1684
.pdfМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
Кафедра ландшафтной архитектуры и почвоведения
Экология почв
Методические указания для самостоятельной работы студентов
по направлению подготовки
05.03.06 - Экология и природопользование
Воронеж 2018
2
УДК 630*272
Тихонова, Е. Н. Экология почв [Электронный ресурс]: методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 05.03.06 Экология и / Е. Н. Тихонова; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф. Морозова ». - Воронеж, 2018. – 12 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ
имени Г.Ф.Морозова» (протокол № ___от ___________ 2018 г.)
Рецензенты: проф. кафедры экологии и земельных ресурсов ФГБОУ ВО «ВГУ», д-р биол. наук Л.А. Яблонских
Елена Николаевна Тихонова
Экология почв
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование
Редактор ____________
Подписано в печать ___________ Формат 60х90 / 16 Объем __________
Усл. печ. л. ___ ……
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова»
РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ имени Г.Ф.Морозова»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
3
Содержание
Введение
Тематическое содержание дисциплины
Перечень вопросов, выносимых на зачет
Индивидуальные задания
Рекомендуемая литература
4
ВВЕДЕНИЕ В современном мире воздействия человека на природу достигли
огромных масштабов, потребность экологических исследований повышается в связи с необходимостью проведения природоохранных мероприятий.
Экологическая проблема ныне ставится в один ряд с такими вечными вопросами научного познания, как структура материи и сущность жизни, а
по остроте и сущности ее решения, по-видимому, даже превосходит их.
Антропогенные изменения всех компонентов окружающей среды, в том числе и почвенного покрова, прибрели в настоящее время такие размеры, что человек прямо или косвенно стал их жертвой. В понятие экологии поэтому сейчас стали вводить взаимодействие с окружающей средой не только всех представителей живой природы, но и человека. Человек – не только венец природы, а часть ее, которая способна эту природу и уничтожить, и
сохранить, и приумножить. Исходя из этого, деятельность человека должна быть направлена на разумное использование почв как компонента биосферы,
ибо возможности их как средства производства небезграничны.
5
ТЕМАТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Лекционный курс
Раздел 1
Введение. Экология почв, как теоретический раздел почвоведения. Место экологии почв в почвоведении. Краткая история формирования понятий, законов, теорий экологии почв. Методы почвенно-экологических исследований.
Раздел 2
Экологические функции почв. Развитие учения В.В. Докучаева о факторах почвообразования, роль ведущих факторов в экологии почв. Биохимическое преобразование верхних слоев литосферы.
Раздел 3
Гидрологическая функция почв. Регулирование газового режима атмосферы. Участие в формировании геохимического потока элементов. Обеспечение среды обитания живых существ. Обеспечение растений влагой и элементами питания. Депонирование семян и других зачатков, сорбция микроорганизмов. Аккумуляция, трансформация и минерализация органических остатков и продуктов их переработки.
Раздел 4
Гумусированность почв и реакция на нее растений. Реакция растительности на содержание в почве биогенных элементов. Засоленность, осолонцеванность, карбонатность, заболоченность и оглеенность почв как экологические факторы роста и развития растений. Лимитирующая и регулирующая роль водного, воздушного, теплового и окислительновосстановительного режимов в жизни и продуктивность растений. Особенности растительного покрова в зависимости от свойств почв и их режимов (лесные формации, степи и пр.).
Раздел 5
Свойства почв и их роль в жизни животных. Роль свойств почв и их режимов в жизни почвообитающих животных (позвоночных, беспозвоночных, насекомых, паукообразных и др.). Почвы и наземные животные. Микроорганизмы, их распространение и функционирование как функция свойств и режимов почв. Водоросли, простейшие, грибы, актиномицеты, бактерии, дрожжи и их распространение в разных по свойствам почвах. Закономерности распространения отдельных групп живых организмов в почвах разных типов, в почвах с разными свойствами и режимами и возможности биоиндикации почв.
Раздел 6
Энергетика почвообразования. Общие закономерности и функциональные зависимости. Элементарный почвенный ареал.
6
Раздел 7
Деградация физических свойств почв. Потери почв от водной и ветровой эрозии, переуплотнение почв, переувлажнение почв.
Деградация химических свойств почв. Дегумификация почв. Потеря почвами элементов питания. Загрязнение почв. Виды загрязняющих веществ, их источники и влияние на состояние почв.
Раздел 8
Санитарная функция почвы (уничтожение отбросов, интоксикация ядов, подавление патогенных микроорганизмов).
Раздел 9
Почвенный экологический мониторинг. Понятие о почвенном экологическом мониторинге и его программе. Показатели почвенного экологического мониторинга. Виды и объекты почвенного экологического мониторинга.
|
|
Лабораторный практикум |
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Раздел |
|
Тема занятий |
|
п/п |
дисциплины |
|
|
|
|
|
|
||
1 |
Раздел 2 |
Методы почвенно-экологических исследований |
||
|
|
|
||
2 |
Раздел 3 |
Гумусированность почв и развитие растений. |
||
|
|
|
|
|
3 |
Раздел 3 |
Химия гумусовых веществ. |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Раздел 4 |
Засоленность почв и растения. |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Раздел 5 |
Эдафический |
фактор |
существования |
|
|
микроорганизмов. |
|
|
|
|
|
||
6 |
Раздел 5 |
Адаптация животных к условиям обитания в |
||
|
|
почвенной среде. |
|
|
|
|
|
||
7 |
Раздел 6 |
Энергетика почвообразования. Методы расчета. |
||
|
|
|
||
8 |
Раздел 7 |
Эрозия почв. Расчет эрозионного потенциала |
||
|
|
территории. |
|
|
|
|
|
||
9 |
Раздел 7 |
Классификация загрязняющих веществ. |
||
|
|
|
||
10 |
Раздел 8 |
Выбор технологии восстановления почвы перед ее |
||
|
|
осуществлением. |
|
|
|
|
|
||
11 |
Раздел 9 |
Показатели почвенного экологического мониторинга |
||
|
|
|
|
|
Темы коллоквиумов
Коллоквиум №1 Экологические функции почв
Коллоквиум №2 Почва как экологический фактор
Коллоквиум №1 Загрязнение почв: природа и источники загрязнения
7
Перечень вопросов, выносимых на зачет
1.Учение о почвенных экологических функциях и их сохранении.
2. Докучаевская парадигма в почвоведении и современные этапы ее развития. 3.Физические функции. Жизненное пространство. Жилище и убежище. 4.Опорная функция. Функция сохранения и депо семян и других зачатков. 5.Химические и биохимические функции. Почвенный источник питательных элементов и соединений.
6. Функции депо элементов питания, энергии, влаги.
7.Функции стимулятора и ингибитора биохимических и других процессов. 8.Физико-химические функции. Сорбция тонкодисперстного вещества,
поступающего из атмосферы, с боковым и грунтовым водным потоком и растительным опадом. .
9.Сорбция почвенным мелкоземом микроорганизмов, обитающих в почве.
10.Информационные функции. Функция сигнала для сезонных и других биологических процессов.
11.Регуляция численности, состава и структуры биоценозов. Пусковой механизм некоторых сукцессий. «Память» ландшафта..
12.Целостные функции. Трансформация вещества и энергии, находящихся и поступающих в биоценоз.
13.Санитарная функция почв. Функции буферного и защитного экрана. 14.Литосферные функции. Почва - защитный слой и фактор развития литосферы. Биохимическое преобразование приповерхностной части литосферы.
15.Почва-источник вещества для формирования пород и полезных ископаемых. Передача аккумулированной солнечной энергии и вещества атмосферы в недра Земли.
16. Антропогенные нарушения литосферных функций почвы.
17.Гидросферные функции. Особенности гидросферы как фактора почвообразовании.
8
18.Обобщенная роль почвы в круговороте воды. Участие почвы в формировании речного стока и водного баланса.
19. Трансформация атмосферных осадков в грунтовые и почвенно-грунтовые воды. Почва как фактор биопродуктивности водоемов.
20.Влияние почв на атмосферу. Почва как фактор формирования и эволюции газового состава атмосферы. Почва-регулятор современного состава атмосферы. Почва как приемник микроорганизмов и твердых частиц из атмосферы.
21.Антропогенные изменения атмосферных функций почвы. 22.Общебиосферные и этносферные функции. Почва как среда обитания для организмов суши.
23.Роль почвенного покрова в дифференциации географической оболочки и биосферы.
24.Почва-связующее звено биологического и геологического круговоротов.
Почва как фактор биологической эволюции.
25.Деградация почв. Основные типы деградации почв.
26.Почвенный мониторинг. Организация, проведение и задачи почвенного мониторинга.
27.Уровни и виды охраны почв. Система почвоохранных мероприятий. 28.Создание Красной книги почв. Становление особой охраны почв.
Критерии отбора почв для Красной книги.
29.Кадастровая оценка. Подготовка сводного кадастра ценных почвенных и других природных объектов. Экологический паспорт ценного почвенного объекта. Виды почвенных объектов особой охраны.
30.Правовые предпосылки сохранения почв и биосферы в целом. Основные природо-охранные направления: природно-социальное и природное.
9
Индивидуальные задания
Индивидуальное задание №1. Экологические функции почв
Вариант 1 Глобальные литосферные функции почв (педосферы):
1.Почва как источник вещества для новобразования минералов и полезных ископаемых;
2.Биохимическое преобразование верхних слоев литосферы;
3.Защита литосферы от чрезмерной эрозии;
Вариант 2 Почва и гидросфера:
1.Роль почв в эволюции гидросферы;
2.Участие почв в формировании грунтового и речного стока;
3.Барьерная (сорбционная) функция почв по отношению к акваториям.
Вариант 3 Почва и атмосфера
1.Состав атмосферы и почвенного воздуха. Взаимовлияние.
2.Атмосферные функции почвы.
3.Санитарные функции почв.
Вариант 4 Общебиосферные функции почв:
1.Функции почвы в биологической эволюции.
2.Почва как среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши;
3.Педосфера – связующее звено биотического и геологического круговоротов.
Индивидуальное задание №2. Почва как экологический фактор
Вариант 1
1.Влияние на растения и растительность плотности почв;
2.Гранулометрический состав почв и особенности развития и функционирования растений;
3.Гумусированность почв и развитие растений. Химия гумусовых веществ.
4.Засоленность почв и растения.
Вариант 2 1. Болотный процесс почвообразования (торфообразование и глеевый
10
процесс) как экологические факторы роста и развития растений;
2.Эдафический фактор существования микроорганизмов;
3.Почвенная мезофауна;
4.Адаптация животных к условиям обитания в почвенной среде.
Вариант 3
1.Фитогенные поля. Понятие, механизмы воздействия.
2.Роль различных типов растительности в формировании водного режима почв;
3.Животные и педогенез;
4.Роль микроорганизмов в азотфиксации, нитрификации и аммонификации, сульфатредукции.
Вариант 4
1.Концепция парцеллярного устройства биогеоценозов.
2.Процессы гетерогенизации и гомогенизации в пространстве почвенного покрова.
Темы рефератов
1.Растительный покров ЦЧР как фактор экологической дифференциации почв.
2.Значение биотического фактора в экологии почв.
3.Связь химических особенностей поверхностных и почвенно-грунтовых вод с химизмом почв.
4.Техногенное загрязнение и экология почв ЦЧР.
5.Нарушение экологических функций почв в процессе хозяйственной деятельности человека (на примере какого-либо производства – нефтегазодобыча, урбанизация, сельское хозяйство).
6.Структура земель фонда России и тенденции ее изменения.
7.Факторы трансформации почвенного покрова.
8.Эрозия почв.
9.Потери почвенного гумуса.
10.Подкисление почв. Засоление почвенного покрова.
11. Заболачивание земель. Загрязнение почв вследствие переувлажнения и уплотнения.
12.Естественная и искусственная радиоактивность почв.
13.Деградация почв и экологическая безопасность России.
14.Понятие о воспроизводимости плодородия. Способы повышения плодородия почв.
15.Классификация явлений деградации почвы.