Конспект урока на тему «Методы оценки состояния почвы города Октябрьск»

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный университет»

Центр образовательных услуг и консалтинга

ИТОГОВАЯ РАБОТА ПО ПРОГРАММЕ

«Актуальные проблемы экологического образования школьников»

Конспект урока на тему «Методы оценки состояния почвы города Октябрьск»

Выполнила: слушатель программы

учитель химии и биологии

ГБОУ ООШ №2 г.о. Октябрьск

Самарской области

Чикулаева Л. И._________

Руководитель:

ст. преподаватель кафедры экологии,

ботаники и охраны природы СамГУ Корчиков Е. С. __________

Работа защищена

«6» июня 2014 г.

Сызрань

2014

Содержание

1. Введение………………………………………………………………..…3

2.Основная часть

2.1.Почвоведение как наука………………..……………….………………4

2.2. Характеристика почв Самарской области.………………………………6

2.3.Методы оценки состояния почвы.……….…………..……………………..8

2.3.1. Физические способы оценки:……………………………………………….8

2.3.2. Химические:……………………………………………………………9

Заключение……………………………………………………………………..11

Список использованной литературы……………………………….…..…12

1. Введение

«Почва-четвертое царство природы»

В.В. Докучаев.

В настоящее время проблема взаимодействия человеческого общества с природой приобрела особую остроту. Становится бесспорным, что решение проблемы сохранение качества жизни человека на Земле, немыслимо без определенного осмысления современных экологических проблем: сохранение чистоты и продуктивности природных сред (атмосферы, гидросферы, почв, лесов и т. д.). Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы Земли. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Если это звено биосферы будет разрушено, то сложившееся функционирование биосферы необратимо нарушится. Именно поэтому чрезвычайно важно изучение глобального биохимического состава почвенного покрова, его современного состояния и изменения под влиянием антропогенной деятельности. На больших площадях происходит снижение продуктивности почв из-за уменьшения содержания гумуса, запасы которого за последние 20 лет сократились в РФ на 25-30%, а ежегодные по­тери составляют 81,4 млн. т. Земля сегодня может прокормить 15 млрд. человек. Бережное и грамотное обращение с землей сегодня стало самой актуальной проблемой.

Одной из важнейших экологических проблем Самарской области является истощение и загрязнение почв. На территории области практически не осталось земель, которые не испытывают антропогенного воздействия, преимущественно негативного характера. Сокращаются площади наиболее ценных почв, уменьшается уровень плодородия, сильно развиты эрозионные процессы. Почвы — это медленно возобновляемый ресурс. Одна из особенностей почвы — естественное плодородие — формируется очень длительное время, а уничтожение плодородного слоя происходит всего за 5—10 лет. Из сказан­ного следует, что почва менее подвижна по сравнению с другими абиотическими составляющими биосферы. Хозяйственная деятельность человека в настоящее время становится доминирующим фактором в разрушении почв, сни­жении и повышении их плодородия. Для устойчивого развития человеку необходимо осоз­нать свое отрицательное воздействие на почву и принять меры по снижению этого воздействия. Увеличение численности человечества приводит к бо­лее интенсивному землепользованию.

В Конституции РФ в статье 9 говорится «Земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территории». В статье 36 говорится ». Владение, пользование и распоряжение землей и другими природными ресурсами осуществляются их собственниками свободно, если это не наносит ущерба окружающей среде и не нарушает прав и законных интересов иных лиц».

Цель работы: используя различные методы исследования, оценить состояния почвы города Октябрьск Самарской области.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить литературу описывающие методы, позволяющие оценить состояние почвы.

2. Выяснить физико-химические свойства почвы, влияющие на плодородие.

3. Исследовать экологическое состояние почвы: её физические и химические свойства.

4. Предложить рекомендации по улучшению качества почвы и путь к повышению ее плодородия.

Гипотеза исследования – оценив экологическое состояние почвы, предложить рекомендации по улучшению качества почвы и путь к повышению ее плодородия.

Объект исследования: образец почвы с дачного участка.

2. Основная часть

2.1.Почвоведение как наука

Появление почвоведения как науки произошло лишь в конце XIX века и связано с именем В. В. Докучаева. В. И. Вернадский также внёс вклад в почвоведение. Он называл почву биокосным образованием, то есть состоящим из живого и неживого вещества.

Современное почвоведение – это фундаментальная наука. Ее форпост – факультет почвоведения Московского государственного университета. Сегодня почвоведение оснащено мощной приборной базой. Для изучения состояния почвенного покрова используются космические спутники с приборами дистанционного зондирования. В то же время для понимания тончайших процессов, происходящих на поверхности минералов в почве при воздействии на них микроорганизмов и корневых волосков, широко применяются электронные и сканирующие микроскопы.

Жизнь почвы изучают на основании периодических автоматических измерений влажности, температуры, состава почвенных растворов. Однако, несмотря на такую техническую оснащенность, главным «прибором» для почвоведа остается лопата. Сейчас почвоведение из науки, которая нужна была, прежде всего, сельскому хозяйству, становится наукой, изучающей природную среду и воздействие на нее человека. И все чаще почвоведы – непременные участники крупных экологических проектов.

Почва состоит из твердой, жидкой, перегноя, газообразной и живой частей. Соотношение их неодинаково не только в разных почвах, но и в различных горизонтах одной и той же почвы. Закономерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних почвенных горизонтов к нижним и увеличение интенсивности преобразования компонентов материнской породы от нижних горизонтов к верхним. 
В твердой части почвы преобладают минеральные вещества литогенного происхождения. Вторая группа органических соединений почвы представлена сложным комплексом из гумусовых веществ, или гумуса, возникшего в результате сложных биохимических реакций из соединений первой группы. Жидкая часть почвы или, как ее еще называют, почвенный раствор – это содержащаяся в почве вода с растворенными в ней газами, минеральными и органическими веществами, попавшими в нее при прохождении через атмосферу и просачивании через почвенную толщу. Газообразная часть, или почвенный воздух, заполняет поры почвы, не занятые водой Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов и почвенных животных. Активная роль живых организмов в формировании почвы определяет принадлежность ее к биокосным природным телам – важнейшим компонентам биосферы.

В.В. Докучаев определил почву как функцию, т.е. величину, которая зависит от климата, рельефа, горных пород, живых организмов и времени.

Цвет, механический состав, структура, новообразования – основные характеристики почвенных горизонтов. Почва бывает разного цвета из-за того, что в ней как бы смешиваются цвета ее главных компонентов. Механический состав почвы – это содержание в ней песчаных и глинистых частиц разного размера. Минеральная часть: грибы, водоросли. Органическая часть: дендрит, например, гуминовые кислоты. Наконец, новообразования – это особые выделения в почвенном веществе, образующие в результате выпадения из растворов различных солей и соединений.

2.2. Характеристика почв Самарской области.

Расположение Самарской области на пограничной территории, в лесостепной и степной зонах, неоднородность её геологического строения, состава материнских пород, рельефа, условий увлажнения и растительности обусловили большое разнообразие почв. Серые лесные почвы, выщелоченные и типичные чернозёмы преобладают в северных районах, а на юге их заменяют южные чернозёмы, каштановые почвы, а так же солонцы и солончаки.

На основе ландшафтно-географического районирование Поволжья, выполненного в 1939 году, в Самарской области было выделено 5 природных районов. К ним относятся правобережная лесостепь, прикондурчинская лесостепь, лесостепь высокого Заволжья, переходная степная полоса Заволжья, Сыртовая степь Заволжья. Город Октябрьск относится к району = правобережная лесостепь.

Почвы Самарской области по содержанию гумуса относятся преимущественно к средне- и малогумусным. Тучные чернозёмы распростронены мало, занимают зо 1 % общей площади области.. По величине гумусового горизонта почвы отшосятся к среднемощным и маломощным.

Характеристика земельного фонда Самарской области

Наименование характеристик

2.3.Методы оценки состояния почвы.

2.3.1. Физические способы оценки:

1.Механический состав почвы.

Ход работы: По механическому составу (соотношению песка и глины) выделяют четыре разновидности почв: глинистые, суглинистые, песчаные, супесчаные. В полевых условиях определение механического состава почвы производится следующим образом. Щепотку почвы тщательно растирают на ладони. Супесчаные почвы растираются легко, при этом обнаруживается незначительное количество мягкого пылевато-глинистого материала. Песчаные почвы полностью лишены глинистых частиц. Глинистые почвы растираются с трудом, и после растирания появляется значительное количество пылевато-глинистых частиц.

Определение механического состава на ощупь дополняется методом раскатывания увлажненной почвы. Небольшое количество почвенного материала смачивают водой до консистенции густой вязкой массы. Эту массу скатывают в шарик диаметром 1—2 см. Шарик раскатывают в шнур, который затем сгибают в кольцо. Если почва глинистая, шнур при сгибании в кольцо не ломается и не растрескивается. Шнур из суглинистой почвы при сгибании в кольцо разламывается. Из супесчаной почвы можно получить только непрочный, легко рассыпающийся шарик, шнур из которого приготовить нельзя.

Результат: При сворачивании в кольцо образовались трещины.

Вывод: Почва – лёгкий суглинок.

2. Структура. Ход работы: Под структурой почвы понимают ее способность распадаться на отдельные комочки различной величины и формы. Структуру почвы определяют по характеру отдельных комочков, на которые она распадается при легком разминании в руках, а также при выбрасывании почвенной массы из ямы. Для различных горизонтов почв характерна определенная структура: зернистая структура характерна для гумусового горизонта черноземов, ореховатая — для горизонта В подзолистых и серых лесных почв, пластинчатая — для горизонта А2 этих же почв, столбчатая — для горизонта вмывания солонцов.

Результат: Почва зернистая.

Вывод: Почва наиболее подходит для сельскохозяйственных работ.

2.3.2. Химические:

1. Определение кислотности почвы

Для нормального роста и развития сельскохозяйственные растения требуют определенного уровня кислотности почвы, который зависит от природных факторов, а также от внесенных удобрений. Большая часть растений хорошо растет и развивается на щелочных, нейтральных и слабокислых почвах. Если почва кислая, она требует известкования (внесения в нее известняка или золы).

Определение кислотности с помощью индикаторной бумаги.

Ход работы:

1. Приготовьте почвенную вытяжку:

— в стакан (чашку фарфоровую) поместите 2—3 см3 почвы;

— содержимое хорошо перемешайте стеклянной палочкой и дайте отстояться.

2. Определите значения рН:

— возьмите полоску индикаторной бумаги и опустите в вытяжку;

— достаньте индикаторную бумагу через 1—2 сек.;

— сравните полученную окраску бумаги со шкалой значений рН;

— определите тип образца почвы (кислая, щелочная, нейтральная).

При значениях рН: от 1 до 5 — почва кислая; от 5,5 до 6,5 — слабокислая; от 6,5 до 7 — нейтральная; от 7 до 8 — слабощелочная; выше 8 — щелочная.

3.

Результат: Почва имеет рH=6, следовательно, слабо кислая.

2. Определение хлорид-иона.

Берут в пробирку 5 мл водной вытяжки, подкисляют азотной кислотой (1-2 капли) для разрушения бикарбонатов, прибавляют несколько капель азотнокислого серебра, перемешивают. По харак­теру осадка AgCI судят о содержании хлор-иона.

Осадок

Результат: лёгкая муть.

Вывод: следы ионов хлора, следовательно, происходящие процессы не ведут к засолению.

3. Определение ионов кальция

Фильтрат водной вытяжки в количестве 3 см³ наливают в про­бирку, подкисляют 1-2 каплями 10%-ной соляной кислоты, и добав­ляют 1,5-2 см³ 4%-ного раствора щавелевокислого аммония (оксалата аммония).

При наличии кальция протекает реакция:

СаС1₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = СаС₂О₄ + 2NH₄CI

Характеристика осадка

Результат: ионов кальция в образце содержится 4мг.

Вывод: Ионы кальция очень важны для развития растения.

4. Определение сульфат-иона

Ход работы: Фильтрат водной вытяжки в количестве 2 см³ отливают в про­бирку, добавляют несколько капель концентрированной соляной кислоты и 1-2 см³ раствора хлористого бария. Раствор в пробир­ке нагревают до кипения. При наличии сульфатов происходит ре­акция:

Na₂SO₄ + BaCI₂ = 2NaCI + BaSO4

Сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллическо­го осадка.

Характеристика осадка

Осадок

5. Определение плодородия почвы методом биотестов

Ход работы: Посеяли в исследуемый образец почвы семена кресс салата, по 20 штук, проращивали их при температуре 26-27 °С. Через 3 дней сравнили проростки. Результат оценили по формуле, аллопатическую активность выразили в процентах.

Вывод: Растения, произрастающие на данном участке, угнетаются почвой.

Заключение

Исследовательская работа «Методы оценки состояния почвы города Октябрьск Самарской области» позволила ответить на вопрос: каково экологическое состояние и плодородность почвы нашего города.

Изучив литературу по данному вопросу, отобрав образец почвы с территории дачного участка, обработав полученные данные, пришла к следующим выводам:

1) По структуре почва зернистая, наиболее подходит для сельскохозяйственных работ.

2) Химический анализ не выявил ионов веществ ведущих к заболачиванию почв, и веществ особо опасные для здоровья человека.

3) В результате биотеста выяснила, что растения угнетаются почвой.

В целом экологическое состояние почв удовлетворительное, но требует рационального их использования.

Список использованной литературы

1. Алексеев С.В., Груздева Н.В. Практикум по экологии: : Учебн. Пособие – М.: АО МДС, 1996 г- 213 с.

2. Баканина Ф.М. Агроэкология: Учебн. Пособие. – Н. Новгород: Изд – во Волго-Вятской академии гос. Службы, 2002 г.- 192 с.

3. Вакуленко В.В. Декоративное садоводство – М.: Просвещение, 1982 г.- 143 с.

4. Винокурова Н.Ф., Копосова Н.Н. Геоэкология: Учебн. Пособие. – Н. Новгород: Изд – во Волго-Вятской академии гос. Службы, 2002 г.

5. Кудрявец Д.Б., Петренко Н.А. Как вырастить цветы: Кн. Для учащихся. – М.: Просвещение, 1993 г- 176 с.

6. Потапов А.Д. Экология. – М: Высшая школа, 2005.

7. Чижевский А.Е. Я познаю мир: Экология, – М.: АСТ, 2005.