291_p1566_B1_8074

3. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ

Изменение климатических условий в связи с широтой и высотой местности обусловливает изменение в растительном покрове. По геоботаническому районированию Иркутск относится к Оль- хонско-Приангарскому сосново-лесостепному округу и к Ольхон- ско-Кудинскому подокругу.

Согласно карте «Растительность зеленой зоны г. Иркутска по состоянию в 1970 г.» (Сизых, 1990), растительность окрестностей представлена березовыми с сосной, осиной разнотравными лесами (III тип), являющимися производными сообществами на месте коренных лесов. Они занимают существенную часть всей лесопокрытой площади зеленой зоны, в основном в районах интенсивной сельскохозяйственной деятельности – окраины полей, пастбищ, по долинам рек, ручьев. Возраст лесообразующей породы от 25 до 60 лет. По характеру структуры подроста этих лесов, где, в основном, присутствует лесообразующая порода с небольшим количеством коренной породы (сосны), можно предположить, что в настоящий момент происходит формирование устойчивопроизводных лесов. В подросте здесь преобладают ольха, рододендрон, таволга, шиповник. Из травянистых растений доминирующее положение занимает папоротник-орляк, особенно на буграх, что связано с периодическими проходящими здесь пожарами. В западинах возрастает количество осоки стоповидной и пырея, что говорит об изменении условий увлажненности по сравнению с буграми. Широко распространены также вейник, чина, клевер, герань, подмаренник. Выборочная рубка хвойных пород и увеличение пахотных угодий способствовали замене хвойных лесов травяными, мелколиственными и сокращению лесистости территории.

По характеру растительности можно выделить лесные и лесостепные районы (лесистость в округе в среднем не выше 40, а часто менее 30 %). Первые расположены в Присаянье и на междуречье Ида – Куда и Ангара–Ушаковка – Куяда. На остальной территории распространена своеобразная сосново-березовая лесостепь – безлесные участки, приуроченные к южным склонам и террасам рек, чередуются здесь с участками леса на водоразделах и северных склонах. Название «лесостепь» условное, так как распределение растительности четко связано с элементами макрорельефа. К со-

11

временному облику территории более всего подходит название «лесополье». Территория больше других освоена, лесистость не превышает 40 %, а часто составляет менее 30 %.

4. ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ

Согласно «Почвенно-географическому районированию СССР» (1962), район исследования относится к равнинной ВосточноПрисаянской лесостепной, относимой к Центральной лесостепной

истепной области. По почвенно-географическому районированию Иркутской области, разработанному В. А. Кузьминым (1980), рассматриваемая территория расположена в пределах Среднесибирской равнинно-плоскогорной провинции на территории округа Ир- кутско-Черемховской равнины и южной части Предбайкальской впадины с серыми лесными, дерново-подзолистыми, дерновыми лесными, дерново-карбонатными и черноземными почвами. Округ рассматривается В. А. Кузьминым (1980) в качестве нижней ступени вертикальной поясности котловинного типа.

Для данного округа, где почвенный покров изучен лучше, выделены районы, характеризующиеся однотипной структурой почвенного покрова. Территория исследования относится к району серых лесных почв бассейна верховий рек Ангары и Куды протягивается неширокими полосами по речным долинам и находится на стыке районов с дерново-подзолистыми почвами, с одной стороны,

идерново-карбонатными почвами и черноземами – с другой. В долинах рек развит комплекс аккумулятивных террас, из которых верхние и частично средние, сложенные песками, залесены. Широко распространены серые лесные почвы. На нижних частях склонов они сменяются выщелоченными черноземами, а на днищах сухих ложбин – лугово-черноземными почвами.

12

Раздел II

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ

1. ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ И ЕЕ ИЗМЕРЕНИЕ

Влажность почвы является одним из основных факторов плодородия. Регулирование режима влажности применительно к различным почвам для получения наивысших урожаев служит основой разработки рациональной агротехники. Поэтому, определение влажности почвы является наиболее распространенным почвенным анализом. Самым распространенным и надежным способом измерения влажности почвы является термостатно-весовой метод.

1.1. Термостатно-весовой метод определения естественной влажности почвы

Массовая влажность или весовая естественная влажность (W) – это отношение массы воды к массе абсолютно сухой почвы, т. е. к массе твердой фазы почвы и рассчитывается по формуле (% от веса):

б – в

W (% от веса) = –––––– ·100 %

в – а

где а – масса бюкса, г; б – масса бюкса с сырой почвой, г; в – масса бюкса с абсолютно сухой почвой, г; (б – в) – масса воды, г; (в – а) – масса сухой почвы, г.

Ход анализа

Отбор проб на влажность можно производить во время закладки опорного разреза по теневой его стороне с учетом генетических горизонтов через каждые 10 см, а в гумусовом слое – через 5 см, т. е. по глубинам 0–5; 5–10; 10–20; 20–30 см и т. д. в пронумерованные бюксы с заранее известной массой (табл. 1).

Отбор проб на естественную влажность можно проводить также буром любой конструкции. Пробы на влажность следует отбирать сразу после вскрытия очередного слоя, чтобы избежать потерь влаги. Бюксы с почвой 30-40 г быстро закрывают, ставят в ящики,

13

защищая от солнца, затем взвешивают на технических весах. В ла- бораторно-камеральный период практики они высушиваются в сушильном шкафу при температуре 105–110 °С в течение шести часов. Обычно после однократной сушки в течение этого времени почва приобретает постоянный вес. Однако следует убедиться, повторно просушив ее при той же температуре еще в течение двух часов. Пример вычисления приведен в Приложении 1.

Таблица 1 Форма рабочего журнала при определении массовой (весовой)

естественной влажности почвы

По данным массовой влажности (W) можно рассчитать следующие величины: коэффициент пересчета массы влажной почвы в сухую, объемную влажность, относительную влажность, запасы влаги в конкретном слое почвы.

Коэффициент пересчета массы влажной почвы в сухую: 100

К = ––––––––––.

100 + W

Для перевода весового процента влаги в объемные проценты следует предварительно определить плотность сложения почвы (ρb) по тем же горизонтам. Умножив весовой процент влажности на плотность сложения почвы, получим влажность в процентах к ее объему или объемную влажность.

Объемная влажность (θ) – отношение объема жидкой фазы к общему объему почвы и связана с массовой влажностью следующим соотношением:

θ (% от объема) = Wпочвы (% от веса) . ρb

где ρb – плотность почвы в г/см3.

Относительная влажность (Wотн.) – отношение массовой влажности к предельной полевой влагоемкости (ППВ):

14

W

Wотн. = ––––––––– · 100.

ППВ Относительная влажность характеризует степень насыщенно-

сти почвы водой. В отчете дать оценку состояния увлажнения почвы по массовой и относительной влажности, изменения влажности с глубиной по профилю почвы, объяснить причины этого.

Запасы влаги (3В) в конкретном слое почвы:

а) Расчет запасов воды в сантиметрах водного столба (слоя) проводят по формуле:

Wρbh

ЗВ (см) = –––––––,

100

где ЗВ – запасы влаги, см, h – мощность слоя, см; ρb – плотность почвы, г/см3, W – влажность весовая, %.

б) Для перевода в миллиметры водного столба (слоя): ЗВ см водного столба (слоя) умножают на 10:

ЗВ (мм) = ЗВ при W (см вод. ст.) · 10.

в) Пересчет в кубометры (м3/га) или тонны делается путем умножения величины влажности, выраженной в миллиметрах, на ко-

эффициент 10, так как слой воды в 1 мм на одном гектаре составляет 10 м3:

ЗВ при W (м3/га) = ЗВ (мм вод. ст.) · 10, или ЗВ (м3/га) = W (% от веса) · ρbh.

Общий запас воды (в м3/га и в мм вод. ст.) следует рассчитать для каждого 10-сантиметрового слоя, для каждого генетического горизонта и по слоям 0–50; 50–100; 0–100; 100–200 см и т. д. Для вычисления запасов влаги в метровой или иной толще дробные послойные запасы суммируются.

1.2. Графическое изображение динамики изменений влажности почвы

Результаты многочисленных определений влажности, которыми сопровождается большинство агрохимических опытов, часто приводят в виде громоздких и трудночитаемых таблиц. Графиче-

15

ское изображение того же материала в виде хроноизоплет наглядно и более компактно. Этот метод позволяет сразу оценить особенности изменения влажности в почвенно-грунтовой толще любой мощности и за любой, даже очень продолжительный, период. На этом же графике сопряженно может быть показано выпадение осадков, изменение температуры воздуха, изменение уровня грунтовых вод(рис. 1), атакже увеличениенадземноймассы растений ит. д.

16

профилю влажность в первый срок наблюдения снижалась с поверхности и в августе упала ниже влажности завядания в пахотном слое. В более поздние, 5 и 6, сроки происходило увеличение влажности во всей толще почвы, начиная с поверхности.

18

2. ПЛОТНОСТЬ ПОЧВЫ И МЕТОДЫ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Плотность почвы – одно из основных, фундаментальных свойств почвы. Без знания этой величины невозможны расчеты и количественная оценка почв. Плотность почвы подразумевает два понятия: плотности сложения и плотности твердой фазы. Данные по плотности и порозности почвенных слоев и горизонтов обязательно сопровождают полную характеристику почвенного профиля.

2.1. Плотность сложения почвы

Плотность сложения ρb или dv (синонимы: объемная плотность, объемная масса, объемный вес, удельный вес скелета почвы) – это масса абсолютно сухой почвы в единице объема почвы со всеми свойственными естественной почве пустотами или, другими словами – это масса единицы объема почвы в ее естественном, ненарушенном состоянии.

Это одна из важнейших физических характеристик, ее значения сказываются на всем комплексе физических условий в почве, на водном и воздушных режимах. Плотность необходима для решения ряда практических задач: вычисления порозности, запасов воды, питательных веществ, гумуса, микроэлементов, норм полива для орошения и т. д. По плотности сложения верхних горизонтов судят об окультуренности почвы. Сильно уплотненная почва оказывает большое сопротивление развитию корневой системы растений и требует дополнительных затрат на преодоление сопротивления при обработке. В переувлажненной уплотненной почве создаются неблагоприятные условия для растений вследствие занятости почти всего объема пор водой и недостатка пор аэрации. Плотная почва плохо или совсем не фильтрует воду. Поступающая на почву вода не проникает в почву, а стекает по поверхности, вызывая процессы эрозии.

В настоящее время для определения плотности сложения почвы различными авторами предложен ряд методов (Качинский, 1965; Рыжов, 1951; Модина, Долгов, Польский, 1966; Чаповский, 1958; Воронин 1988). Наиболее распространенными являются буровой и фиксажный методы. Буровой основан на взятии образца почвы с помощью врезания кольца. Фиксажный – на применении фиксирующих веществ, с помощью которых вырезанные кусочки

19

почвы в естественном состоянии фиксируются, а затем объем образцов определяется гидростатическим взвешиванием.

2.1.1. Буровой метод (метод врезания кольца) определения плотности сложения почвы

Ход анализа

Для определения плотности сложения этим методом употребляют металлические кольца различной высоты и емкости. Чаще всего применяются кольца высотой 10 см и емкостью 1000 см. Кольцо вгоняется в почву без нарушения ее строения, затем вынимается, сверху и снизу срезается ножом и взвешивается.

Целесообразнее всего определение плотности сложения проводить одновременно с определением влажности следующим образом. Пробу влажной почвы, заключенную в кольцо, сразу после того, как она отобрана из разреза, перенести (очень аккуратно и быстро) над бумагой в металлический бюкс и взвесить с точностью до

0,01 г (табл. 2).

В лабораторно-камеральный период практики производится просушивание почвы при 105 °С до постоянного веса. Зная массу бюкса с высушенной почвой и массу пустого бюкса, находят массу абсолютно – или воздушно-сухой почвы.

Затем, разделив массу сухой почвы на ее объем (объем кольца), получают плотность сложения почвы (см. прил. 1).

Таблица 2 Форма рабочего журнала при одновременном определении плотности сложения почвы и ее естественной влажности

Расчет определения плотности сложения (ρb) ведут по формуле:

в – а

ρb = ––––––––––.

V кольца

Объем кольца рассчитывается, как объем цилиндра по формуле:

20