Изучение зависимости состава растительности от кислотности почв на территории национального парка Нечкинский

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1.           ЛИТЕРАТУРНЫЙ  ОБЗОР  ПОЧВ.

1.     Общий  обзор  почв

1.1.  Почвенный  профиль  и  почвенные  горизонты.

1.2.  Морфологические  свойства  почв.

1.2.1.  Цвет.

1.2.2.  Влажность.

1.2.3.  Механические  свойства  почв.

1.2.4.  Сложение  почв.

1.3.     Особенности  почв   Удмуртии.

1.4.  Кислотность  почв -  как  химический  показатель  состояния  почв.

1.4.1. Гумус,  как  фактор;  обуславливающий  природную  кислотность.

1.4.2. Виды   кислотности  почв   и  способы  ее  определения.

1.4.3. Методы  биоиндикации   кислотности  почв.

ГЛАВА   2.   МЕТОДЫ  ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1.  Сроки  и  место  проведения  исследования.

2.2.  Методы  описания  биогеоценозов.

2.3.  Методы  взятия  почвенных  образцов  и  подготовка   их  к  анализу.

2.4.  Методы  проведения  анализа  кислотности  почв.

2.5.  Приборы  и  реактивы.

ГЛАВА   3.     РЕЗУЛЬТАТЫ  ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1.  Описание  исследованных  биотопов.

3.2.  Сравнение  видового    состава  растений  по 5  биотопам.

3.3.  Виды  -  доминанты  в каждом  биотопе.

3.4.  Описание  почв  в  каждом  биотопе.

3.5.  Результаты  анализа  кислотности  почв  в  исследуемых  биотопах.

6. Анализ  связи  между  видовым  составом  и  кислотностью почв  в      

         каждом  биотопе.

3.7.  Анализ  связи  между  видовым  составом  и  кислотностью  почв  в  естественных  биотопах  и  агроцетонозе.

3.8.  Анализ  связи  между  видовым  составом  растительности   и  рН  в  луговых  биотопах.

3.9.  Анализ  связи  между  видовым  составом  растительности  и  рН  в  лесных  биотопах.

ВЫВОДЫ.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ.

Приложение 1.

Описание  биотопов:

Приложение 2.

Карта  местности.

                                              ВВЕДЕНИЕ.

     Вопросом   оценки  состояния  почв  уделяется   много  внимания.  Связь  с  землей  «укорененность»  издавна  считалась   признаком   основательности,   фундаментальности.

        Экологические  представления  о  почве  сформировались  на  рубеже  19-20 веков.   Основателем  почвоведения,  как  самостоятельной  естественно – исторической  науки  является  выдающийся  русский  ученый   профессор  Петербургского  университета  Василий Васильевич  Докучаев.  Он  открыл  основные  закономерности  географического  расположения  почв  и  внес  большой  вклад  в  теорию  и  практику  охраны  и  повышения  плодородия  почв.

       Важнейшим  свойством  почвы  является  плодородие  т.е.  способность   обеспечить  рост  и  развитие  растений.   Но  есть  факторы  которые  могут  ограничивать  рост  и  развитие  растений,   даже  при  высоком  плодородии.  Например,  кислотность  почв.   Кислотность  почв  -  важнейший  экологический  фактор,  определяющий  условия  жизнедеятельности  почвенных  организмов  и  высших  растений,  а  так  же  подвижность  загрязнителей  в  почве.   Процесс  приобретения  почвой  повышенной  кислотности  называют  закислением  почв.  В   процессе  эволюции  некоторые  растения  приспособились  к  произрастанию  на кислых  почвах.  Такие  растения  называются  индикаторами.   Таким  образом  изучив  видовой  состав  растений,  можно  определить  особенности  почв,  в  частности  кислотность,  увлажненность,  богатство.   Наша  работа  проводилась  в  рамках   программы  по  изучению  природы  Нечкинского  национального  парка   и  имеет   определенный  научный  интересс.  

       Цель  нашей  работы:

       Изучить    зависимость  состава  растительности  от  кислотности  почв.   Поэтому    перед  нами  стояли  следующие  задачи:  

1. Выделить  ключевые  биотопы  и  описать  растительность.
2. Сделать  химический  анализ  почв  в  данных  ключевых  биотопах  на  кислотность.
3. Установить  связь  между  кислотностью  почв  и  видовым  составом  растительности.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ  ОБЗОР.

1. ОБЩИЙ  ОБЗОР   СВОЙСТВ  ПОЧВ.                    

         По  определению  В.Р.Вильямса  почва  -  рыхлой  поверхностной  горизонт  суши  земного  шара,  способный  производить   урожай  растений.  Основоположник  почвоведения  В.В.Докучаев   указывал,  что  на  земной  поверхности  образуются  путем  «…чрезвычайно  сложного  взаимодействия  местного  климата  растительных  и  животных  организмов,  состава  и  строения  материнских  горных  пород,  рельефа  местности  и  наконец  возраста  страны».  [ 1 ].  

        Почва является  связывающим  звеном  между  атмосферой,  гидросферой,  литосферой  и  животными  организмами,  играет  важную  роль  в  процессах  обмена  веществ,  и  энергией  между  компонентами  биосферы.   Она  представляет  совершенно  особое  природное  образование,  образующее  только  ей  присущими  строение,  составом  и  свойствами. [ 2 ]

1.1.  ПОЧВЕННЫЙ  ПРОФИЛЬ  И  ПОЧВЕННЫЕ  ГОРИЗОНТЫ.

        Подобно  тому, как  неповторим  каждый  человек,  каждый  участок  почвы  в  ландшафте  почвы  имеет  собственные  уникальные  характеристики.

       « Лицо»  почвы,  или  внешний  вид  срезанной  в  глубину  почвы  называется  почвенным  профилем.   Каждый  почвенный  профиль  образован  слоями,  называющимися   почвенными  горизонтами. Почвенные  горизонты  могут  иметь   толщину  от  нескольких  миллиметров  до  десятков  сантиметров  и  более.  Каждый  горизонт  имеет  свое  название  и  буквенное  обозначение  -  индекс.  Согласно  индексации,  основными  почвенными  горизонтами  являются:  

                                                               Ао   -  лесная  подстилка.  

                                                               А   -  гумусовый  горизонт,        

                                                                    подразделяется  на подгороизонты

                                                               Ад   - дерновый горизонт

                                                               Аl   -  гумусовый        

                                                                         аккумулятивный  горизонт

                                                               Апах -  пахотный  горизонт

                                                               Ат  -  торфяной  горизонт

                                                               А   -  элювиальный  горизонт

                                                               В  -  иллювиальный  горизонт,  с      

                                                                      подразделением на горизонты Вl,В 2.

                                                                                                  С   -  материнская  порода.

                                                               G   -  глеевой  горизонт

    Следует  отметить,  что  горизонты  могут  четко  выделяться  на  почвенном  профиле,  а  могут  и  слабо  проявляться,  а  в  каких-то  случаях  могут  совсем  отсутствовать.  Это  зависит ,  главным  образом,  от  характера  почвообразовательного  процесса,  возраста  почв  и  материнских  пород,  а  так  же  от  степени  антропогенного  влияния  на  почву.  Тем  не  менее,   каждому  типу  свойственно  особое  сочетание  горизонтов.  

       Почвенные  горизонты  различают  по  цвету  структуре,  плотности,  гранулометрическому  составу,  новообразованиям   и  включениям,  т.е.  по  признакам,  которые   могут  быть  определены  непосредственно  при  изучении  разреза.  Они  также  могут  различаться  по  химическому  и  минералогическому  составу   и  физическим,  и  физико-химическим  свойствам,  количеству  и  составу   микроорганизмов,  биологической  активности  и  по  некоторым  другим  свойствам.

1.2.   МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ  СВОЙСТВА  ПОЧВ.

        Морфологические,   или  внешние,  признаки  почв  формируются  в  процессе  почвообразования,  следовательно,  они  отражают   происходящие  в  почве  основные  процессы  и  явления.  [ 1 ]

    1.2.1.ЦВЕТ.

        Очень  важным  и  наиболее  доступным  для  описания  морфологических  признаков  почв  является  цвет  (окраска),   того  или  иного  горизонта.  Окраски  являются  характерным  диагностическим  признаком,  позволяющим   косвенно  судить  и  о  других  свойствах  почвы.  Окраска  отражает  не  только  минеральный  и  химический  состав  почвенной  массы, но  и  часто  направление   почвообразовательного  процесса.   Например,  у  почв  подзолистого  типа  формирование  белесого оподзоленного  горизонта  А2  и  темно -  окрашенного  иллювиального  горизонта В.   Согласно  концепции  С.А.Захарова,  все  разнообразие  окрасок  в  почве  создается  черным,  белым  и  красным  цветом.  Их  смешивание  в   этой  или  иной  пропорции  дает  многообразную  цветовую  гамму   оттенков  и  промежуточных  -  бурого,  серого,  каштанового  и  других.

1.2.2.  ВЛАЖНОСТЬ  ПОЧВЫ.

В  почве  может  содержаться  вода  в  капельно – жидком,  твердом,  а также  парообразном  состоянии.    Содержания  воды  в  том  или  ином   ее  состоянии  обусловлено  многими  факторами,   среди  которых -  время  года  и  температура,  глубина  почвенного  горизонта,  защищенность  почвы  от  воздействий  климатических  факторов  (наличие  снежного покрова),  строения  почвы,  присутствия  в  ней  водоносных  горизонтов  и др.  

        Количество  влаги  в  почве  очень  изменчиво  во  времени  и  зависит  от  поступления  воды  в  почву  и  ее  расходования.  Поступление влаги  в  почву  происходит  с  атмосферными  осадками,  поводками,  грунтовыми,  поливными  водами,  а  их  расходование – при  испарении,  транспирации,  от   деятельности  человека.

        По  влажности  почва  бывает:

1. Мокрая  ( вода  бежит  сквозь  пальцы)
2. Сырая  ( вода  не  отжимается,  но  почва  липнет  к  руке)
3. Влажная  (  на  фильтровальной  бумаге  остается  мокрый  след)
4. Свежая  ( холодит  руку,  не  пылит,  не  мажется )
5. Сухая  ( не  формируется,  не  мажется – жесткая )

1.2.3.  МЕХАНИЧЕСКИЙ  СОСТАВ

       По  механическому  составу  почва  является  весьма  неоднородной,  гетерогенной   массой,  слагаемой  бесчисленным  множеством  частиц  различной  крупности,  начиная  от  частиц  коллоидного  размера  (  т.е. < 0,2 мкм)  и  кончая   включения  обломков  горных  пород  ( > 1 мм),  относимых  к  скелету  почв.

      Выделяются   следующие  основные  разновидности  механического состава  почвы:  глинистые,  суглинистые,  супесчаные  и  песчаные.  В  основе  подобного  выделения  положены  пластичность  почвы,  ее  способность  к  слипанию.  

       От  механического состава  во  многом  зависит  структура  почвы.  Структурой  почвы   называют  характер  отдельностей,   на  которые  она  рассыпается  при  потряхивании  или  сминании.

1.2.4. СЛОЖЕНИИ  ПОЧВ.

       Сложение  отражает  две  стороны  физического  состояния  почвенной  массы,  характер  расположения  отдельных  механических  частиц  и  агрегатов  и  пористости,  которые  при  этом  образуются.  

         Отдельные  частицы  агрегаты  могут  прилегать друг  к  другу  по  разному,  обуславливая  тем  самым   различную  степень  плотности  почв:

1. очень  плотное  сложение
2. плотное  сложение
3. слабо уплотненное  сложение
4. рыхлое

1.3. ОСОБЕННОСТИ  ПОЧВ  УДМУРТИИ

       Как  отмечает  В.В.Туганаев  [ 4 ]   на  территории Удмуртии  в  течение  7 – 8  тысяч  лет  идут  три  основных  почвообразовательных  процесса:   подзолистый,  дерновый  и  болотный,  с  преобладанием  дерново-подзолистого.

       В  Удмуртской  республике   так же  расположены  пойменные  дерновые  почвы  (6%) ,   которые  формируются  в  поймах  больших  и  средних  рек  на  аллювиальных  песчаных  отложениях.

       Дерново-подзолистые  почвы  Удмуртии  формировались  под  влиянием  хвойных  и  широколиственных  лесов ( 44,4 %  территории).  На  территории  Удмуртии  произрастают    холодостойкие  породы -  сосна,  ель,  пихта,  береза,  осина.    На  левобережье   ( территория  Нечкинского  национального  парка)   Воткинского  водохранилища  расположены  сосновые,  сосново-еловые  леса,  местами  березово-осиновые  леса.  [ 4 ]

          Механический  состав  почв   этого  района - легкие  и  средние  суглинки,  местами  пески  и  супеси.  Климат  Удмуртской  республики  -  умеренно-континентальный.  Годовое  количество  осадков  800-600  мл. [ 5  ]

Что  обуславливает  промывной  тип  водного  режима ( выпадает  больше  осадков,  чем  испаряется) .

1.4.  КИСЛОТНОСТЬ   ПОЧВ  -  КАК  ХИМИЧЕСКИЙ  ПОКАЗАТЕЛЬ  СОСТОЯНИЯ  ПОЧВ.

       Основным  свойством  почвы  является  плодородие.  Но  есть  факторы,  которые  могут  ограничивать  рост  и  развитие  растений  даже  при  высоком  плодородии,  например,  кислотность  почвы.   Кислотность  почвы  -  важнейший  экологический  фактор,  определяющий  условия  жизнедеятельности  почвенных  организмов  и  высших  растений,  а  так же  подвижность  загрязнителей  в   почве.  Процесс   приобретения  почвой  повышенной  кислотности  называют  закислением   почв.  Закисление  почв  может  быть  вызвано  как  природными факторами,  так  и  человеческой  деятельностью.

1.4.1.  ГУМУС  -  КАК  ФАКТОР  ОБУСЛАВЛИВАЮЩИЙ  ПРИРОДНУЮ  КИСЛОТНОСТЬ.

        Одним  из  параметров  плодородия  является  содержание  гумуса  в  почве – продукта  векового  существования  и  отмирания  растений,  почвенных,  животных  и  микроорганизмов.   Гумус  окрашивает  верхние  горизонты  почвенного  профиля  в  темный  цвет,  содержащий  органические  вещества,  элементы  и  соединения,  необходимые  для  питания  растений  ( N   P   K   S ).  Гумус  -  материальная  и  энергетическая основа  для  жизнедеятельности   почвенных  микроорганизмов  [ 2 ].  Гумусовые  вещества  почвы  представлены  гуминовыми  кислотами,  фульвокислотами  и  гуминами.

       Гуминовые  кислоты  -  высокомолекулярные  азотосодержащие  органические  кислоты,  нерастворимые   в  воде  и  минеральных  кислотах,  растворяются  в  щелочах,  имеют  темную окраску.   Взаимодействуя  с  минеральной  частью  почвы,  гуминовые  кислоты  образуют  соли  гуматы,  сложные  органо-минеральные  комплексы,  которые  устойчиво и прочно  адсорбируются  на  поверхности  глинных  минералов  образуя  водопрочные  структуры   в  интервале  рН  4 – 9,   4 – 8 .   Процесс  образования  гуматов   Са,  Мq  Fe  Al    выражен  в  черноземах,  лугово-  черноземах,  дерново – карбонатных  почвах  под  мощно  травяной  растительностью  или  широколиственными  лесами  при   оптимальной  влажности.  

       Фульвокислоты

      Фукльвокислоты  высокомолекулярные  азотосодержащие  органические  вещества.    Их  растворы  имеют  желтую- оранжевую  окраску.  Фульвокислоты  характеризуются  хорошей  растворимостью  в  воде,  кислотах  и  щелочах.   Водные  растворы  их  обладают  сильно- кислой  реакцией  ( рН 2,2 – 2, 8 ).   Активизируют   процессы  химического  выветривания  почвенных  минералов,  способствуют  резкому  обеднению  почв.  Все  это  проявляется  при  формировании  подзолистых  и дерново-подзолистых  почв  под  хвойной  растительностью.    Химическая  активность фульвокислот  ослабляется,  если  в  составе  гумуса  присутствуют  гуминовые  кислоты.  [ 1 ].

       Таким  образом  природная  закисленность  почв  обусловлена  присутствием  фульвокислот  и  фульватов,  которые  образуются  при  гниении  хвойного  опада,   на  месте  произрастания  хвойных  лесов,  чем  и  является  территория  Удмуртии.

        Кроме  фульвокислот  подкисляет  почву  и  присутствующий  в  почвенном  растворе     углекислый  газ,  который  растворяясь  в  воде  образует  слабую  угольную  кислоту.    При  взаимодействии  нитратов  почвы  с  водой  образуются  растворы  азотной  кислоты,  которые  также  незначительно  увеличивают  кислотность.  Но  кислотность  почв  может  увеличиваться  и  в  результате  деятельности  человека:   кислотные  дожди,  сточные  воды,  минеральные  удобрения,  и т.д.

1.4.2.  ВИДЫ  КИСЛОТНОСТИ  И   СПОСОБЫ  ЕЕ  ОПРЕДЕЛНИЯ.  

        Различают   обменную  и  гидролитическую  кислотность [ 2 ].    Обменная  кислотность  обусловлена  присутствием   способных  к  обмену  ионов  Н  и  Аl   в  почвенно - поглощающем   комплексе   ( ППК).   С  раствором  нейтральной  соли  КСl  

       В  присутствии  алюминия  в ППК  происходит  реакция  с  высвобождением  Аl,  что  приводит  к  еще  большему  закислению  среды.

Количество  ионов  водорода  можно  определить  методом  титрования  раствором  щелочи  с  известной  концентрацией,  иономером,  и  прибором  Алямовского   по  стандартной  цветной  шкале  растворов,  окрашенных  универсальным  индикатором  с  точностью  до  0,1.

                                                                                                       Таблица  1.        

  Зависимость  кислотности  от  рН.

      Гидролитическая  кислотность   обусловлена  вытеснением  в  почвенный  раствор  дополнительного  количества  ионов  водорода  при  взаимодействии  с  гидролитическими  щелочными  солями  (например  с  ацетатом  натрия   с  образованием  уксусной  кислоты ).

1.4.3. МЕТОДЫ  БИОИНДИКАЦИИ  ПОЧВ

Важную  роль   в  оценке  экологического  состояния  почв  играют  методы  биоиндикации  или  фитоиндикации,  основанные  на  изучении  растительных  сообществ.   В  ходе  эволюции  некоторые  растения  приспособились   к  определенным  условиям  обитания,  поэтому  растения  могут  служит  чуткими  индикаторами,  рассказывающими  о  почвенных  условиях  данной  местности.  

                                                                                             Таблица 2.

Растения  индикаторы  кислотности  почв  (по  Л.Г.Раменскому,  1956г.)  

ГЛАВА  2.          МЕТОДЫ  ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Сроки  и  место  проведения  исследования.

Исследование  проводились  с  18 июня  по  6 июля  2001 года  в  окрестностях  лагеря  « Серебряный залив»,  на  территории  Нечкинского  национального  парка,  на  левобережье  Воткинского  водохранилища.  

2. Методы  описания  биогеоценозов.

Исследования  проводились  по  методике  пробных  площадок (ПП).

1. Выбирается  наиболее характерная  площадка  для  данной  ассоциации,  в  удалении  от  дорог  и  просек,  т.е.  такой  участок  который  бы  наиболее  полно  отражал  особенности  фитоценоза  в  целом:  в  лесах  ПП   -  20 х 20 м

                        На лугах  ПП -    4 х 4  м                

                        В  посевах ПП  -  4 х 4 м

2.2.2 Описание  леса.

         А\ рельеф;

         Б\ изучение  древостоя:  выделение  ярусов, установление  формулы      

             древостоя  (для  первого  яруса), определение  высоты  деревьев;

         В\ изучение  подлеска;

         Г\ изучение  травянистого  покрова: видовой состав растений,  обилие.

2.2.3.Описание  луга.

А\ рельеф;

Б\ выделение ярусов:

1. высокотравье
2. мелкотравье
3. низкотравье
4. стелющиеся растения.

2.3. Методы  взятия почвенных  образцов  и  подготовка   их  к  анализу.

        В  исследуемых  биотопах  сделать  прикопки  ввиде  конверта  с  диагональю  16 метров,   размер  прикопки  50 х 50  см.  На  прикопке  отметить:  а\  высоту  гумусного  горизонта  или  пахотного  слоя;

                  Б\  плотность  почвы;

                  В\ влажность  почвы;

                  Г\  механический  состав  почвы

Схема   расположения  прикопок  на  площадке.

          С  точек  контролируемого  участка  взять  по  пять  образцов  почвы  из  гумусного  (А)  или  пахотного  горизонта  (А  пах),  массой  от  0,5  до  1  кг, приготовить   одну  объединенную  пробу,  довести  до   воздушно - сухого  состояния.  Из  высушенной,   перемешанной  почвы   отобрать около  1  кг  почвы.

3. Методы  проведения  анализа  кислотности  почв.

       Взвесить  на  аптечных  весах  10 гр  воздушно  сухой  почвы ,  перенести  в  пробирку.  В  мерный  цилиндр  налить  25  мл  0,1  н.  раствора хлорида  калия  и  вылить  в  пробирку  с  почвой,  тщательно  перемешать  в  течение  5  минут,  дать  отстояться.    5  мл  раствора   перенести в чистую  пробирку ,  добавить  7  капель  комбинированного  индикатора .    По  стандартной  шкале  Алямовского   определить  значение  рН  испытуемого  раствора.

Приборы  и  реактивы.

1. Прибор  Алямовского
2. Аптечные  весы
3. Пробирки,  мензурки
4. 0,1 н.  раствор   КСl
5. Дистиллированная  вода
6. Почвенная  вытяжка

Мы  выражаем  благодарность  за  помощь  в  проведении  и  написании  работы  -    Маркову Диме,  ученику   8  класса  Болгуринской   средней  школы,   Поварнициной Татьяне,   студентке  4 курса  экологического  факультета  УдГУ,   Комаровой Татьяне Игоревне,  методисту  РЦДТ,   Дерюгину Алексею Александровичу,  аспиранту  кафедры  экологии  УдГУ.

ГЛАВА  3 .          РЕЗУЛЬТАТЫ  ИССЛЕДОВАНИЯ.

3.1.  Описание  исследуемых    биотопов.  

         Площадка  № 1 .    Злаково – разнотравный  суходольный  луг   находится  на  северо – востоке  от   лагеря  на  расстоянии 1 км,  в  80  метрах  от  дороги  к  лагерю.  ОПП  -  80 % .   Определено  20 видов  растений  из  12  семейств.  

         Площадка  №  2      Злаково -  разнотравный   низменный  луг  западной  экспозиции,   находится на  расстоянии 800 метров  от  лагеря.  ОПП  100%  определено  21 вид  растений   из  10 семейств.

         Площадка  №  3     Смешанный  лес   с  преобладанием  мелко-лиственных  пород  находится  в  800 метрах  от  лагеря   в  северо – восточной  направлении.  Сомкнутость  крон  60 % , формула древостоя 10 Б.

Высота  деревьев  10 – 12  метров.  

          Травянистый  ярус  ОПП  20 % .   Определено  2  вида  растений   из  двух  семейств.

           Площадка  №  4.     Агроценоз  -  посев  кукурузы  находится  в  1,2 км  от  лагеря  в  северо-восточном  направлении.  ОПП  70 %  выявлено  8  видов   растений  из  семи  семейств.

           Площадка  №  5.    Сосново – еловый  лес  на  территории  лагеря.  Сомкнутость    крон  60 % .  Формула  древостоя   6 С4Е.                        

         Травянистый  ярус  ОПП 45 %,  определено  6  видов  растений  из   трех  семейств.

3.2.   Сравнение  видового  состава  растений   по  пяти  биотопам .

                                                                                       Таблица  3.

3.3.  Доминирующие  виды  растений   в  исследуемых  биотопах.

Площадка № 1                                                                Рис. 1 а

                                                                    Щучка  дернистая   50 %

                                                                    Щавель  малый       40 %

                                                                    Другие  виды           10%

Площадка №  2                                                                Рис. 1б

                                                                     Нивяник                    30%

                                                                             Мятник   луговой      20%

                                                                      Ежа  сборная             10%

                                                                     Осока                            5 %

                                                                     Другие  виды              

Площадка № 3                                                                   Рис.  1 в

                                                                     Земляника                  10%

                                                                     Мятлик  луговой        10 %

Площадка  №4                                                                        Рис 1 г

                                                                       Кукуруза                          50%

                                                                       Ромашка лекарственная    5%

                                                                       Сурепка обыкновенная     5 %

                                                                       Пастушья сумка                 5%

                                                                       Хвощ                                    5%

Площадка  № 5                                                                         Рис 1 д

                                                                       Кукушкин  лен

                                                                       Сфагнум

                                                                        Брусника

                                                                        Черника

                                                                        Папоротник

4. Сравнительная  характеристика  почв  в  исследуемых  биотопах.

                                                                                     Таблица  4.

5. Результаты   анализа  кислотности  почв  в  исследуемых  биотопах.

      Результаты  выражены  диаграммой .      

рН

                                                                                         № площадки

Рис. 2.    Изменение  кислотности  почв  в  биотопах.

6. Анализ  связи  между  видовым  составом  растений  и  кислотностью  в  каждом  биотопе.

По  Л.Г.Раменскому  [ 12 ] если  рН  < 4,5,  то  почвенный  раствор имеет  сильно  кислую  среду,  и  на  таких  почвах  чаще  произрастают  виды  ацидофилы,  причем  крайние  ацидофилы,  см.  таб. 2.

       На  площадке  №  1    рН  =  4,0  доминирующие  виды  щучка  дернистая  и  щавель  малый  относятся  к  крайним ацидофилам.  Все  остальные  виды  относятся  к  слабым  ацидофилам  или  к  нейтрофилам.

       На  площадке  №  2   рН = 4,4.  Доминирующие  в этом  биотопе  виды:  нивянник,  мятлик  луговой,  ежа  сборная  в  литературе  не  отмечены  как  ацидофилы  или  базифилы,  скорее   они  относятся  к  группе  растений   равнодушных  к  кислотности  почв,  но  у  Муравьева А.Г.,  Каррыева  Б.Б.  эти  виды  отмечены  в  группе  растений,  произрастающих  на  почвах  с   высокой  степенью  богатства.

        Площадка  №  3   отличается  низким   значением  ОПП.   Произрастают  там  луговые  виды  земляника  лесная  и  мятник  полевой.  

        Площадка  № 4.    Кислотность  в  этом  биотопе  близка  к  нейтральной,  рН  =  6,4.    Биотоп  является  агроценозом  с  посевом  кукурузы.    Среди  других  растений  встречаются сорные  виды:  (см.  рис.  1  г)

       Площадка  №  5.   В  этом  биотопе  в  травянистом  ярусе  преобладают  мхи:  сфагнум,  кукушкин  лен – крайние  ацидофилы,  черника,  брусника – умеренные    ацидофилы.    Эти  растения  типичны  для  хвойных  лесов.

3.7.  Анализ    связи  между  видовым  составом  растений   и  кислотностью    

        почв  в  естественных  биотопах  и  агроценозе.

          Кислотность  почв  в  естественных   биотопах  практически  одинакова   рН =  4,0 – 4,4  ( см. рис. 2).       Таким  образом ,    почвы  сильно  кислые,  что  вполне  естественно  для    исследуемой  территории,  так  как  здесь  преобладают хвойные  породы  растений.  

            В  агроценозе  рН  =  6,4,    что  можно  объяснить  периодическим  известкованием  почв, внесением  удобрений, севооборотами, т.е.  мерами   искусственного  поддержания плодородия  почвы.

          Если  сравнивать  естественные  сообщества   и  агроценоз  по  видовому  составу  (рис.1а,б,в,г,д)  то  мы   видим  определенную  закономерность  в  изменении  видового  состава  растений   от  изменения  рН,    хотя  видовой  состав  агроценоза   зависит  и  от  других  факторов,  например,  севооборот,  механическая  обработка  почв способствуют произрастанию  однолетних  сорных  видов  (рис. 1г), которые  успевают  за  очень  короткий  срок  вегетации  дать  семена.

3.8.  Анализ   связи  между  видовым  составом  растений   и рН  в  луговых  сообществах.

           Сравнивая  травостой  луговых  сообществ  на  площадке  №1и  № 2 ,  следует  отметить,  что  при  сравнительно  одинаковой  кислотности  почв  (рис.2)  наблюдается   существенное   различие  в  видовом  составе  растений  ( таб.№3)   и  доминирующих  видов  (рис.1а,б).   Как  уже  было  отмечено,  видовой  состав  растений  на  площадке  №2  отвечает  более  богатым  почвам,  основная  масса  корней  образует  мощную  дернину  в  верхней  части  выраженного  гумусного  горизонта.  

3.9.  Анализ  связи  между  видовым  составом  растений  и  рН  в  лесных  биотопах.  В  лесных  сообществах  на  площадках №3 и 5   также  наблюдается  различие  в  видовом  составе  растений (рис. №1 в,д)   при  практически  одинаковых  значениях  рН  (рис. №2 ).   Высокая  кислотность,  конечно  же,  избирательно  влияет  на  видовой состав  растений травянистого  яруса,  но  в  данном  случае  работает  и  фактор  освещенности,  выбирая  среди  травянистых  растений  теневыносливые  и  тенелюбивые,  каковыми  на  площадке  №5  являются  мхи,  черника,  брусника.

ВЫВОДЫ

1.   В    процессе  исследования  растительности  территории  и  окрестности  лагеря   «Серебряный  залив»  нами  выявлено  38  видов  травянистых  растений  из  19  семейств.  Среди  древесных  преобладают  сосна,  ель,  береза,  осина.  

2. Определена  кислотность  почв:  почвы сильно кислые  (рН 4,0 – 4,4),  в  агроценозе  рН  =  6,4.
3. Установлена зависимость  между  видовым  составом   растительности  и  кислотностью  почв.   На  исследуемой  территории  выявлены  виды – индикаторы  кислых  почв,  это:    щучка дернистая,  щавель  малый,  хвощ  лесной.
4. Следует  отметить,   что   видовой  состав  растений  в  биотопах  зависит  не  только  от  рН ,  но  и  от  других  факторов:  богатство  почв,  увлажнение,  освещенность,  содержание   живых  организмов  в  почве.   Таким  образом,  наши  исследования    надо  продолжить   и   дать полную  оценку  экологическому  состоянию  почв.

                           СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Фатьянов А.С.  Почвоведение.  М  « Колос»,  1972г.
2. Муравьев А.Г., Каррыев Б.Б., Лянзберг А.Р.  «Оценка  экологического  состояния  почвы.  С.П.  практическое  руководство     «Крисмас»  2000г.
3. Орлов  Д.С.  «Химия  и  охрана  почв»  Соросовский  обозревательный  журнал №3     1996 г.
4. Туганаев В.В  и  др.      Энциклопедия  Удмуртии.
5. Добровольский В.В.  «География почв»  М,  «Владос»    1999г.
6. Басов В.М.,  Капитонов  В.И.  «Летний  полевой  практикум»  практическое  пособие   Ижевск  2000г.
7. Нинбург Е.А.  «Технология  научного  СПБ  2000»  Исследования.  Методические   рекомендации.
8. Алексеев С.В.  и  др.  Практикум  по  экологии. Учебное  пособие.   М. А.О.  МДС  1996г.
9. Федоренко Н.В.  Водородный  показатель  рН ,  ж.  «Химия  в  школе»  №6,  1996г.
10. Лабораторный  практикум  по  почвоведению,  М.,  изд. Ш,  1969 г.
11. Практикум  по  агрохимии ,   М.,  «Колос»  1971 г.
12. Ашихмина  Т.Я.,  «Школьный  экологический  мониторинг»  М, «Агар» 2000г.

ПРИЛОЖЕНИЕ  1       ОПИСАНИЕ  БИОТОПОВ.

ПЛОЩАДКА  №  1 .     Злаково – разнотравный  суходольный  луг.

ОПП  80 % .   Луг  нарушен  деятельностью  человека,  микрорельеф  кочковатый,  местами  есть  посадки  сосны  четырехлетнего  возраста.  Луг  окружен  со  всех  сторон  сосново – еловым  и  смешанным  лесом.

Видовой  состав  растений:

1  ярус    (h =  70 – 80 cм )

тимофеевка  луговая  - 1 %

костер безостый         - 5 %

ежа  сборная               -  1 %

мятлик  луговой         - 10%

полевица  тонкая        - 10%

свербига восточная    -   1 %

2 ярус  (h =  30 – 40 см)

щучка дернистая       - 50%

щавель  малый           - 40%

колокольчик  раскидистый  

зверобой продырявленный

будра  плющевидная

живучка ползучая

звезчатка ланцетолистная

лютик едкий

подмаренник  мягкий

чина луговая

фиалки  трехцветная

гусиная лапка

василек  шероховатый

           Нужно  отметить,  что  луг  был  перепахан  три  года  назад  поэтому,  почва   без  выраженного  гумусного  горизонта,  светло  коричневая,  влажная,  супесчаная,  слабоуплотненная.

Площадка  №  2   Низменный  луг  западной  экспозиции,  расположенный  на  пологом  склоне,  окружен  смешанным  лесом  с  преобладание  мелколиственных  пород.   ОПП  100%.

        Видовой  состав   растений :  

1. ярус.  ( h =  70 – 100 см )  

          мятлик луговой   -  20 %

          ежа  сборная        -  10 %

2. ярус  

нивяник   обыкновенный   -  30 %      

тимофеевка  луговая      

василек фригийский

лисохвост  луговой

погремок  малый

клевер  луговой

мышиный горошек

клубника  

земляника

зверобой  продырявленный

ястребинка

колокольчик  раскидистый

лютик  едкий

черноголовка  обыкновенная

щавель  конский

манжетка  обыкновенная

подорожник  большой

          Нужно  отметить  очень  мощную  дернину  в  верхней  части гумусного горизонта  толщина  которого  8 см ,  цвет  темно-коричневый.

ПЛОЩАДКА  №  3.  Смешанный  лес  с  преобладанием  мелко – лиственных  пород.

         Древесный  ярус:    сомкнутость  крон   60 %,  высота  деревьев 10 – 12 метров.

1. ярус.  -  10  Б

                    Береза

2. ярус .  -  подрост  сосны  и  ели.

       Растительный  покров.  ОПП 20%.

Видовой состав:

Земляника лесная   10 %

Мятлик  луговой     10 %

       Почва  покрыта  старым  листовым  опадом,  супесчаная,  влажная,  с  выраженным  гумусным  горизонтом,  темно-коричневой  окраски,  толщиной  6 – 8 см,  почва   рыхлая.

ПЛОЩАДКА  №  4      Агроценоз – посев  кукурузы.  

Растительный  покров.  ОПП  -  70 %.

1 ярус   (h  = 15 см )

кукуруза  50 %  

2 ярус   (h = 10 cм )  

ромашка лекарственная

сурепка  обыкновенная

пастушья  сумка

3…ярус  

хвощ  полевой

вьюнок  полевой

марь  белая

подорожник  большой

      Почва   легкая,  рыхлая,  влажная,  супесчаная,  без  выраженного  гумусного  горизонта.

Площадка  №  5    Сосново  -  еловый  лес  на  территории  лагеря.

      Сомкнутость  крон  60 % .

1  ярус    древесный   6С 4Е  

сосна    60  %  

ель      40  %

2 ярус    кустарники  

бересклет  

шиповник

       Травянистый  покров   ОПП 45 % .  

1 ярус    до  40  см

черника      5  %  

брусника    5%

папоротник  мужской    5 %  

2 ярус  

кукушкин  лен   15 %

сфагнум        15%

          Почва  легкая,  влажная,  супесчаная,  рыхлая,  с  выраженным   гумусным  горизонтом,  толщиной  8 – 10  см,  темно  - коричневого  цвета.

Примечание:         У  тех видов  растений ,   где  не  указан  процент  встречаемости,  он  -  меньше 5.