Почвы Каменной степи

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Биолого-почвенный факультет

Кафедра почвоведения и экологии почв


ОТЧЕТ ПО ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ


Выполнил

студент V курса

группы 133

Лойко С. В.


Научный руководитель

канд. биол. наук доцент

Герасько Л. И.


Томск - 2006


Оглавление



3. Заключение

Список использованной литературы

Приложение. Фотографии ведущих типов почв


ВВЕДЕНИЕ


Наши степи прежде и теперь…

/Докучаев В. В./


Каменная Степь была выбрана В.В. Докучаевым в качестве одного из трех агроэкологических полигонов на которых «Особая экспедиция» изучала взаимосвязи компонентов ландшафта оптимальные соотношения угодий и испытывала приемы борьбы с засухой эрозией и другими деградационными явлениями снижающими производительные силы черноземов. Сеть гидрологических скважин и организованная более века назад метеостанция обеспечили длительный ряд наблюдений за уровнем грунтовых вод и погодными условиями. На территории опытного хозяйства проводились регулярные исследования агрохимических и агрофизических свойств почв состояния лесных насаждений и их влияния на водный и температурный режим черноземов.

Уникальный опыт рациональной организации территории для ведения сельского хозяйства в степной зоне огромный объем разностороннего фактического материала характеризующего состояние почв естественной и культурной растительности составили мощный задел для продолжения и развития фундаментальных и прикладных научных исследований Каменной Степи как долговременного многоцелевого ландшафтного стационара Россельхозакадемии.

Вышеизложенное послужило основанием Отделению земледелия Россельхозакадемии принять постановление (от 14 июля 2005 г.) о разработке Программы научно-исследовательских работ по мониторингу черноземов на агролесоландшафтном стационаре «Каменная Степь» на период 2006-2010 гг. Эта работа поручена Почвенному институту им. В.В. Докучаева совместно с Научно-исследовательским институтом сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В.В. Докучаева (НИИСХ ЦЧП). Программа работ обсуждена и одобрена на Ученом совете Почвенного института им. В.В. Докучаева и на заседании бюро Отделения земледелия Россельхозакадемии 25 октября 2005 г. Проект включен в тематический план Почвенного института им. В.В. Докучаева как задание по оценке современного проявления процессов деградации почв и почвенного покрова Каменной Степи и разработке рекомендаций по регулированию состояния почв стационара. Часть работ представленная в виде отдельного проекта поддержана РФФИ (№ 06-04-08323 офи).

Свою производственную практику я проходил в составе обозначенной экспедиции работая коллектором. Целью прохождения практики стояло приобретение навыков работы по изучению СПП чтобы в последующем их применить при выполнении магистерской работы. Задачами производственной практики на этапе работы в Каменной степи явилось:

успешное внедрение в коллектив Почвенного института;

проникновение духом и идеями работы знакомство с научным наследием стационара Каменной степи»;

впитывание культуры работы на объектах культурного наследия России (а Каменная степь именно такой объект);

выполнение поручений входящих в обязанности коллектора;

освоение методики работы с нивелиром и GPS;

освоение на практике методологии выявления СПП в полевых условиях с наибольшим результатом при наименьших затратах усилий;

дальнейшая проработка полученных навыков чтобы в последующем можно было применить их для выполнения магистерской работы.

Каменностепский этап практики проходил под руководством замечательного человека и ученого д.с.-х.н. Хитрова Н. Б..


УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ


Географическое положение


Расположена Каменная степь на юго-востоке Воронежской области на водоразделе рек Битюга и Хопра – левых притоков Дона (Рисунок 1). Различают Каменную степь в широком и узком смыслах. В широком смысле – это весь водораздел между реками Чиглой впадающей в Битюг и Еланью принадлежащей бассейну Хопра и Сухой Чиголкой где по логам обнажается мергелисто-песчаниковый конгломерат. В узком смысле под Каменной степью понимают степи к югу от станции Таловой на водоразделе рек Таловая – Н. Чигла (Чиголка). Также под Каменной степью понимают преобразованные человеком земли НИИ Сельского хозяйства Центрально-Чернозёмной полосы им. В.В. Докучаева.


Рисунок 1 – Каменная степь на карте Воронежской области


Происхождение названия Каменной степи связывают с каменными валунами которые были разбросаны на поверхности целинной степи. Территория Каменной степи занимаемая институтом невелика площадь ее составляет всего 6205 га. От поселка городского типа Таловая он тянется на юг на 12 8 км а с запада на восток расстояние достигает 7 8 км. Асфальтированная дорога связывает Каменную степь с Воронежем через Таловую - Анна. От главной усадьбы института до Таловой 12 км до г. Воронежа – 162 км через поселок Таловую проходит железная дорога Лиски – Поворино.

Для познания природы Каменной степи большое значение имеет ее положение на границе двух физико-географических провинций. Именно здесь по территории Каменной степи проходит важный зонально-провинциальный рубеж разделяющий Битюго-Хоперский район лесостепной провинции Окско-Донской низменности и Калачский овражно-балочный район лесостепной провинции Среднерусской возвышенности; небольшая территория Каменной степи лежит на границе двух географических подзон – типичной и южной лесостепной ботаники же проводят здесь границу между разнотравно-луговыми и злаковыми (ковыльными) степями (Мильков Ф. Н. 1971).


Геологическое строение


Девон

Позднее девонские отложения были вскрыты буровыми скважинами в непосредственной близости к Каменной степи в долине реки Сухой Чиглы и в районе станции Таловой на абсолютных отметках 61- 47 м. По А. А. Дубянскому А. А. (1927) девонские отложения здесь представлены типичными лагунными осадками верхнего девона серовато-зеленоватыми сланцевыми глинами не вскипающими с соляной кислотой имеют мощность 10 5 м.

На территории Каменной степи девон не вскрыт.

Мел

Отложения меловой системы района каменной степи описывают Н. М. Сибирцев и К. Д. Глинка (1894) но они касаются лишь самой верхней части их представленной белым мелом и выступающей в берегах балки Таловой реки Чиглы и в других пунктах.

По данным А. А. Дубянского (1927) породы меловой системы лежат непосредственно на девонских отложениях что указывает на большой перерыв в осадконакоплении с середины палеозоя до начала мелового периода соответствующий континентальным условиям с преобладанием процессов размыва.

Отложения нижнего отдела меловой системы распадаются на аптский и альбский ярусы. Аптский ярус (по данным скважины в районе станции Таловая) сложен серыми темно-серыми и черными глинами иногда с прослоями песчаника. Слой песчаника встреченный у самого основания отделяет этот ярус от девонских отложений. Альбский ярус сложен песками: вверху – мелкозернистыми зеленовато-серыми от присутствия в них глауконита ниже – желто-бурыми и серыми местами с гравием и обломками кремния.

В юго-западной части описываемой территории в низовьях балки Озерки и в долине реки Чиглы а также северо-востоке в нижней части балки Таловой все коренные породы над нижнемеловыми отложениями размыты поэтому здесь выходят непосредственно под четвертичные отложения в значительной части срезающие их.

Верхнемеловые отложения представлены сеноманским эмшер-туронским ярусом и сантонским ярусами. Основание верхнемеловой толщи составляют сеноманские пески мелкозернистые несколько глинистые зеленовато-серые и бурые. Кверху они становятся мергелистыми. Выше залегает мощная толща меловых пород.

Эмшер-туронский ярус представлен белым (пишущим) мелом. Общая мощность его достигает 23-24 м.

Сантонский ярус представлен серыми мергелями мощностью всего 4 м. Верхняя часть меловых отложений составляет белый слегка желтоватый плотный (трещиноватый) мел.

Палеоген

Непосредственно на меловых отложениях залегают породы палеогена прикрытые неогеновыми красноцветными глинами и песками.

А. А. Дубянский среди палеогеновых отложений выделил бучакские пески харьковские глины и неогеновые породы в кровле их.

Бучакский ярус составляют пески зеленовато-серые глауконитовые мелкозернистые с прослоями песчаника. Выходы этих песков на дневную поверхность наблюдаются в обнажениях и в карьере на левом склоне балки Таловой. Бучакский ярус выделяется сплошным массивом на водоразделе балки Озерки и Таловой.

Верхнюю часть палеогена составляют глины харьковского яруса. Они светло-зеленовато-серые плотные редко с зернами глауконита листочками слюды и многочисленными выделениями гидроксидов железа в нижней части опесчаненные.

Неоген

Неоген представлен в Каменной степи красноцветными породами. Эти породы являются элювием более древних коренных отложений залегающих на неровной поверхности древнего рельефа. Литологический состав красноцветных отложений зависит от исходного материала. На глинах харьковского яруса формировались кирпично-красные глины плотные иловатый содержащие известковистые конкреции железисто-марганцевые стяжения иногда гипс. На более низких отметках где залегают породы бучакского яруса красноцветные породы представлены песками как это видно в карьере кирпичного завода на левом склоне балки Таловой. Мощность красноцветной толщи в пределах 2-3 м.

Много красноцветных глин и песков наблюдается во вторичном залегании в морене в виде глыб и кусков прослоек различной мощности в смеси с другими породами морены.

Четвертичный период

Четвертичные отложения на исследуемой территории распространены повсеместно. Лишь в немногих обнажениях балки Таловой и балки Озерки просвечивают коренные породы верхнемелового и третичного возрастов. По генетическим признакам выделяются следующие основные типы отложений: аллювиально-озерные связанные с древними и современными эрозионными долинами и другими неровностями рельефа ледниковые эпохи моренные эпох максимального оледенения встречающиеся на самых различных отметках делювиально-солифлюкционные древних и современных склонов элювиальные представленные главным образом почвами в том числе погребенными.

Доледниковые и предледниковые отложения

Доледниковые (нижнечетвертичные) и предледниковые (среднечетвертичные) отложения в районе в районе Каменной степи приурочены к древним эрозионным ложбинам омывавшим и расчленявшим северные склоны Калачской возвышенности.

В пределах древних долин флювиогляциальные отложения с эрратическими валунами и залегающими поверх них аллювиально-озерными отложениями вскрываются под моренами. Мощность этих толщ возрастает к северу. На востоке в балке Таловой таких отложений не обнаружено. (Дубянский 1927; Басов Грищенко 1963).

Ледниковые отложения

Материалы по характеристике четвертичных отложений позволяют выделить здесь два типа морены существенно отличающиеся друг от друга по условиям залегания и литологическому составу: морену водораздельных участков и морену выполняющую древние долины.

Морена водораздельных участков имеет мощность слоя не более 10 м. Она представлена суглинками глинами реже супесями бурого зеленовато-бурого красно-бурого а иногда кирпично-красного цвета. Эта морена содержит валуны северных кристаллических пород диаметром до 0 5 м. А. А. Дубянский намечал некоторую ярусность морены водораздельных участков. В верхней части она представлена зеленовато-серыми глинами в средней – красно-бурыми и кирпично-красными глинами а в нижней содержит большое количество валунов в том числе местных пород. К востоку в сторону балки Таловой морена выклинивается или прорезается этой балкой вновь появляясь на правобережье.

По направлению же к западу и юго-западу в бассейне балки Озерки морена сильно погружается уходит на низкие отметки выполняя древнюю долину. Особенностью этой морены большая мощность (до и более 50 м) связь с глубокими древними долинами сложный состав и строение иногда с ясной ярусностью серый и зеленовато-серый цвет нижних горизонтов сближающих ее с аллювиально-озерными отложениями и небольшое содержание мелких валунов плотных пород наряду с крупными глыбами и линзами песка.

Поверхность морены является водоупором основного водоносного горизонта и определяет направление потоков грунтовой воды. Основное направление этих потоков должно идти к западу северо-западу в сторону балки Озерки и к востоку юго-востоку в сторону балки Таловой.

Покровные суглинки

Покровные суглинки слоем неравномерной мощности залегают на водораздельных участках описываемой территории а в бассейне балки Озерки вместе с погружающейся мореной они спускаются и на более низкие отметки сохраняя здесь нормальное ярусное строение. Погружение суглинков на более низкие отметки в сторону балки Таловой не установлено.

В разрезе толщи покровных суглинков достаточно четко выделяются три горизонта. Непосредственно над мореной залегают суглинки и глины темно-бурые бурые красновато-бурые иногда зеленовато-серые или серые. Они плотные иловатые часто известковистые с плотными конкрециями углекислого кальция или порошковатыми выделениями его по трещинам особенно обильными в нижней части.

В верхней части суглинки более темно окрашенные возможно гумусированные причем этот слой иногда сопровождается карбонатным горизонтом свидетельствующим о почвообразовательных процессах на их поверхности. Близкая связь этих суглинков с мореной подтверждается наличием мелких валунчиков или обломков изверженных пород.

Средний горизонт составляют светло-бурые белесые или палевые суглинки пористые известковистые пронизанные лжемицелиями характерного лёссовидного облика отличающиеся от типичного лёсса лишь большей плотностью и некоторой иловатостью.

На поверхности этого суглинка намечается прослойка гумусированного суглинка с явными признаками почвообразования выделенная нами как погребенная почва. Помимо темной окраски от гумуса эта прослойка сопровождается карбонатным горизонтом а иногда и древними кротовинами.

Верхнюю часть разреза покровных суглинков составляют бурые или темно-бурые суглинки плотные иногда иловатые или оглеенные почти всегда известковистые часто с примазками марганцовистых соединений всегда перекрытые кротовинами достигающими большой глубины. Часто эти суглинки бывают разбиты морозобойными трещинами или трещинами усыхания. На поверхности их сформировался современный почвенный покров.

Покровные суглинки водоразделов и более низких участков имеют сходное строение что может служить основанием для вывода об одновременности этих отложений на всей описываемой территории.

Наиболее распространенными являются коричневые надморенные суглинки. Они всюду сопровождают морену и выпадают в разрезе лишь в тех случаях когда бывают смыты эрозионными процессами более позднего времени.

В генётическом отношении описанные коричневые суглинки представляют собой первые водные осадки накопившиеся на поверхности морены после ухода ледника в пределах озер приуроченных к неровностям послеледникового рельефа. Материалом для их образования служили ледниковая муть содержащаяся в воде после таяния ледника и продукты перемывания морены на водоразделах и прилегающих склонах.

Лёссовидные суглинки менее распространены. Мощность их колеблется от 1 до 2 м увеличиваясь до 3 м на участках с более высокими отметками особенно в северо-восточной и юго-западной частях района. В пониженных участках мощность суглинков не велика. По особенностям строения литологического состава с большим основанием можно допускать водное озерно-аллювиальное происхождение их как и коричневых суглинков с последующим облёссовыванием их в процессе выветривания возможно также с участием почвообразовательных процессов при формировании того почвенного горизонта который сопровождает эти суглинки.

Верхнечетвертичные отложения

На склонах крупных балок развиты делювиальные суглинки которые неравномерной мощности шлейфом прикрывают коренные породы и более древние четвертичные отложения включая морены и покровные суглинки. За счет морены и покровных суглинков они и образовались. Гранулометрический состав их вполне соответствует такому представлению о генезисе этих суглинков; они несколько грубее лёссовидных и коричневых суглинков. Делювиальные суглинки иногда выстилают ложе древних балок примыкая к балочным террасам или вклиниваясь в них.

Террасы и пойма балок

В современных крупных балках очень часто встречаются аллювиально-делювиальные отложения разного возраста образующие надпойменные террасы и пойму.

По геоморфологическим признакам в основных балках можно наметить две надпойменные террасы. Более четко выделяются первая надпойменная терраса высотой 3-5 м. Вторая надпойменная терраса сохранилась в руслах лишь обрывками и в значительной мере замаскирована делювиальными суглинками снивелировавшими уступ к ней о приводораздельного склона.

Последнюю наиболее молодую свиту четвертичных осадков Каменной степи составляют пойменные отложения голоцена выстилающие дно современных балок. Они представлены темноокрашенными глинами суглинками супесями то неслоистыми однородными то содержащими прослои песка. В верхней части балок основную массу этих отложений составляет намытый чернозем в средней же и нижней частях значительная часть пойменных отложений представлена аллювиально-озерными глинами и суглинками серыми и темно-серыми или зеленовато-серыми обычно известковыми редко обогащенными песком (преимущественно отложения стариц). На участках балок занятых прудами строение поймы еще более сложное в связи с участием в разрезах осадков накопившихся в пределах прудов (Басов Грищенко 1963).


Рельеф


Первое обстоятельное описание рельефа территории Каменной степи принадлежит Н. М. Сибирцеву и К. Д. Глинке (1894).

Каменная степь расположена на северных склонах Калачской возвышенности на водоразделе балок Таловой и Озерки впадающих в речку Чиглу левый приток Битюга и Дона.

Поверхность этой территории поднимается до 195—197 м абсолютной отметки что дает 118—120 м превышения над уровнем Дона на западе и Хопра на востоке.

Страницы: 1 2 3 4