойства почвы, при этом происходящие изменения в почве связаны с видовым составом сообщества.

3. Существенное влияние на почвенные показатели оказывают культурно-технические мероприятия по улучшению плодородия почвы (внесение торфа, навоза и т.п.).

4. Органическое вещество накапливается под влиянием всех наземных растений. Больше всего его содержание отмечено в лесных растительных сообществах.

5. Опад хвойных пород подкисляет почву.

5. Источники.

1. Воздействие лесов на почву [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://lsdinfo.org/vozdejstvie-lesov-na-pochvu/ (дата обращения 12.01.2018).

2 . Влияние леса на почву [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://studfiles.net/preview/3894399/page:22/ ( дата обращения 13.01.2018).

3. Многолетние травы в севооборотах [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://agronomiy.ru/mnogoletnie_travi_v_sevooborotach.html (дата обращения 13.01.2018).

4. Орлова М.А. Кислотность и питательный режим почв хвойных лесов Кольского полуострова: Автореф. Дис. Канд. Биол. Наук. – Москва, 2006. – 28 с.