Морфологические признаки почв А. И. Попов
Необходимое инструментальное снаряжение почвоведа для полевой работы: n Лопата n Компас n Портняжный метр n Нож (из мягкой стали) n Бутылочка с 10 % раствором HCl n Полевой дневник и ручка n Мешочки для образцов почв и этикетки n Рюкзак
МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ — изучение формы и строения почв К морфологическим признакам почв относятся: мощность горизонтов (или слоев) и всего почвенного профиля, названия и индексы почвенных горизонтов, окраска, влажность, гранулометрический состав, структура, сложение, наличие новообразований и включений, граница вскипания
Почвенный шурф (яма почвенная) земляная выработка глубиной 1, 2 2, 0 м с тремя вертикальными стенками и ступенчатым спуском от одной из узких сторон; применяется для вскрытия вертикального разреза почвы на всю ее глубину и почвообразующей (подстилающей) породы (ОСТ 56 -81 -84)
Почвенный разрез
Прикопка земляная выработка глубиной 0, 4 -0, 8 м с вертикальными стенками, вскрывающими вертикальный разрез наиболее важной в диагностическом отношении верхней части почвы (ОСТ 5681 -84)
Почвенный профиль совокупность генетически сопряженных и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов, на которые расчленяется почва в процессе почвообразования. Почвенный профиль представлен вертикальной последовательностью, системой взаимосвязанных и взаимообусловленных генетических горизонтов, формирующихся при дифференциации исходной почвообразующей породы в процессе почвообразования
Нижняя граница почвенного профиля как объекта диагностики, в отличие от многих классификационных систем, не устанавливается по фиксированным количественным показателям, а в каждом конкретном случае определяется по исчезновению признаков почвообразования
МОЩНОСТЬ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ почвы определяется посредством портняжного метра, вывешенного на лицевой стенки разреза, с точностью до 1 см
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ГОРИЗОНТЫ ПОЧВ специфические слои почвенного профиля, образовавшиеся в результате воздействия почвообразовательных процессов; относительно однородные горизонтальные слои почв, возникшие вместе с формированием почвенного тела в результате проявления тех или иных горизонтообразующих почвообразовательных процессов; субгоризонтальные слои, различающиеся по морфологическим и аналитическим показателям
Генетические горизонты почвы различны по окраске, сложению, структуре, механическому и химическому составу, биологическим, физико-химическим и другим свойствам Совокупность тех или иных генетических горизонтов образует генетический профиль почвы Генетические горизонты имеют свои названия и обозначаются буквенными индексами
Индексировка генетических горизонтов почвы буквенное или буквенное и цифровое обозначение генетических горизонтов почвы. В России традиционной является система обозначения горизонтов почв по В. В. Докучаеву
В соответствии с принятой системой, верхний гумусовый и элювиальный горизонты почвы обозначены индексом А. В зависимости от характера горизонта последний сопровождается дополнительным цифровым или буквенным индексом. Например: AT торфяной, A 1 гумусовый, А 2 элювиальный, Апах. пахотный слой
Иллювиальные горизонты обозначаются индексом B, а горизонты, переходные к материнской породе, независимо от их природы, индексом BC, почвообразующая порода индексом С. Наличие карбонатов отмечается буквой k (или Ca. CO 3), водорастворимых солей s (соль), гипса Ca. SO 4, гумуса h, железа f (или Fe), оглеенность G (глей). Подстилающие породы обозначаются индексом D
В зависимости: 1) от состава и свойств горизонта индексы могут сочетаться, например, A 1 А 2 – гумусово-элювиальный, Cgks – оглеенная, карбонатная, засоленная почвообразующая порода; 2) от интенсивности обозначаемого признака применяются строчные и прописные буквы, например, степень оглеенности: слабая – g, сильная – G
В соответствие с Классификаций и диагностикой почв России 2004 г. , таксономически почвенные горизонты подразделяютя на следующие группы: гумусовые и органогенные горизонты, элювиальные горизонты, срединные горизонты, гидрогенные горизонты, антропогенно–преобразованные горизонты
Переход между генетическими горизонтами характер границы между генетическими горизонтами. Различают резкий, ясный и постепенный переходы от одного горизонта к другому
При резком переходе морфологические признаки горизонта (цвет, структура, сложение, плотность) меняются или по резко выраженной линии, или на протяжении не более 3 см; при ясном переходе смена признаков наблюдается на протяжении 3 -5 см; при постепенном 6 -10 см
Переходный горизонт находится на контакте двух отличных по своим свойствам генетических горизонтов и сочетает в себе признаки этих двух горизонтов. Мощность его должна быть больше мощности, принятой для определения постепенного перехода между горизонтами, то есть больше 10 см
Окраска генетических горизонтов почв – один из важных морфологических признаков почвы. Окраска зависит от химического и минералогического составов, содержания тех или иных веществ, а также от степени измельчённости материала и увлажнения
Серая (до почти черной) окраска в основном определяется наличием темноокрашенных органических и органо-минеральиых веществ; бурые, оранжевые, желтые, красные тона обусловливаются содержанием окисных соединений железа, иногда титана; черные тона оксидами марганца; сизые, зелёные и голубые тона содержанием соединений закисного железа; белая окраска, белёсые тона содержанием кремнезёма, гидроксидов алюминия, карбонатов, гипса, легко растворимых солей
Треугольник почвенных окрасок С. А. Захарова
Квадрат почвенных окрасок И. Ф. Голубева
Тетраэдр почвенных окрасок С. И. Соколова
Номограмма для определения степени пятнистости окраски почвы Каждая четверть квадрата содержит один и тот же процент площади пятен
Влажность генетических горизонтов — степень увлажненности горизонтов в естественных условиях, которая определяется в поле тактильно (на ощупь) при описании почвенного профиля. Приводится для коррекции окраски генетических горизонтов
Различают следующие градации увлажненности почвенных горизонтов: n n n Сухая почва — от прикосновения поверхность горизонта пылит Свежая почва — прикосновении холодит руку, но ладонь не мажется Влажная почва — прикосновении ладонь мажется, воды визуально не видно Сырая почва — на поверхности рабочей стенки разреза выступают отдельные капельки воды Мокрая почва — со стенок разреза сочится вода
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ – массовое соотношение в ее составе твёрдых частиц разной крупности Соотношение частиц разного размера может быть весьма различным в зависимости от характера исходной породы, направления (типа), интенсивности и длительности выветривания
Механические элементы почв обычно представлены мономинеральными или полиминеральными зернами и органическими и/или органоминеральными гранулами, свободно суспензируемыми в воде после разрушения клеящих материалов
В полевых условиях гранулометрический состав почвы определяется визуально и органолептически, т. е. по внешним признакам и на ощупь (например, методом «шнура» ) Для точного установления гранулометрического состава применяют лабораторные методы
Структурность – способность почвы распадаться на отдельности или комки, различающиеся по форме и размерам Структура почвы – физическое строение твердой части и порового пространства почвы, обусловленное размером, формой, количественным соотношением, характером взаимосвязи и расположением как механических элементов, так и состоящих из них агрегатов; форма отдельностей или комков
В зависимости от выраженности структуры различают почвы структурные, обладающие более или менее хорошо выраженной структурой, и почвы бесструктурные, которые никакой структурой не обладают Выделяют три типа структуры почв
Основные типы структуры почв
I тип – кубовидная структура Формы структуры Виды структуры Размеры поперечника, мм Грани и ребра выражены плохо Глыбистая – неправильная форма и неровная поверхность 1. Крупноглыбистая > 100 2. Мелекоглыбистая 100 -50 Комковатая – неправильная форма, округлая и шероховатая поверхность 3. Крупнокомковатая 50 -30 4. Комковатая 30 -10 5. Мелкокомковатая 10 -0, 5 Пылеватая 6. Пылеватая < 0, 5 Грани и ребра выражены хорошо Ореховатая – более или менее правильная форма; поверхность граней сравнительно ровная, ребра острые 7. Крупноореховатая > 10 8. Ореховатая 10 -7 9. Мелкоореховатая 7 -5 Зернистая – более или менее правильная форма, иногда округлая, с гранями то 10. Крупнозернистая (гороховая) 5 -3 11. Зернистая (крупитчатая) 3 -1
II тип – призмовидная структура Формы структуры Виды структуры Размеры поперечника, мм Грани и ребра выражены плохо Столбчатовидная – неправильная форма со слабо выраженными неровными гранями и округлыми ребрами 13. Крупностолбчатовидная > 50 14. Столбчатовидная 50 -30 15. Тонкостолбчатовидная < 30 Грани и ребра выражены хорошо Столбчатая – правильная форма с довольно хорошо выраженными гладкими боковыми гранями, округлой головкой и плоским основанием 16. Крупностолбчатая (тумбовидная) > 50 17. Столбчатая 50 -30 18. Тонкостолбчатая < 30 Призматическая – с плоскими поверхностями и острыми ребрами 19. Крупнопризматическая > 50 20. Призматическая 50 -30 21. Тонкопризматическая 30 -10 22. Карандашная < 10
III тип – плитовидная структура Формы структуры Плитчатая – слоеватая с более или менее развитыми горизонтальными плоскостями спайности Виды структуры Толщина отдельностей, мм 23. Сланцеватая > 5 24. Плитчатая 5 -3 25. Пластинчатая 3 -1 26. Листоватая < 1 Скорлуповая – 27. Скорлуповая со сравнительно 28. Грубочешуйчатая небольшими, отчасти изогнутыми плоскостями и 29. Мелкочешуйчатая часто острыми рёбрами (некоторое сходство с чешуёй рыбы) > 3 3 -1 < 1
Типичные структурные элементы почв (по С. А. Захарову)
Сложение – внешнее выражение плотности и пористости почв n n Рыхлая – почва от прикосновения ножа осыпается, нож входит в почву на всю длину без заметного усилия Уплотнённая – нож входит в почву на всю длину лезвия, но с усилием Плотная – в почву входит лишь кончик ножа Слитая – нож только царапает поверхность почвы
В зависимости от величины и расположения пор внутри структурных отдельностей различают сложение почв: n Тонкопористое – почва пронизана порами диаметром менее 1 мм n Пористое – диаметр пор 1 -3 мм n Губчатое – встречаются пустоты 3 -5 мм n Ноздреватое (дырчатое) – имеются пустоты 5 -10 мм n Ячеистое – пустоты превышают 10 мм n Трубчатое – пустоты в виде каналов, вырытых землероями
При расположении пор между структурными отдельностями различают следующее сложение почв в сухом состоянии: Тонкотрещиноватое – ширина полостей меньше 3 мм n Трещиноватое – ширина полостей от 3 до 10 мм n Щелеватое – ширина полостей больше 10 мм n
ПОЧВЕННЫЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ – морфологически оформленные выделения и скопления вещества в почве, отличающиеся от вмещающего их почвенного материала по составу и сложению и являющиеся следствием почвообразовательного процесса
Новообразования могут находиться как внутри почвенных структурных отдельностей, так и на их поверхности или между ними в порах и трещинах Почвенные новообразования, включая их макро-, мезо- и микроформы, классифицируются по составу и по форме
По С. А. Захарову макроформы почвенных новообразований можно разделить на две большие группы: химического и биологического происхождения
К хемогенным новообразованиям относятся: налеты, выцветы, примазки, натеки, корочки, прожилки, трубочки, конкреции, стяжения, прослойки, состоящие из легкорастворимых солей, гипса, карбоната кальция, полуторных оксидов, соединений закисного железа (II), кремнезёма, гуминовых веществ
К биогенным новообразованиям относятся: червороины, копролиты, дендриты, кротовины, корневины
Натеки — новообразования в виде тонких глянцевых пленок органо-минеральных коллоидов иллювиального происхождения на гранях почвенных структурных отдельностей, в трещинах и порах
Затеки — вклинивание одного генетического горизонта или его составных частей в другой, например затеки гуминовых веществ или полуторных оксидов, и др.
Гумусовая лакировка — новообразование, представляющее собой тонкие темные глянцевые пленки (натеки) на поверхности структурных отдельностей Состоит из гуминовых веществ с соединениями железа, алюминия, фосфора
Конкреции (от лат. concretio — стяжение, сгущение) — новообразования, представляющие плотные стяжения разных размеров, форм и состава Различают по составу: карбонатные, железистые, марганцевые, органоминеральные и др. ; по строению: концентрические, сплошные и др.
Ортзанды (от нем. Ort — место + Sand — песок) — органо-минеральные новообразования в виде уплотненных песчаных слоев разной мощности краснобурой или кофейной окраски, в котором частицы сцементированы соединениями железа
Ортштейны (от нем. Ort — место + Stein — камень) — округлые органо-минеральные новообразования разного гранулометрического состава, состоящие из оксидов железа и марганца и органического вещества
Присыпка кремнезема — встречается в дерново-подзолистых, серых оподзоленных, осолоделых почвах, черноземах оподзоленных и осолоделых в виде белесого налета на гранях структурных отдельностей или нацело слагает элювиальные горизонты в подзолистых почвах и солодях Состоит из зерен кварца и полевых шпатов, с поверхности которых отмыты пленки гумусово-глинистых веществ
Псевдофибры (от греч. pseudos — ложь, вымысел + лат. fibra — волокно) — почвенные новообразования в виде волокнистых прослоек, в которых песчинки сцементированы коллоиднодисперсными соединениями оксидов железа и марганца, а также органических веществ. Псевдофибры красно-бурой окраски, преимущественно плотные
Червороины — ходы дождевых червей, насекомых и других мелких роющих животных, заполненные почвенной массой, как правило из того же почвенного горизонта. Диаметр червороин — до 1 2 см
Копролиты (от греч. koprus — помет, кал + lithos — камень — дословно: окаменевшие экскременты) — переработанная дождевыми червями и некоторыми насекомыми почвенная органо-минеральная масса и выделенная ими в виде экскрементов в форме комочков, клубочков или узелков Копролиты, содержащие большое количество минеральных частиц и гуминовых веществ, образуют в почве структурные агрегаты, обладающие большой водопрочностью
Дендриты (от греч. dendron — дерево) — тонкие конкреции оксидов железа и марганца в трещинах некоторых осадочных пород Представлены древовидными рисунками
Кротовины — ходы и камеры роющих млекопитающих животных (например, кротов, слепышей, сусликов, полевок и др. ) в почве и подпочве На стенке почвенного разреза выделяются в виде округлых пятен диаметром 10 12 см Обычно бывают заполнены материалом из других горизонтов или подпочвы Различают прямые и обратные
Корневины — ходы крупных корней, обычно заполненных почвенным материалом, обогащенным органическим веществом
В соответствии с морфологической системой Р. Брюэра почвенные новообразования, включая микроформы, подразделяются на следующие виды: Кутаны n Педотубулы n Глобулы n Кристаллярии n Фекальные таблетки n
Кутаны — новообразования, представляющие собой изменения текстуры или сложения на поверхностях почвенных агрегатов, трещин или полостей вследствие концентрации каких-либо компонентов почвы либо модификации почвенной плазмы in situ Генетически могут быть иллювиальными, диффузионными, стрессовыми и комплексными
Педотубулы — новообразования, состоящие из почвенного материала и имеющие трубчатую внешнюю форму в виде простых или ветвящихся трубок с относительно резкими внешними границами
Глобулы (от лат. globulus — шарик) — новообразования округлой формы, отличающиеся концентрацией какого-то материала и строением от вмещающего материала и отделяющиеся четкими границами По строению глобулы могут быть недифференцированными, концентрическими, слоистыми, ориентированными, и пористыми
Кристаллярии — новообразования, представляющие собой одиночные кристаллы или скопления кристаллов вне почвенной матрицы, по форме сопоставимые с теми порами, в которых они образуются
Фекальные таблетки — почвенные новообразования, представляющие собой экскременты почвенной фауны, копролиты, одиночные или сложные (кучками)
В соответствии с происхождением можно выделить следующие группы почвенных новообразований: n n n n n Элювиальные Иллювиальные Гидрогенные Диффузионные (сегрегационные) Стрессовые Метаморфические Прикорневые Биогенные Унаследованные Реликтовые
Элювиальные новообразования — новообразования, представляющие собой кремнеземистую присыпку, скелетаны, белесые пятна кремнезема (Si. O 2)
Иллювиальные новообразования — новообразования, представляющие собой известковые, марганцевые, железистые, кремнеземистые, глинистые, гумусовые или сложные налеты, выцветы, примазки, натеки, корочки, прожилки, конкреции, стяжения, прослои самых разнообразных форм
Гидрогенные новообразования — все почвенные новообразования, образованные из легкорастворимых солей, ангидрита, гипса, извести, полуторных оксидов, кремнезема разной формы и строения, связанные в своем генезисе с грунтовыми водами, особенно внутрипочвенные коры и прослои
Диффузионные (сегрегационные) новообразования — новообразования, представляющие собой железистые конкреции и желваки
Стрессовые новообразования — новообразования, представляющие собой субкутанные новообразования, сликкенсайды (поверхности скольжения)
Субкутанные новообразования — новообразования, отличающиеся от почвенной матрицы по текстуре, структуре и сложению, имеющие вещественную связь с вмещающим материалом и образующиеся вблизи поверхностей агрегатов, но не на поверхностях последних в отличие от кутан Подразделяются на неокутаны и квазикутаны
Неокутаны — новообразования, аналогичные кутанам: возникат в поверхностных слоях агрегатов, но не в виде натечных пленок, а в виде уплотнения материала агрегата Квазикутаны — новообразования, аналогичные неокутанам, но возникают не у поверхности и не связаны непосредственно с порами, зернами, агрегатами
Метаморфические новообразования — новообразования, представляющие собой пятна и глазки ярозита, глеевые пятна, фраджипэн, плинтит
Ярозит (от места находки Jaroso — Яросо, ущелье в Испании) — минерал, KFe 3(SO 4)2(OH)6; имеет цвет от желтоохристого до темно-бурого Встречается в зоне окисления сульфидных месторождений, а также в вулканических породах Кроме того, этот минерал образуется в мелиорируемых почвах в результате окисления обогащенного сульфидами минерального или органического вещества
Глеевые пятна — пятна с преобладанием зеленоватого или голубовато-сизого цвета и наличием соединений железа закисного, часто с ржавыми и охристыми пятнами соединений (чаще гидроксидов) железа окисного
Фраджипэн — глубокорасположенный почвенный горизонт со средним гранулометрическим составом и повышенной относительно окружающих горизонтов плотностью сложения В сухом состоянии твердый и плотный, во влажном — структурные отдельности быстро разрушаются при сдавливании материала между пальцами
Горизонт содержит небольшие количества органического вещества, имеет слабую водопроницаемость (дренирование неполное). Включает в себя осветленные трещины, заполненные материалом более грубого гранулометрического состава и образующие полигональный рисунок; грани и внутренние поверхности образованных многоугольников покрыты глинистыми кутанами и несплошными пятнами
Залегает, как правило, под иллювиальным горизонтом, мощность 15– 200 см, которая возрастает с ухудшением условий дренированности Переход к вышележащему горизонту резкий, а к нижележащему — постепенный или диффузный
Плинтит — почвенный горизонт, представляющий собой смесь глины, кварца и других компонентов, обогащенный соединениями железа и обедненный гумусом Обычно в окраске плинтита присутствуют темно-красные пятна, горизонт имеет слоистый, полигональный или сетчатый рисунок профиля, необратимо трансформируется в железистый панцирь (или петроплинтит) при чередовании увлажнения и высыхания. Во влажном состоянии плотный, но проницаем для бура
Прикорневые новообразования — новообразования, представляющие собой прикорневые сидеритовые, известковогипсовые или кремниевые конкреции, трубки разного состава, корневые чехлики, корневины, глинистые корни
Биогенные новообразования — почвенные новообразования, возникшие при непосредственном механическом или физиолого-механическом воздействии живых организмов на почвенную массу: ходы корней (корневины, дендрины), роющих позвоночных (кротовины), ходы и камеры беспозвоночных (червороины), а также псевдоморфозы по этим ходам, состоящие из механически переотложенной почвенной массы, копролиты и др.
Унаследованные новообразования — новообразования, сформировавшиеся в почвообразующей породе при ее образовании или отложении
Реликтовые новообразования — новообразования древних стадий почвообразования, не связанные с современными почвенными процессами
ГРАНИЦА ВСКИПАНИЯ – глубина нахождения карбонатов кальция и магния в почвенном профиле Определяется по «вскипанию» почв Вскипание почв – выделение пузырьков углекислого газа при действии 10 %-ного раствора соляной кислоты (HCl) на карбонаты кальция и магния, находящиеся в почве Проба на вскипание почвы – общепринятый метод
Проявление вскипания почвы в зависимости от содержания в ней карбонатов «Вскипа ние» Содерж Концен (реакци ание трация я с 10 % карбона карбон раствор тов атов, % ом HCl) Едва заметно е Следы <2 Слабое Низкое 2– 10 Средне е 10– 25
КАРБОНАТЫ В ПОЧВАХ — труднорастворимые соли угольной кислоты (углекислый кальций, углекислый магний или оба одновременно содержащиеся в почве в виде минералов кальцита, доломита, люблинита, арагонита, анкерита) По происхождению карбонаты в почве могут быть первичными (входить в состав пород, из которых образовались почвы) или вторичными (возникшими или перераспределившимися в результате процесса почвообразования) почвенными новообразованиями
Среди новообразованных карбонатов в почве различают: Белоглазку n Журавчики n Карбонатную муку n Карбонатную плесень n Карбонатные прожилки n Карбонатный мицелий n
Белоглазка почвенное новообразование представляющее собой слабосцементированные стяжения карбонатов, которые выделяются на стенке разрезов в виде белых округлых пятен (глазков) диаметром 1 -2 см
Журавчики (желваки, лёссовые куклы, дутики) почвенные новообразования в виде плотные твердых карбонатных конкреций, имеющих округлую, вытянутую закругленную или ветвистую форму, иногда полые внутри
Карбонатная мука почвенные новообразования в виде мелкозернистой или пылеватой углекислой соли кальция, отложенной в почвенной массе равномерно или пятнами
Карбонатная плесень почвенные новообразования в виде слабых налетов карбонатов на поверхности структурных почвенных отдельностей
Карбонатные прожилки почвенные новообразования в виде тонких трубочек углекислого кальция в порах почв, которых особенно много в подпочвенной части лёсса
Карбонатный мицелий (псевдомицелий) почвенные новообразования в виде нитевидных выделений углекислого кальция, напоминающих по внешнему виду грибной мицелий и встречающихся преимущественно в ходах червей, кротовинах и других пустотах
ВКЛЮЧЕНИЯ В ПОЧВЕ – случайные органические или минеральные тела или предметы, генетически не связанные с почвенными процессами
Включения по своему происхождению образуют четыре группы: n n Литоморфы обломки камней, галька, валуны, случайно рассеянные в почве и являющиеся частью почвообразующей породы Криоморфы различные формы льда, связанные с сезонным или многолетним промерзанием почвы: конкреции, линзы, прожилки, прослои Антропоморфы обломки кирпича, осколки стекла или фарфора, черепки, остатки захоронений, построек, металлические предметы и пр. , связанные с деятельностью человека Биоморфы включения, происхождение которых связано с деятельностью живых организмов
К биоморфам относятся: n n n Фитолиты (фитолитарии) и зоолиты правильные кристаллы либо их обломки или сростки, представленные кварцем (кристобалит), оксалатом или карбонатом кальция, а также аморфные опаловые образования, сформированные в тканях растений или животных и после их отмирания попадающие в почву Кости животных, естественно захороненные в почве Раковины моллюсков Захороненные остатки корней, стеблей, стволов растений Окремнелые, обызвесткованные, загипсованные или ожелезненные остатки растений окаменелости
Благодарю за внимание!
Скачать презентацию Морфологические признаки почв А И Попов Необходимое
Почвоведение_Морф_приз.ppt