ТЕМА И ОБЪЕКТ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Почвоведение

Методические указания

и задания для выполнения курсовой работы

для студентов лесохозяйственного факультета

(специальности 250201, 250203)

Брянск 2005

Брянская государственная инженерно-технологическая

академия

Кафедра лесных культур и почвоведения

Утверждены редакционным советом

академии протокол №

от «   »                         2005г.

Почвоведение

Методические указания

и задания для выполнения курсовой работы

для студентов лесохозяйственного факультета

(специальность 250201)

Брянск 2005

Составители:     профессор кафедры лесных культур и почвоведения

                              З.Н. Маркина

                              ассистент кафедры лесных культур и почвоведения

                              В.А. Егорушкин

Рецензент:         доцент кафедры дендрологии и озеленения

                              И.Н. Глазун

Рекомендованы редакционно-издательской, учебно-методической

комиссиями лесохозяйственного факультета

Протокол №                     от                                                  2005 г.

                                                      © Брянская государственная

                                                                              инженерно-технологическая академия

П Р Е Д И С Л О В И Е

Почва как элемент почвенного покрова – специфической оболочки Земли – педосферы, является продуктом взаимодействия горных пород, слагающих земную кору, с поверхностными водами, растительными и животными организмами и неотъемлемым компонентом природных биогеоценозов, из которых состоит биосфера. Как компонент биосферы – области сосредоточения жизни, она находится в непрерывном взаимодействии с другими оболочками планеты и активно участвует в сложных процессах обмена и превращения вещества и энергии на земном шаре.

Выполняя главную общепланетарную функцию, а именно: обеспечение существования жизни на Земле, почва по праву считается важнейшим фактором, определяющим рост и развитие растений через свою интегральную функцию – почвенное плодородие. Как подсистема в природных и антропогенных экосистемах, почва через совокупность свойств и режимов определяет разнообразие условий для роста основных пород лесообразователей, а соответственно и их продуктивность.

Взаимосвязь почвы со всеми компонентами леса отражена в учении В.Н.Сукачёва о биогеоценозах, что позволило оценивать её лесорастительные свойства через тип леса и бонитет насаждения. Для лесных растений выявление территорий с лучшими условиями для роста основных лесообразующих пород проводится после работ по лесоустройству, картированию и бонитировке почв и почвенного покрова в целом.

Выполнение курсовой работы по дисциплине «Почвоведение» позволит оценить состояние почвенного плодородия в том или ином типе леса, создать проект повышения продуктивности леса за счёт использования естественного плодородия и достаточно достоверно охарактеризовать основные экологические факторы почвообразования и лесорастительные свойства наиболее распространённых почв.

В соответствии с Государственным образовательным стандартом (ГОС) высшего профессионального образования Российской Федерации сферами профессиональной деятельности инженера лесного хозяйства являются:

- хозяйственные и управленческие структуры лесохозяйственного комплекса, связанные с продуктивностью лесных культур, лесокультурными мероприятиями, технологиями защиты почв от деградации и рекультивации нарушенных земель, охраной природной среды и обеспечение экологической безопасности;

- органы природных ресурсов, экологические службы лесного хозяйства и местных органов власти;

- проектные, изыскательские, исследовательские организации.

«Почвоведение» входит в число обязательных специальных дисциплин при подготовке инженеров лесного хозяйства.

Требованиями ГОС предусмотрено, что специалист должен знать:

- строение и развитие Земли как планеты; её материальный состав; о фундаментальном единстве естественных наук; о последствиях антропогенного вмешательства в биосферу; о процессах изменения земной коры во времени и пространстве; процессы, приводящие к образованию многих видов почв, горных пород, полезных ископаемых; геологические и геоморфологические карты;

- основные понятия и законы почвоведения, методы теоретического и экспериментального исследования; общую схему почвообразовательного процесса;

- место и роль почвы в экосистемах; состав и свойства почв; особенности лесных почв; качественную и количественную оценку плодородия почв;

- закономерности пространственного распределения почв; генезис, классификацию, картографирование, методы оценки их лесорастительных свойств;

- методы закладки и морфологического описания почвенных разрезов, выполнения почвенного картирования и составления почвенных карт, выполнения физико-химических лабораторных анализов почвенных образцов.

Исходя из вышеизложенного, в учебный план обучения студентов специальности 250201 в качестве самостоятельного индивидуального задания вводится курсовая работа по дисциплине «Почвоведение».

Целью курсовой работы является:

- закрепление и систематизация знаний о почвах, факторах почвообразования и почвообразовательных процессах;

- выработка навыков использования специальной литературы, таксационных описаний, материалов лесоустройств и других источников;

- обучение методики пространственного размещения почв по элементам рельефа;

- обучение методики составления почвенной карты;

- изучение лесорастительных свойств почв под различными типами леса;

- определение запасов основных элементов питания в почве и оценка влияния почвенных условий на продуктивность основных пород лесообразователей.

В связи с тем, что курсовая работа по дисциплине «Почвоведение» является первой в учебном плане подготовки специалистов лесного комплекса, она должна привить навыки правильно излагать и оформлять полученную информацию, делать собственные выводы и предложения.

ТЕМА И ОБЪЕКТ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Студент выполняет курсовую работу индивидуально на тему: «Оценка влияния почвенных условий на продуктивность основных лесообразующих пород Учебного Опытного лесхоза БГИТА или другого лесохозяйственного объёкта».

Студенты заочного отделения в качестве объекта для написания курсовой работы берут материалы лесоустройства и таксационного описания типов леса по кварталам и выделам на предприятии, в котором он работает или на кафедре лесных культур и почвоведения БГИТА.

Объект курсовой работы необходимо согласовывать с преподавателем.

Задание для выполнения курсовой работы выдаётся каждому студенту индивидуально.

Анализировать, обобщать и оформлять собранные данные в курсовой работе следует в нижеприведенном порядке.

I. Общие сведения об объекте исследований

1. Естественно-исторические условия лесохозяйственного предприятия

Даётся краткая, но достаточно полная характеристика объекта исследований. Указывается название области, лесхоза, лесничества, его местоположение, физико-географический район, почвенно-географическая зона (подзона), почвенная провинция [6, 20, 21]*. Описывается, в какой подзоне лесов расположен участок леса и его краткая характеристика.

2. Факторы и процессы почвообразования

2.1 Климат. По данным ближайшей к лесохозяйственному предприятию метеостанции и по данным республиканских, областных «Агроклиматических справочников» [5, 39] охарактеризовать основные климатические условия, оказывающие влияние на почвообразование.

Особое внимание следует уделить характеристике температурного режима (среднегодовая, среднемесячная, максимальная, минимальная температура воздуха с выделением наиболее холодного и наиболее теплого месяцев, продолжительность большого и малого вегетационного периода, количество дней с температурой выше 15°С) и атмосферных осадков (среднегодовое, среднемесячное их распределение, продолжительность и мощность снежного покрова, интенсивность ливневых осадков, относительную влажность воздуха).

Рассчитывается гидротермический коэффициент (ГТК), служащий для оценки условий увлажнения (отношения прихода и расхода влаги). Гидротермический коэффициент (по Г.Т.Селянинову) определяется отношением количества осадков (Р) за период с устойчивой среднесуточной температурой воздуха выше + 10⁰С к сумме температур за этот период (St > 10⁰С), уменьшенной в 10 раз.

ГТК = Р/0,1(St > 10⁰С)

Если величина ГТК находится в пределах 1-2, то условия увлажнения удовлетворительные, если меньше 1, то недостаточные.

Отмечаются даты возможных заморозков, продолжительность безморозного периода и приводятся сведения о преобладающих направлениях ветра (табл. 1).

Таблица 1 - Основные показатели климата

* в квадратных скобках приведен номер основного источника информации в списке литературы, карт и служебных материалов.

2.2 Рельеф. Описать характер поверхности изучаемой территории [9, 12, 31] и охарактеризовать по топографическим картам или любым другим материалам, содержащим горизонтали. При этом указываются площади основных форм рельефа, направление и крутизна склонов и как они влияют на перераспределение тепла и влаги. Описываются геологические процессы, благодаря которым сформировался рельеф (деятельность ледника, ледниковых и речных потоков). Отметить уровень грунтовых вод на основных элементах рельефа и его влияние на почвообразование, дать характеристику типам водного режима почв объекта исследований. Указать, как влияет рельеф на обводнённость местности, развитие водной эрозии и дефляции.

2.3 Почвообразующие и подстилающие породы. Перечислить и дать характеристику (морфологические признаки, физико-химические свойства и стратиграфию) почвообразующих и подстилающих пород, назвать преобладающие породы на территории лесхоза [3, 28, 29], указать на каких элементах рельефа они залегают и сделать заключение о влиянии на почвообразование и лесорастительные свойства почв.

2.4 Растительность. Определить лесорастительную зону, привести краткую характеристику основных растительных формаций на основных элементах рельефа и данные о лесистости района проектирования. Указать принадлежность объекта к соответствующему лесорастительному району в соответствии с дробным лесорастительным районированием С.Ф. Курнаева. Сделать выводы о возможности использования тех или иных видов растительности в народном хозяйстве.

2.5 Антропогенный фактор. Описать какое влияние оказывает производственная деятельность человека на направленность и интенсивность почвообразовательных процессов на территории объекта исследований.

2.6. Почвообразовательные процессы. Проанализировать сочетания факторов почвообразования поквартально и по выделам, и указать какие почвообразовательные макропроцессы происходят на объекте исследований, дать характеристику. Перечислить из каких элементарных почвообразовательных процессов (ЭПП) они состоят, и описать их влияние на почвообразование [10, 11, 14, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 33, 34, 36, 37, 38, 39, 40]. Назвать почвы, сформировавшиеся под влиянием протекающих ЭПП.

22.7 Экономические условия.

Данные могут быть получены из периодических изданий, энциклопедических изданий и др.

3. Структура почвенного покрова и его характеристика.

В лесном хозяйстве для оценки почв и почвенного покрова в качестве первичных единиц на различных этапах учета могут выступать выдел, контур, угодье и иные объекты, которые на плане приводят во внемасштабном отображении, в виде условного знака, точки или линии.

Объекты могут носить точечный характер, линейную форму и иметь контур простой или сложной геометрической конфигурации.

Контур - это площадь, по внешнему обводу пройденная геодезической съемкой, в пределах которого целесообразно привязать всю необходимую внутреннюю ситуацию. Контуру аналогичен лесной квартал. Квартал и контур служат для первичной увязки отдельных однородных площадей внутренней ситуации участков.

Следует различать землеустроительный контур, связанный с поземельным принципом его выявления в натуре, и лесотаксационный выдел, намечаемый по таксационным признакам насаждений, а также отдельных участков, не покрытых лесом земель, где уже возможно провести аналогию с контуром. Квартал как замкнутый контур на территории лесного фонда позволяет произвести геодезическую привязку территорий площадью в 25-200 или более гектаров. При участковом методе лесоустройства выдел становится аналогом контура. Квартал включает совокупность участков с различными видами угодий, характерными для какого-то определенного ландшафта. Кварталы делятся на выдела.

Выдел - это предельно однородный по таксационным признакам участок, фиксируемый в таксационном описании, который служит элементарной учетной единицей при характеристике площадей лесного фонда. Для выдела необходимо бывает показать функциональную значимость земель, что находит отражение при характеристике угодий.

3.1Описание основных типов почв.

Снять копию квартала согласно заданию в масштабе 1:5000 и сделать таксационное описание квартала и составляющих его выделов. Совместить выкопировку с почвенным планом и определить набор почв в данном квартале. В описании каждого таксационного выдела найти сведения о почвах (название почвы, механический состав её верхнего горизонта, материнская почвообразующая порода).

Перенести в виде индексов (приложение 13) на поле таксационного выдела почвы. Выделы с одинаковыми почвами обводятся сплошной линией и иллюминируются, площади одинаковых типов почв суммируются. Составить систематический список почв по выделам и по кварталам по форме (табл. 2).

Таблица 2 - Распределение площадей почв по выделам и кварталам

№№ квартала, выдела	Индекс почвы	Название почвы, номер по плану	Мех. состав	Почвообразующая порода	Условия залегания по рельефу	Площадь
						га	%
1	2	4	5	6	7	8	9
Кв. 1 / выд.1 выд. 2 и т.д. Всего по выделу		Дерново- средне-подзоли-стая	песчаная	водно-леднико- вые отложе-ния	равнина   склон	1,5 2,7   4,2	60 100   80
Итого по кварталу

Почвенный план кварталов по заданию и полученный почвенный план представляем на формате А3 с легендой площадей в приложении.

Описываем основные типы почв, распространённые на объекте исследования. В соответствии с заданием приводится морфологическое описание наиболее распространенных почвенных разностей и схематический рисунок почвенного профиля (обязательно). Желательно графическую часть выполнить с использованием отмывки. Отмечаем количество типов, подтипов, родов, видов, разновидностей и разрядов почв (табл. 3).

Таблица 3 - Обзор основных типов почв квартала

Исследуем структуру почвенного покрова объекта исследований [4]. Привести максимально подробную характеристику почвенных контуров: размеры, форму, ориентацию, приуроченность к элементам рельефа [16]. Дать характеристику изрезанности границ элементарного почвенного ареала (ЭПА) по величине коэффициента расчленённости.

К_Р = ,

где S – длина границ ЭПА; А – площадь ЭПА.

Коэффициент расчленённости показывает отношение периметра ЭПА к длине окружности круга, равного по площади ЭПА.

Результаты вычислений представляем в таблице 4.

Таблица 4 – Характеристика изрезанности границ ЭПА

В зависимости от К_Р различают 4 группы ЭПА: нерасчленённые - К_Р < 2; слаборасчленённые - К_Р 2…4; среднерасчленённые - К_Р 4…6; сильнорасчленённые - >6.

Определить сложность строения почвенного покрова (табл. 5) объекта исследований [4]. K_C = N/S·100, где К_С – коэффициент сложности; N – число почвенных контуров в пределах типа структуры почвенного покрова;

S – площадь типа, га; 100 – коэффициент, позволяющий определить число почвенных контуров на 100 га. К_С показывает число почвенных контуров на 100 га.

3.2 Характеристика пространственного размещения почв по основным элементам рельефа. Снять копию карты пластики рельефа объекта исследований, выделить на ней основные его элементы (водораздел, тальвег) и установить направленность движения потоков влаги и вещества в пределах элементарных водосборов. Описать пространственное размещение почв конкретных кварталов по элементам рельефа и по коэффициенту расчленённости установить связь между сформировавшимися почвами и рельефом. Показать почвенно-геоморфологический профиль. Построить объемную модель объекта исследований в аксонометрии в соответствии с индивидуальным заданием.

Таблица 5 - Классификация почвенного покрова

по сложности строения

4. Оценка плодородия лесных почв (связь почвы и растительности)

Дать характеристику лесорастительных условий объекта исследований (по данным таксационных описаний, ГИС), используя типологическую классификацию Е.В. Алексеева – П.С. Погребняка. Показать распределение выделов по степени плодородия (трофотопы) и по степени влажности (гигротопы). Выделить эдатопы по таблице 6, и используя карту растительности определить целесообразность размещения лесообразующих пород. Текст обязательно должен быть иллюстрирован графическими материалами.

Таблица 6 - Типы лесорастительных условий коренных древостоев

 Брянского лесного массива

Согласно таксационного описания квартала определить преобладающие типы лесорастительных условий (ТЛУ) и представить их в виде таблицы 7.

Таблица 7 - Связь почвы и типа лесорастительных условий

Показать роль основных элементов питания (N, P, K) в жизни растений и охарактеризовать их поведение в почве.

Определить запасы основных элементов минерального питания растений в корнеобитаемом слое почвы (в кг или т/га). Определить количество доступных элементов питания в почве для древесных растений, количество элементов, поступающих с опадом и сравнить их запасы с годичным выносом (балансовый метод расчёта).

Ежегодный вынос элемента берется по литературным данным (рис. 3-7; приложения 8-9).

Расчет абсолютных запасов элементов питания выполняют для верхнего 1,5-метрового корнеобитаемого слоя почвы и сравнивают с приблизительным их выносом древостоем.

Исходными данными для расчетов являются: содержание гумуса в процентах, содержание обменного калия и подвижного фосфора в мг на 100 г почвы, объемная масса почвы в г/см³, мощность почвенных горизонтов в см.

Определение запаса усвояемых форм азота. Запас доступных форм азота определяется исходя из известных в литературе материалов, что:

- весь азот сосредоточен в гумусе почвы;

- в составе гумуса содержится 5 % азота (по Кононовой М.М.);

- ежегодно в лесных почвах разлагается с высвобождением азота 0,8 % запаса гумуса (по Адерихину Н.Г.).

Масса гумуса (М_г) в данном горизонте рассчитывается

по формуле в кг/га:

М_г = Р·С_г·0,01·1000, где

Р - вес горизонта, т/га; С_г - содержание гумуса в %;

0,01 - перевод процентов в доли единицы,

1000 - перевод тонн в килограммы.

После сокращения формула примет вид М_г=10·Р·С_г.

Содержание азота (М_а) в усвояемой форме в кг/га рассчитывается по формуле:

М_а = ,

где М_Г - масса гумуса в кг/га;

   - содержание азота в гумусе в долях единицы;

    - ежегодно разлагается гумуса в долях единиц.

После сокращения формула имеет вид:

М_а = ,

где А - мощность горизонта, см; ОВ - объемный вес, г/см³;

С_Г – содержание гумуса в почве, %.

Вес каждого горизонта в т/га определяют по формуле:

Р = S·А·ОВ,

где Р – вес горизонта, т/га; А – мощность горизонта, см;

ОВ – объёмный вес, т/м³; S – площадь 1 га в см² (10⁸см²).

Для фосфора (в расчете на Р₂О₅) или калия (в расчете на К₂О) запас в т/га рассчитывается по следующей формуле:

М_э = Р·С_к, где

М_э – масса элемента в кг/га; Р – вес каждого горизонта, т/га:

С_к – содержание питательного элемента в мг/100 г, или мг/кг почвы.

Все расчёты оформляются в форме таблиц (приложение 11).

5. Влияние почвенного плодородия на продуктивность

лесообразующих пород

Рациональное ведение лесного хозяйства определяется экологическими требованиями пород лесообразователей к почвенно-грунтовым условиям, обеспечивая при этом максимальную продуктивность насаждений, т.е. почвенно-грунтовые условия должны обеспечивать максимальный лесорастительный и экологический эффект.

Почвы используются рационально, если территория объекта исследований и лесного хозяйства в целом занята ценными высокопродуктивными технологическими породами с разнообразным побочным пользованием, и выполняющая почвозащитную, водоохранную и водорегулирующую роль.

Лесные земли - участки лесного фонда, пригодные и предназначенные для выращивания насаждений. Разделяются на покрытые лесом, не покрытые лесом, несомкнувшиеся культуры, лесные плантации и питомники.

Не покрытые лесом земли - вырубки, лесосеки, пустыри и прогалины, редины, гари и погибшие насаждения.

Покрытые лесом земли - земли, занятые молодняками с полнотой 0,3 и выше; лесные культуры, переведенные в покрытую лесом площадь; участки, занятые кустарниками.

Нелесные земли - площади, не пригодные для выращивания леса без проведения специальных мелиоративных мероприятий (болота, скалы, гольцы, каменистые россыпи, пески, безлесные крутосклоны); воды, сельскохозяйственные угодья и площади специального назначения; лесные дороги, просеки, трассы линий высоковольтных электропередач и телефонные линии, торфоразработки, усадьбы и проч.

Распределить площади объекта исследований по категориям земель (табл. 8) и по уровню почвенного плодородия (тип лесорастительных условий ТЛУ) на основании таксационного описания и дать оценку лесорастительным условиям. Охарактеризовать, как ведётся использование земель лесного фонда с лесоводственной и экономической точки зрения.

Таблица 8 - Распределение типов почв по категориям лесных земель в кв. 1

6 Оценка плодородия почв и его лесоводственное значение

Оценка земель - это система мероприятий, направленных на получение информации как о качестве (бонитете) почв и почвенного покрова, так и об их (его) экономической ценности. Существенное различие состоит в том, что при оценке земель учитываются не только почвы и почвенный покров территории, но и характеристика географического пространства в экономическом аспекте (площади, расстояния, обеспеченность коммуникациями, трудовыми ресурсами, конкурирующие землепользования).

Экономическая оценка лесных земель показывает насколько правильно организовано их использование для получения максимального эффекта с минимальными затратами труда и средств. Важнейшим показателем экономической оценки является общая стоимость полученной продукции (валовой доход), общая величина затрат на производство урожая, чистый доход. Экономическая оценка земель учитывает не только плодородие почв, но и все затраты на получение продукции.

Бонитировка почв и оценка земель являются составными частями земельного кадастра.

Показателем качества почв является бонитет, количественный показатель, обычно выражаемый в баллах по отношению к наилучшей почве, балл которой принимается за 100. В результате бонитировки устанавливают, насколько одна почва лучше или хуже другой по своим физическим, химическим, биологическим свойствам и продуктивности.

Бонитировка почв, или качественная оценка земель – это сравнительная оценка качества почв, их потенциального плодородия (производительной способности) по отношению к природным или культурным фитоценозам.

Бонитировка представляет собой раздел почвоведения, который изучает методы (способы) оценки качества почв по их плодородию на основе природных (внутренних) свойств этих почв при данном сопоставимом уровне рационального ведения лесного хозяйства и интенсивности земледелия. Бонитировку почв можно рассматривать как специализированную прикладную классификацию почв по их потенциальному плодородию, построенную на объективных почвенных показателях, коррелирующих с продуктивностью и качеством произрастающих или выращиваемых на них растений. Понятие «бонитировка» происходит от латинского слова bonitas – доброкачественность.

Бонитировка лесных почв является основой учёта качества почв, отличающихся плодородием, основой для решения лесоводственного вопроса – степени соответствия биологии произрастающих древесных пород почвенно-грунтовым условиям.

Для установления связи между свойствами почв и продуктивностью насаждений используют графические и математические методы.

С помощью математических методов из многих признаков отбираются те, которые имеют высокие коэффициенты корреляции с продуктивностью насаждений. За 100% принимаются признаки и свойства почв с наибольшей продуктивностью насаждений. Свойства менее плодородных почв вычисляют по отношению к свойствам лучшей почвы.

Оценку в баллах бонитета получает каждый признак или каждое свойство почвы. Затем все баллы складывают и делят на число отобранных признаков. Получают почвенно-бонитировочную шкалу по измеряемым свойствам почв, коррелирующим с продуктивностью насаждений. Эта шкала является специализированной для лесного хозяйства качественной классификацией почв.

Уровень плодородия почвенно-грунтовых условий сказывается на форме, составе, высоте и других лесоводственных и таксационных признаках насаждений. Если измерить средние высоты на различных почвах и указать их в классах бонитета или баллах, взяв за 100 лучшую почву, то полученная почвенно-бонитировочная шкала оценивает эффективное плодородие в баллах, одновременно показывающих степень относительного соответствия насаждений почвенным условиям. Такая шкала отражает влияние почвенно-грунтовых условий на продуктивность насаждений и называется почвенно-бонитировочной шкалой (таблицей) по продуктивности насаждений.

Почвенно-бонитировочные таблицы составляются для нескольких древесных пород, отличающихся биологическими и экологическими свойствами, а также для отдельных хозяйств, районов, областей, зон и всей страны. Такие таблицы могут использоваться и для территорий не занятых лесом, так как они отражают относительное качество почв по их свойствам. В полных бонитировочных таблицах указывается тип леса, состав, полнота, запас и другие таксационные признаки насаждений. Почвенно-бонитировочные таблицы используются при проектировании совместно с почвенными картами и данными лесоустройства.

Основой для оценки лесорастительных свойств почв служит почвенная карта с морфологическим описанием почв и почвообразующих пород, их физико-химические свойства, характеристика произрастающей на этих почвах растительности.

Почвы с близкими лесорастительными свойствами могут объединяться в хозяйственные группы, для которых подбираются наиболее продуктивные и экономически выгодные древесные породы и разрабатывается система хозяйственных мероприятий по их выращиванию (лесокультурные работы, реконструкция насаждений, рубки ухода, главные рубки и т.д.).

Качественная оценка почв проводится на основе материалов массовой таксации почв следующим образом:

Проанализировать набор почвенных разностей исследуемой территории. Данный вид работы был проведен ранее при рассмотрении раздела 3 (Структура почвенного покрова и его характеристика).

Таксационные показатели насаждений, произрастающих на одинаковых почвах, определяются по таксационным описаниям. Площади одинаковых почв суммируются, тем самым формируется почвенный выдел (табл. 9).

Таблица 9 – Исходные данные для бонитировки почв

по запасу насаждений

Оценить лесорастительные свойства почв согласно балльной оценке.

Расчёт баллов проводят для каждой породы в отдельности, для чего запас, приходящийся на долю каждой породы (приведенный к полноте 1,0) относят к запасу, приходящемуся на один балл по таблицам хода роста (приложение 12).

Б = З/П(С_С/δ_С + С_Е/δ_Е + С_Д/δ_Д + С_Б/δ_Б и т.д.), где

Б – средний класс бонитета (балл) по данному выделу;

З – запас древесины в натуре м³ на га;

П – полнота насаждений в долях едиинцы;

С_С, С_Е, С_Д, С_Б и т.д. – доля участия породы (сосны, ели, дуба, берёзы и т.д.) в составе насаждений в десятых долях;

δ_С, δ_Е, δ_Д, δ_Б и т.д. – цена одного балла данной породы в возрасте насаждения.

Таблица 10 - Средневзвешенные баллы почвенных выделов

Определить перспективные лесообразующие породы для наиболее распространённых типов почв на основании балльной оценки, и составить их карту-схему размещения. Карты-схемы по размещению лесообразующих пород по таксационному описанию и по балльной оценки выполнить в формате А3 в приложении и сделать выводы о эффективности ведения лесного хозяйства.

7 Построение геолого-геоморфологического профиля по геолого-геоморфологическим разведочным данным

Геолого-геоморфологические разрезы или профили представляют собой вертикальное сечение участков земной поверхности на определенной территории (приложение 1-3). Разрезы дают представление об особенностях строения элементов рельефа, условиях залегания горных пород и подземных вод в толще земной коры.

Разрезы строятся по тополиниям (горизонталям данных нивелировки) и описаниям буровых скважин или вертикальных обнажений земной коры.

Построение профиля начинается с составления топографического профиля поверхности. Он может быть построен по топографическим горизонталям геодезической карты, либо по данным нивелировочного хода. При этом за нулевую линию принимают наиболее низкую точку местности, пересекаемую профилем. Слева от нулевой линии (начало профиля) строится вертикальный масштаб. Если горизонтальный и вертикальный масштабы будут одинаковы, то геологический разрез отразит действительную картину строения земной коры. Однако обычно горизонтальный масштаб берётся равным масштабу карты, а вертикальный увеличивается в несколько раз. При этом искажается истинная картина местности, условий и особенностей залегания пород и др.

После построения горизонтального и вертикального масштабов на нулевую линию наносятся точки пересечения линий разреза с горизонталями на карте. В этих точках в принятом вертикальном масштабе наносятся высотные значения соответствующих горизонталей. Все полученные при этом точки рельефа последовательно соединяются плавными линиями, которые и дают изображение рельефа по линии разреза.

На осевые линии скважин наносятся геологические данные из журнала описания пород в скважинах. При этом справа от оси скважины отмечается интервал залегания пройденных пластов, а рядом штриховыми знаками и индексами показывают петрографический состав пород, их возраст и происхождение. Уровни грунтовых вод отмечаются слева от оси скважины знаками ▼ и пунктирной линией.

Увязка разреза в геолого-геоморфологическом профиле заключается в объединении пород одинакового возраста, состава и происхождения, вскрытых различными скважинами в пласты. Она начинается с наиболее характерных, так называемых маркирующих пластов, которые трудно перепутать с другими. Такими маркирующими пластами могут быть наиболее “молодые” - четвертичные отложения (Q), условия, залегания которых часто определяются рельефом местности (например, Qal или Qdl). Например, для аллювия характерно горизонтальное залегание в пределах каждой террасы, а мощность делювия возрастает вниз по склону. Аллювий различных террас имеет и различный возраст, поэтому объединять его в один пласт нельзя даже в случае одинакового состава.

Если порода вскрыта только в одной скважине, а в других отсутствует, то залегает она, очевидно, в форме линзы. Границы линзы на разрезе показывают на половине расстояния между соседними скважинами.

Коренные породы морского происхождения имеют обычно горизонтальное или близкое к нему залегание. На участках где увязка носит предположительный характер из-за нехватки фактических материалов, границы между пластами пород наносятся не сплошными линиями, а пунктирными.

Нижняя граница разреза определяется скважиной, имеющей наибольшую отметку бурения. Нельзя ограничивать разрез снизу линией, соединяющей забои скважин, т.к. некоторыми скважинами породы при бурении были пройдены не на всю мощность.

На увязанном разрезе породы различного состава штрихуются принятыми для них условными обозначениями, их возраст и происхождение показывают буквенными и цифровыми индексами. 

Депрессионная поверхность грунтовых вод показывается на разрезе синей пунктирной линией, соединяющей отметки уровней воды в скважинах.

Геолого-геоморфологический разрез строится каждым студентом по индивидуальному заданию в указанном масштабе на ватмане или миллиметровке гелевой ручкой.

Геолого-геоморфологический профиль сопровождается пояснительной запиской составленной по следующей схеме:

- введение - указывается цель построения разреза;

- характеристика рельефа по линии разреза (тип рельефа, его формы, элементы), при характеристике речной долины обратить внимание на тип речной долины, строение русла, поймы, надпойменных террас, типы террас, их относительные высоты и др.

- характеристика горных пород; описываются породы в возрастной последовательности от более древних коренных до четвертичных включительно. Четвертичные отложения описываются по элементам и формам рельефа (водораздел, склоны, террасы, пойма). При этом кроме названия породы, возраста и происхождения (генетический индекс), указываются ее мощность, минералогический состав и др.

- подробно описываются подземные воды, оказывающие влияние на почвообразование и рост леса, прослеживается их связь с реками и дневной поверхностью.

- Заключение - приводится краткая характеристика почвообразующих пород по линии разреза с обязательной увязкой их с рельефом и подземными водами, дается целостная оценка представленному геолого-геоморфологическому профилю.

7.1 Характеристика подземных вод и их динамика. Карта гидроизогипс. Расчет направления и скорости течения грунтовых вод

Приводится характеристика подземных вод. Дается определение. Отмечаются виды (почвенные воды, верховодка, грунтовые воды, межпластовые). Особое внимание обращают на характер вскрытых скважинами грунтовых вод. Надо признать, что зачастую именно грунтовые воды во многом определяют характер почвообразования, продуктивность ценозов и даже характер хозяйственных мероприятий проводимых на конкретных лесохозяйственных территориях. И именно поэтому, инженер лесного хозяйства должен иметь представление о характере подземных вод, их бассейне, динамике, скорости передвижения и др.

Из всего многообразия характеристик подземных вод (глубин залегания, общей минерализации, динамических запасов и др.) наибольшее практическое значение имеют карты гидроизогипс. Они характеризуют поверхность грунтовых вод – безнапорных вод, залегающих на первом от поверхности, выдержанном по площади водоупорном горизонте.

Гидроизогипсы представляют собой линии, соединяющие точки с одинаковыми отметками зеркала грунтовых вод.

Для построения карты гидроизогипс необходимо иметь план расположения наблюдательных скважин (шурфов, колодцев, водоемов), отметки устьев скважин и данные замеров уровней грунтовых вод, произведенных в течение короткого отрезка времени (1-2 недель), т.к. уровни грунтовых вод значительно изменяются во времени. По разности между отметками устьев скважин и глубиной залегания грунтовых вод в этих скважинах определяются отметки зеркала грунтовых вод. Эти отметки наносятся на план у устья соответствующих скважин и путем интерполяции определяются точки для проведения гидроизогипс через 1 метр. Отметки гидроизогипс указываются на карте.

Для целей лесного хозяйства наиболее интересны карты для периодов самого высокого и самого низкого уровня почвенно-грунтовых вод и карты, составленные по сезонам года. Последние дают представление о динамике подземных вод. Положение гидроизогипс относительно русла реки показывает характер взаимосвязей подземных вод и гидрографической сети (грунтовые воды питают озеро, реки или наоборот).

По карте гидроизогипс определяется направление движения грунтового потока на момент составления карты, величина напорного градиента (гидравлического уклона), местоположение дренажных каналов и скважин, скорость движения воды (если известен коэффициент фильтрации K_Ф). Грунтовый поток движется перпендикулярно гидроизогипсам от больших отметок к меньшим. Гидравлический уклон (J) определяется по разности отметок гидроизогипс ( , ) на выбранном для определения отрезке, деленной на расстояние между ними (путь фильтрации).  Скорость движения воды определяется по формуле Дарси , где К_Ф - коэффициент фильтрации, J- гидравлический уклон. Карта гидроизогипс и расчеты выполняются каждым студентом по индивидуальному заданию на миллиметровке или белой бумаге (карандаш, гель, тушь). Размер листа 297х420 мм. Пример оформления карты гидроизогипс дан в методических указаниях «Геологические карты и разрезы».

Заключение

В заключении оцениваются результаты выполненной работы, подводятся итоги по оценке плодородия различных типов почв и их лесоводственного эффекта, даются рекомендации по лесохозяйственному освоению территории исследуемого объекта.

Литература

1. Александрова Л.Н., Найдёнова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. – Л., «Колос», 1976. – 280 с.

2. В.Д. Зеликов Почвоведение с основами геологии: Учебное пособие. – М.: МГУЛ, 1999.- 220с.

3. Волкова Г.В. и др. Практикум по почвоведению с основами агрохимии. — М.: Агропромиздат, 1987. – 135 с.

4. Воробьёв Г.Т. Почвы Брянской области. – Брянск: Грани, 1993, 160 с.

5. Воробьёв Г.Т., Жучкова В.К. и др. Природное районирование и типы сельскохозяйственных земель Брянской области. – Брянск, Приокское кн. из-во, 1975, - 611 с.

6. Воробьёв Г.Т., Чумаченко И.Н., Маркина З.Н. и др. Почвенное плодородие и радионуклиды (Экологические функции удобрений и природных минеральных образований в условиях радиоактивного загрязнения). – М.: НИА-Природа, 2002. – 357 с.

7. Годовой отчёт лесохозяйственного предприятия и статистические сборники по соответствующему району и области за прошедший год.

8. Горбылёва А.И. и др. Почвоведение. Лабораторный практикум. /Под ред. Горбылёвой А.И. – Мн.: Дизайн ПРО, 2000. – 192 с.

9. Гречин И.П. и др. Практикум по почвоведению.- М., «Колос», 1964. – 423с.

10. Евдокимова Т.И. Методические указания по почвенному картографированию и полевым исследованиям почв /Изд. МГУ, 1988. – 38с.

11. Зеликов В.Д., Щепащенко Д.Г. Методические указания к курсовому проекту по почвоведению для студентов специальности 260400 и 260500. – М.: МГУЛ, 1998. – 20 с.

12. Карпачевский Л.О. Лес и лесные почвы. — Л.: “Лесн. пром-сть.”, 1981.- 264 с.

13. Карпачевский Л.О. Экологическое почвоведение: Учебное пособие. – М.: Изд-во МГУ, 1993. – 184 с.

14. Карта почвенно-географического районирования РФ Масштаб 1:1000000.

15. Кауричев И.С. Практикум по почвоведению. Изд. 4. – М.: Агропромиздат, 1986. – 336с.

16. Кауричев И.С., Панов Н.П., Розов Н.Н. и др. Почвоведение /Под ред. И.С. Кауричева. - М.: Агропромиздат, 1989. - 719с.

17. Классификация почв России /Составители: Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева. – М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2000. – 236с.

18. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. - М.: Колос, 2000. -416с.

19. Корнев В.П. и др. Методические указания к лабораторно-практическим занятиям по почвоведению. – Брянск,1970. – 56с.

20. Материалы ГИС, имеющиеся на кафедре лесоустройства БГИТА, содержащие планово-картографические материалы и повыдельные базы данных для трёх лесничеств Учебно-опытного лесхоза: Опытного, Карачижского и Крыловского и материалы ГИС лесохозяйственных предприятий в регионах исследований.

21. Материалы лесоустройства лесохозяйственного предприятия с почвенными картами, планшетами, участками территории лесного фонда (конкретные кварталы), повыдельными таксационными данными последнего лесоустройства и геоморфологического строения территории.

22. Методические указания к выполнению лабораторных занятий "Почвы Брянского лесного массива" /Соколов Л.А., Стефуришин М.В. — Брянск,1997.

23. Методические указания к выполнению лабораторных работ по морфологии почв. Раздел "Почвоведение"./Соколов Л.А. — Брянск, 1998.

24. Методические указания к лабораторным занятиям по разделу география почв. Общая часть. /Соколов Л.А., Стефуришин М.В. — Брянск, 1997.

25. Методические указания к проведению лабораторных занятий по разделу «Геология». — "Минералы почвообразующих пород и почв"/Соколов Л.А. — Брянск, 1998.

26. Методические указания к проведению лабораторных занятий по разделу "Геология" — "Осадочные горные породы. Часть II. Почвообразующие горные породы" /Соколов Л.А., Стефуришин М.В. — Брянск, 1998.

27. Методические указания к учебной практике по почвоведению для студентов II курса специальности ЛХФ/ Г.М. Орловский, Е.М. Остроумов. -Брянск, БТИ, 1984. – 86 с.

28. Методические указания по курсовому проектированию для студентов очного и заочного обучения ЛХФ / Соколов Л.А., Марченко С.И., Стефуришин М.В., Устинова Т.С., Костюченко Д.А. – Брянск, БГИТА, 2001. – 30с.

29. Методические указания по самостоятельной работе студентов II курса "Составление детальных почвенных карт лесохозяйственных объектов на ЭВМ" /Марченко С.И. — Брянск, 1997.

30. Пособие по проведению анализов почв и составлению агрохимических картограмм/Под ред. Н.П.Карпинский, К.А. Гаврилов, М.: Россельхозиздат, 1969. – 328с.

31. Почвенная карта Брянской области М 1:200000, 1985 и карты других областей.

32. Почвоведение: Методические указания к лабораторно-практическим занятиям (физические свойства почвы) для студентов лесохозяйственного факультета очного обучения (специальность 250201, 250203)/ БГИТА; Сост. З.Н. Маркина, Л.А. Соколов, Д.А. Костюченко. – Брянск, 2004. – 22с.

33. Почвоведение: Методические указания к лабораторно-практическим занятиям (водно-физические свойства почвы) для студентов лесохозяйственного факультета очного обучения (специальность 250201, 250203)/ БГИТА; Сост. З.Н. Маркина, Л.А. Соколов, Д.А. Костюченко. – Брянск, 2004. – 12с.

34. Почвоведение: Методические указания к лабораторно-практическим занятиям (гранулометрический состав почвы) для студентов лесохозяйственного факультета очного обучения (специальность 250201, 250203)/ БГИТА; Сост. З.Н. Маркина, Л.А. Соколов, Д.А. Костюченко. – Брянск, 2004. – 16с.

35. Почвоведение: Методические указания к лабораторно-практическим занятиям (органическое вещество почвы) для студентов лесохозяйственного факультета очного обучения (специальность 250201, 250203)/ БГИТА; Сост. З.Н. Маркина, Л.А. Соколов, Д.А. Костюченко. – Брянск, 2004. – 23с.

36. Почвоведение: Методические указания к лабораторно-практическим занятиям (физико-химические свойства почвы) для студентов лесохозяйственного факультета очного обучения (специальность 250201, 250203)/ БГИТА; Сост. З.Н. Маркина, Л.А. Соколов, Д.А. Костюченко. – Брянск, 2004. – 32с.

37. Почвоведение: Методические указания к учебной практике по почвенному картографированию и полевым исследованиям почв для студентов лесохозяйственного факультета заочной формы обучения (специальность 250201 –Лесное хозяйство) / БГИТА; Сост. З.Н. Маркина, Д.А. Костюченко. – Брянск, 2004. – 32с.

38. Орлов Д.С., Бирюкова И.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. – М.: Наука, 1996. – 256с.

39. Орловский Г.М., Остроумов Е.М. Картирование лесных почв для целей лесоустройства. Брянск, БТИ, 1987. – 58с,

40. Пояснительная записка к проекту ведения лесного хозяйства конкретного лесохозяйственного предприятия.

41. Роде А.А., Смирнов В.Н. Почвоведение. — М.: «Высш. Школа», 1972. – 480с.

42. Рожков В.А., Зеликов В.Д., Щепащенко Д.Г., Шишкина Н.Г., Кормильцына О.В. Классификация и диагностика почв лесной и степной зон. Учебное пособие для студентов 260400, 260500. – М.: МГУЛ, 2000. – 24 с.

43. Сафонов А.Ф., Стратонович М.В. Практикум по земледелию с почвоведением. – М.: Агропромиздат, 1990. – 208с.

44. Справочник по климату СССР. Вып. 28, части 2.3.4. Л., Гидрометеоиздат, 1965, 1966, 1968.

45. Чешев А.С., Фесенко И.П. Земельный кадастр. Учебник для вузов. – М.: Изд-во ПРИОР, 2000.

Приложение 1

Требования к оформлению курсовой работы

Пояснительная записка должна содержать:

Титульный лист.

Задание на проектирование.

Содержание

Введение

1 Естественно-исторические условия лесохозяйственного предприятия

2 Факторы и процессы почвообразования

2.1 Климат

2.2 Рельеф

2.3 Почвообразующие и подстилающие породы

2.4 Растительность

2.5 Антропогенный фактор

2.6 Почвообразовательные процессы

2.7 Экономические условия

3 Структура почвенного покрова объекта исследований

3.1 Описание основных типов почв

3.2 Характеристика пространственного размещения почв по основным элементам рельефа

3.3 Детальная характеристика почвенных контуров и их соотношение на исследуемой территории

4 Оценка плодородия лесных почв (связь почвы и растительности)

4.1 Характеристика лесорастительных условий объекта согласно типологической классификации Е.В. Алексеева–П.С. Погребняка

4.2 Роль основных элементов питания (N, P, K) в жизни растений и их поведение в почве

4.3 Определить запасы основных элементов минерального питания растений

в корнеобитаемом слое почвы

5 Влияние почвенного плодородия на продуктивность лесообразующих пород

6 Оценка плодородия почв и его лесоводственное значение

Заключение

Список использованной литературы

Графический материал должен быть представлен в формате А 3

Приложение 2

Оформление пояснительной записки должно осуществляться в соответствии со стандартом предприятия РД-80. Основные положения стандарта сводятся к следующему.

Текстовая часть выполняется на белой бумаге формата А4 (210 х 297 мм) или на бумаге потребительского формата, близкого к формату А4 .

Перенос слов на титульном листе и в заголовках по тексту не разрешается. Точка в конце заголовка не ставится.

Текст оформляется с соблюдением следующих размеров полей: левое - 25 мм; правое - 10 мм; верхнее - 20 мм; нижнее - 20 мм. По краям листа выполняется рамка на расстоянии 20 мм от левого края и по 5 мм сверху, справа и снизу. В правом нижнем углу каждой страницы выполняется штамп (см. рис. 1.), в который вписывается следующая последовательность:

- буквенное обозначение работы (Р - реферат; УР - учебная работа; КР - курсовая работа; ДП - дипломный проект и др.);

- код предприятия (для Брянской государственной инженерно-технологической академии - 2068029);

- код специальности (Лесное и лесопарковое хозяйство - 250201);

- три последние цифры зачетной книжки;

- две последние цифры года.

Текст должен быть написан аккуратно от руки чернилами (пастой) одного цвета (черного, синего, фиолетового) на одной или двух сторонах листа или отпечатан машинописным способом через 1,5 или 2 межстрочных интервала. Допускается применение отдельных листов формата А3 (297 х 420 мм) в последующих страницах текста.