Лекция 4 ГЕО 2 .ppt
- Количество слайдов: 49
ЛЕКЦИЯ 4 ГЕО 2 ВОДНЫЕ, ВОЗДУШНЫЕ, ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ И РЕЖИМЫ ЗАУШИНЦЕНА А. В. - д-р биол. наук, профессор
1. 2. 3. 4. ВОДНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ: ВОДОУДЕРЖИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ВЛАГОЕМКОСТЬ ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ
ВОДОУДЕРЖИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬСВОЙСТВО ПОЧВЫ УДЕРЖИВАТЬ ВОДУ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СОРБЦИОННЫХ И КАПИЛЛЯРНЫХ СИЛ.
ВЛАГОЕМКОСТЬНАИБОЛЬШЕЕ КОЛИЧЕСТВО ВОДЫ, КОТОРОЕ СПОСОБНА УДЕРЖАТЬ ПОЧВА ТЕМИ ИЛИ ИНЫМИ СИЛАМИ.
ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ И МАКСИМАЛЬНАЯ ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ ПОЧВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА И СОДЕРЖАНИЯ ГУМУСА ТИП ПОЧВЫ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ГОРИЗОНТ ГЛУБИНА ВЗЯТИЯ ОБРАЗЦА, см ИЛИСТЫЕ ЧАСТИЦЫ, % ГУМУС, % ГИГРО СКОПИЧ НОСТЬ, % МАКСИМАЛЬНАЯ ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ, % ЧЕРНОЗЕМ ОБЫКНОВЕ ННЫЙ ТЯЖЕЛО СУГЛИНИС ТЫЙ А 1 2 -12 34, 92 6, 65 5, 19 8, 88 В 1 30 -40 33, 56 4, 92 5, 07 8, 84 В 2 57 -67 33, 14 1, 87 4, 12 8, 22 ДЕРНОВО ПОДЗОЛИС ТАЯ ЛЕГКОСУ ГЛИНИСТАЯ А 1 2 -12 7, 59 2, 45 1, 68 3, 98 В 1 60 -70 22, 44 0, 49 3, 25 6, 97 В 2 74 -84 16, 52 0, 08 2, 67 5, 65
ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬСПОСОБНОСТЬ ПОЧВЫ ВПИТЫВАТЬ И ПРОПУСКАТЬ ВОДУ.
ГРАДАЦИЯ ПОЧВ ПО ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ (Качинский Н. А. , 1972) ПОКАЗАТЕЛИ, мм/час. ГРАДАЦИЯ > 1000 ПРОВАЛЬНАЯ 1000 -500 ИЗЛИШНЕ ВЫСОКАЯ 500 -100 НАИЛУЧШАЯ 100 -70 ХОРОШАЯ 70 -30 УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНАЯ < 30 НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНАЯ
ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВСОВОКУПНОСТЬ ЯВЛЕНИЙ ПОСТУПЛЕНИЯ ВЛАГИ В ПОЧВУ, ЕЕ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ, УДЕРЖАНИЯ В ПОЧВЕННЫХ ГОРИЗОНТАХ И РАСХОДА ИЗ ПОЧВЫ.
УРАВНЕНИЕ ВОДНОГО БАЛАНСА: Вос + Вг + Впр = Еисп + Ет + Ви + Вп, Где: Вос – сумма осадков за период наблюдения; Вг – количество влаги, поступающей из грунтовых вод; Впр – количество влаги, поступающей в результате поверхностного притока; Еисп – физическое испарение влаги с поверхности почвы за период наблюдения; Ет – количество влаги, расходуемой на транспирацию (десукция); Ви – инфильтрующаяся влага в нижележащие горизонты; Вп – влага, теряющаяся при поверхностном стоке.
ЗАПАСЫ ВЛАГИ В ГЕНЕТИЧЕСКОМ ГОРИЗОНТЕ (В СЛОЕ) ПОЧВЫ: B= a· dv· H, где: В – запас воды (мм/га) для слоя Н; а- полевая влажность (%); dv – плотность почвы (г/см куб. ); H – мощность горизонта (см).
ОЦЕНКА ЗАПАСОВ ПРОДУКТИВНОЙ ВЛАГИ МОЩНОСТЬ СЛОЯ ПОЧВЫ, см ЗАПАСЫ ВОДЫ, мм КАЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЗАПАСОВ ВОДЫ 0 - 20 > 40 ХОРОШИЕ 40 - 20 УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫЕ <20 НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫЕ > 160 ОЧЕНЬ ХОРОШИЕ 160 - 130 ХОРОШИЕ 130 - 90 УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫЕ 90 - 60 ПЛОХИЕ < 60 ОЧЕНЬ ПЛОХИЕ 0 - 100
ТИПЫ ВОДНОГО РЕЖИМА МЕРЗЛОТНЫЙ НЕПРОМЫВНОЙ ИРРИГАЦИОННЫЙ ПРОМЫВНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКИ ПРОМЫВНОЙ ВЫПОТНОЙ
МЕРЗЛОТНЫЙ ТВР ХАРАКТЕРЕН ДЛЯ РАЙОНОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ. МЕРЗЛОТА ЯВЛЯЕТСЯ ВОДОУПОРОМ.
ПРОМЫВНОЙ ТВР (КУ> 1) ХАРАКТЕРЕН ДЛЯ РАЙОНОВ, ГДЕ СУММА ГОДОВЫХ ОСАДКОВ БОЛЬШЕ ВЕЛИЧИНЫ ИСПАРЯЕМОСТИ, ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ РАСПОЛОЖЕНЫ БЛИЖЕ 3 -х МЕТРОВ К ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПРОФИЛЯ.
ПЕРИОДИЧЕСКИ ПРОМЫВНОЙ ТВР (КУ 1, 2 -0, 8) ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ СРЕДНЕМНОГОЛЕТНЕЙ СБАЛАНСИРОВАННОСТЬЮ ОСАДКОВ И ИСПАРЯЕМОСТИ, КОТОРЫЕ МОГУТ ДОСТИГАТЬ ПЛАСТА ГРУНТОВЫХ ВОД 1 РАЗ В 10 -15 ЛЕТ. ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ РАСПОЛОЖЕНЫ НА ГЛУБИНЕ 3 - 6 м ОТ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПРОФИЛЯ.
НЕПРОМЫВНОЙ ТВР (КУ<1) ХАРАКТЕРЕН ДЛЯ ТЕРРИТОРИЙ, ГДЕ ВЛАГА НЕ ДОСТИГАЕТ ГРУНТОВЫХ ВОД, РАСПОЛОЖЕННЫХ ГЛУБЖЕ 6 м ОТ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПРОФИЛЯ.
ВЫПОТНОЙ ТВР (<1) ХАРАКТЕРЕН ДЛЯ ТЕРРИТОРИЙ С ЗАЛЕГАНИЕМ ГРУНТОВЫХ ВОД БЛИЖЕ З-х МЕТРОВ К ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПРОФИЛЯ.
ИРРИГАЦИОННЫЙ ТВР (КУ>1) ХАРАКТЕРЕН ДЛЯ ПОЛИВНЫХ ЗЕМЕЛЬ.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ: - РЫХЛЕНИЕ; - ПОЛИВ; - ОСУШЕНИЕ; - ЗАТЕНЕНИЕ; - ПОСЕВ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ; - ПОДБОР И ПОСАДКА ДЕРЕВЬЕВ.
ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ: ТЕПЛОПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ; ТЕПЛОЕМКОСТЬ; ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ.
ТЕПЛОПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ – СПОСОБНОСТЬ ПОЧВЫ ПОГЛОЩАТЬ ЛУЧИСТУЮ ЭНЕРГИЮ СОЛНЦА.
• АЛЬБЕДО (А)- КОЛИЧЕСТВО КОРОТКОВОЛНОВОЙ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ, ОТРАЖЕННОЕ ПОВЕРХНОСТЬЮ ПОЧВЫ. • ВЫРАЖАЕТСЯ В ПРОЦЕНТАХ (%) ПО ОТНОШЕНИЮ К ПОСТУПИШЕЙ НА ПОВЕРХНОСТЬ ПОЧВЫ ЭНЕРГИИ.
АЛЬБЕДО РАЗНЫХ ПОЧВ (по Чудновскому А. Ф. , 1969) ТИП ПОЧВЫ ЧЕРНОЗЕМ : сухой влажный СЕРОЗЕМ: АЛЬБЕДО , % 14 8 25 -30 влажный ГЛИНА : сухой 10 -12 23 влажная ПЕСОК сухая 16 34 -40
ТЕПЛОЕМКОСТЬ (С)- СВОЙСТВО ПОЧВЫ ПОГЛОЩАТЬ ТЕПЛО. ВЫРАЖАЕТСЯ КОЛИЧЕСТВОМ ТЕПЛА (В КАЛОРИЯХ), НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ НАГРЕВАНИЯ ЕДИНИЦЫ МАССЫ (1 г) ИЛИ ОБЪЕМА (1 см куб. ) НА 1⁰С.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ ЗАВИСИТ ОТ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА, МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВЫ, СОДЕРЖАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА, ВЛАЖНОСТИ , ПОРИСТОСТИ, АЭРАЦИИ.
ТЕПЛОЕМКОСТЬ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ПОЧВЫ ВЕЩЕСТВО ТЕПЛОЕМКОСТЬ ВЕСОВАЯ, ккал/г ОБЪЕМНАЯ, ккал/см куб. ПЕСОК 0, 196 0, 517 ГЛИНА 0, 233 0, 577 ТОРФ 0, 477 0, 611 ВОДА 1, 000 КВАРЦ 0, 198 - КАОЛИН 0, 233 0, 517
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬСПОСОБНОСТЬ ПОЧВЫ ПРОВОДИТЬ ТЕПЛО. ИЗМЕРЯЕТСЯ КОЛИЧЕСТВОМ ТЕПЛА В КАЛОРИЯХ, КОТОРОЕ ПРОХОДИТ В ТЕЧЕНИЕ 1 с ЧЕРЕЗ 1 см куб. ПОЧВЫ.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ РАЗНЫХ ЧАСТЕЙ ПОЧВЫ ВЕЩЕСТВО ВОЗДУХ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, кал 0, 00006 ВОДА 0, 00136 ТОРФ 0, 00007 КВАРЦ 0, 0004 ГРАНИТ 0, 0082 БАЗАЛЬТ 0, 0052
ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ЗАВИСИТ ОТ: АТМОСФЕРНОГО КЛИМАТА, ХАРАКТЕРА РЕЛЬЕФА, РАСТИТЕЛЬНОСТИ, СНЕЖНОГО ПОКРОВА.
ПОСТУПЛЕНИЕ ТЕПЛА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭКСПОЗИЦИИ СКЛОНА (по убыванию): ЮЖНЫЕ ЗАПАДНЫЕ ВОСТОЧНЫЕ СЕВЕРНЫЕ
СУТОЧНЫЙ ХОД ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЧВЫ ЗАВИСИТ ОТ СВОЙСТВ ПОЧВЫ (ПЛОТНОСТЬ, ВЛАЖНОСТЬ, ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ); СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРЫ (ОБЛАЧНОСТЬ, ВЕТЕР, ОСАДКИ); РАСТИТЕЛЬНОГО И СНЕЖНОГО ПОКРОВА.
ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕПЛООБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОЧВСУММА АКТИВНЫХ ТЕМПЕРАТУР ВЫШЕ + 10 ⁰С НА ГЛУБИНЕ 20 см.
ОЦЕНКА ТЕПЛООБЕСПЕЧЕННОСТИ ПОЧВ ∑ ТЕМПЕРАТУР > 10 ⁰С ТЕПЛООБЕСПЕЧЕННОСТЬ ПОЧВ 0 - 400 НИЗКАЯ 401 -800 ВЕСЬМА СЛАБАЯ 801 -1200 СЛАБАЯ 1201 - 1600 НИЖЕ СРЕДНЕЙ 1600 – 2100 СРЕДНЯЯ 2101 -- 2700 ВЫШЕ СРЕДНЕЙ 2701 -3400 ХОРОШАЯ 3401 - 4400 ВЕСЬМА ХОРОШАЯ 4401 - 5600 ВЫСОКАЯ 5601 - 7200 ВЕСЬМА ВЫСОКАЯ
СУРОВОСТЬ ЗИМНИХ ПОЧВЕННЫХ УСЛОВИЙСУММА ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР НА ГЛУБИНЕ 20 СМ И СРЕДНИЙ ИЗ АБСОЛЮТНЫХ МИНИМУМОВ ТЕМПЕРАТУР НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ.
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНСПРИХОД И РАСХОД ТЕПЛА НА ПОВЕРХНОСТЬ И ВГЛУБЬ ПОЧВЫ. Тб = Rб - Тт- Тп – Тк, где: Rб Тт Тп Тк, - радиационный баланс; - затраты тепла на транспирацию и испарение; - теплообмен между поверхностью и более глубокими слоями почвы; - количество тепла на нагревание воздуха.
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВПОКАЗАТЕЛИ СРЕДНЕГОДОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЧВ И ХАРАКТЕР ПРОМЕРЗАНИЯ ПОЧВЫ.
МЕРЗЛОТНЫЙХАРАКТЕРЕН ДЛЯ МЕСТНОСТЕЙ СО СРЕДНЕГОДОВОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ НИЖЕ 0 ⁰С И ПРИСУТСТВИЕМ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ. ПРИМЕР: ПРОВИНЦИИ ЕВРАЗИАТСКОЙ И ВОСТОЧНО-СИБИРСКОЙ МЕРЗЛОТНО-ТАЕЖНЫХ ОБЛАСТЕЙ.
ДЛИТЕЛЬНО СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩИЙ – ХАРАКТЕРЕН ДЛЯ МЕСТНОСТЕЙ С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ СРЕДНЕГОДОВОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ПОЧВЫ, ПРОМЕРЗАЮЩЕЙ НЕ МЕНЕЕ, ЧЕМ НА 1 м ВГЛУБЬ, НО НЕ СМЫКАЮЩЕЙСЯ С МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТОЙ. ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПРОМЕРЗАНИЯ НЕ МЕНЕЕ 5 МЕСЯЦЕВ. ПРИМЕР: УРАЛ, ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ.
СЕЗОННО ПРОМЕРЗАЮЩИЙХАРАКТЕРЕН ДЛЯ МЕСТНОСТЕЙ С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ СРЕДНЕГОДОВОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ПОЧВЫ, ПРОМЕРЗАЮЩЕЙ НЕ МЕНЕЕ, ЧЕМ НА 1 м ВГЛУБЬ. ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПРОМЕРЗАНИЯ НЕ БОЛЕЕ 5 МЕСЯЦЕВ. ПРИМЕР: НАИБОЛЬШААЯ ЧАСТЬ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ.
НЕПРОМЕРЗАЮЩИЙХАРАКТЕРЕН ДЛЯ МЕСТНОСТЕЙ, ГДЕ МОРОЗНОСТЬ И ПРОМЕРЗАНИЕ ПОЧВЫ НЕ НАБЛЮДАЮТСЯ. ПРИМЕР: ПОЧВЫ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ЕВРОПЫ И СУБТРОПИКОВ.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПОЧВ: - РЫХЛЕНИЕ; - УПЛОТНЕНИЕ; - ПОЛИВ; - ПРИТЕНЕНИЕ; - МУЛЬЧИРОВАНИЕ; - ВНЕСЕНИЕ ОРГАНИКИ.
ГАЗОВАЯ ФАЗА ПОЧВЫ ПРЕДСТАВЛЕНА ПОЧВЕННЫМ ВОЗДУХОМ В СИСТЕМЕ ПОР И КАПИЛЛЯРОВ. ИХ СУММАРНЫЙ ОБЪЕМ МОЖЕТ ДОСТИГАТЬ 25 - 60% ОТ ОБЩЕЙ МАССЫ ПОЧВЫ.
СОСТАВ ПОЧВЕННОГО ВОЗДУХА, % К ОБЪЕМУ ПОЧВЫ (Ремезов Н. П. , 1963) КОМПОНЕНТЫ АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ ПОЧВЕННЫЙ ВОЗДУХ АЗОТ 78 7 -80 КИСЛОРОД 21 0, 1 -20 ДИОКСИД УГЛЕРОДА 0, 03 0, 1 -15, 0
ПО СПОСОБНОСТИ СОРБИРОВАТЬСЯ КОМПОНЕНТЫ ПОЧВЕННОГО ВОЗДУХА РАСПОЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩЕМ ПОРЯДКЕ: H > CO 2 > N 2
АЭРАЦИЯ ПОЧВЫПРОЦЕСС ОБМЕНА ПОЧВЕННОГО ВОЗДУХА И ЕГО СОСТАВЛЯЮЩИХ С АТМОСФЕРНЫМ.
ФАКТОРЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ СКОРОСТЬ, НАПРАВЛЕНИЕ И ОБЪЁМ ВОЗДУХООБМЕНА ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЧВЫ ИЛИ АТМОСФЕРЫ ИЗМЕНЕНИЕ БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ ДЕЙСТВИЕ ВЕТРА
ОТВОД УГЛЕКИСЛОТЫ ИЗ ПОЧВЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗА И ПОРИСТОСТИ ПОЧВ (Кин. Б. , 2005) ГРАДИЕНТ СО 2, % на 1 см куб. ПОРИСТОСТЬ ПОЧВЫ, % 20 40 60 0, 02 1, 3 5, 3 11, 4 0, 20 12, 7 52, 7 114, 4 0, 40 25, 4 102, 0 229, 1
РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОЗДУШНОГО РЕЖИМА ПОЧВ: 1. РЫХЛЕНИЕ, 2. УПЛОТНЕНИЕ, 3. ВНЕСЕНИЕ ОРГАНИКИ, 4. МУЛЬЧИРОВАНИЕ.
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !


