ИЗУЧЕНИЕ  ВЛИЯНИЯ  РАЗЛИЧНЫХ  ВИДОВ  ДЕЯТЕЛЬНОСТИ  ЧЕЛОВЕКА  НА  СОСТАВ  И  СТРУКТУРУ  ПОЧВЫ

Алексеева  Ника

Класс  11,  МБОУ  гимназия  №  7,  РФ,  Московской  области,  г.  Красногорск

Татьяна Владимировна  Малоземова

научный  руководитель,  Учитель  высшей  категории,  преподаватель  биологии

МБОУ  Николо-Урюпинской  ООШ,  РФ,  Красногорского  района,  Московской  области,  с.  Николо-Урюпино

Введение.

Почвы  и  растительность  выступают  в  качестве  основного  средства  производства  в  сельском  и  лесном  хозяйствах.  Возникновение  и  развитие  нарушений  физических  и  химических  свойств  почвы  приводят  к  ее  истощению  (потере  плодородия).  Это  чаще  всего  вызывается  хозяйственной  деятельностью:  неправильным  поливом  земель,  нарушением  правил  агротехники  и  севооборота,  вырубкой  охранных  лесов,  распашкой  крутых  склонов,  чрезмерным  выпасом  скота,  необоснованным  изъятием  сельскохозяйственных  угодий.

Целенаправленные  изменения  биопочвенной  среды  происходят  в  результате  процессов  поддержания  плодородия  современных  сельскохозяйственных  земель  (применение  концентратов  удобрений  и  технологических  средств,  образование  почв  парников,  теплиц,  отвалов,  рекультивация  и  мелиорация  грунтов),  а  также  в  результате  процессов  обезлесивания,  интродукции  растений,  лесонасаждения  и  др.)

  Опасность  загрязнения  почв  определяется  уровнем  ее  возможного  отрицательного  влияния  на  контактирующие  среды  (вода,  воздух),  пищевые  продукты  и  прямо  или  опосредовано  на  человека,  а  также  на  биологическую  активность  почвы  и  процессы  самоочищения. 

Далеко  не  всегда  мы  можем  увидеть  влияние  различных  видов  деятельности  человека  на  окружающую  среду  в  глобальных  масштабах.  Мне  хотелось  выявить  последствия  деятельности  человека  на  почву  в  масштабах  села. 

Цель  моего  исследования:  изучить  влияние  различных  видов  деятельности  человека  на  состав  и  структуру  почвы.

Результаты  влияния  деятельности  человека  на  состав  и  структуру  почвы  и  возможные  способы  рекультивации  представлены  в  данной  работе.

Результаты  исследований. 

Почва   —  верхний  слой  суши,  образовавшийся  под  влиянием  растений,  животных,  микроорганизмов  и  климата  из  материнских  горных  пород,  на  которых  он  находится.  Это  важный  и  сложный  компонент  биосферы,  тесно  связанный  с  другими  ее  частями. 

Чтобы  изучить  изменения,  произошедшие  в  почве,  я  взяла  4  пробы  с  разных  участков:  военный  полигон,  огород,  тропинка  недалеко  от  дороги  и  смешанный  лес.  Пробам  были  присвоены  номера:  полигон  —  №  1,  огород  —  №  2,  дорога  —  №  3,  лес  —  №  4. 

Рисунок  1.  Образцы  почвы  с  разных  участников

Сначала  я  рассмотрела  образцы  почвы.  Определила  цвет,  структуру,  консистенцию,  комковатость  и  другие  качества.  Затем  опытным  путём  определила  наличие  влаги,  воздуха,  органических  и  неорганических  частиц  и  содержание  гумуса.  Описание  опытов  можно  найти  в  различной  литературе  по  данному  вопросу.

Пробы  почвы  неслучайно  были  взяты  именно  с  полигона,  огорода,  тропинки  недалеко  от  дороги  и  в  смешанном  лесу.  Полигон  принадлежит  инженерно-маскировочной  саперной  войсковой  части,  на  нем  постоянно  проводятся  саперные  работы,  тестирование  новой  специализированной  техники  и  т.  д.  На  огороде  воздействие  прямое,  но  с  хозяйственной  целью  —  почва  обработана  удобрениями,  прополота.  На  землю  у  тропинки  идет  косвенное  нехозяйственное  воздействие  —  вытаптывание.  Земля,  взятая  из  леса,  была  принята  за  эталон,  т.  к.  в  лесу  никаких  следов  воздействия  человека  на  почву  нет. 

Сначала  я  рассмотрела  образцы  почвы  под  лупой.  Почва  с  полигона  сухая,  комковатая,  комки  плотные,  твердые;  суглинистая,  песочно-рыжего  цвета,  что  говорит  о  возможном  наличии  ионов  железа  в  составе  почвы;  без  органических  включений.  Лесная  почва  влажноватая,  темно-бурого  цвета,  комки  рыхлые,  со  множеством  корешков  и  массой  органических  включений.  Почва,  взятая  недалеко  от  дороги,  рассыпчатая,  мелкокомковатая,  переходящая  в  порошкообразную  фазу,  слегка  влажноватая,  светло-бурого  цвета,  в  пробе  много  различных  органических  включений.  Земля  с  огорода  сухая,  супесчаная,  подзолистого  цвета,  рассыпчатая,  бедная  органическими  остатками.

Затем  пробы  были  помещены  в  стаканы  с  водой.  Когда  почва  осела,  стало  возможным  определить  наличие  органических  остатков.  Больше  всего  их  было  в  стакане  с  образцом  из  леса.  В  растворе  образца  с  полигона  органики  не  было.

Рисунок  2.  Почвенные  вытяжки

После  этого  я  сделала  почвенные  вытяжки.  Для  этого  из  каждой  пробы  взяли  по  50  г  почвы  и  залили  250  мл  воды.  Эту  смесь  оставили  на  сутки.  После  этого  растворы  отфильтровали  для  проведения  дальнейших  анализов.

Для  определения  влаги  в  почве  пробы  поместили  в  сухие  пробирки  и  нагрели  на  спиртовке.  На  стенках  пробирок  появились  капельки  пара.  Больше  всего  их  было  в  пробе  №  4.  Меньше  всего  —  в  пробе  №  2.

Для  определения  воздуха  в  почве  пробы  поместили  в  стаканы  с  водой.  По  интенсивности  выхода  пузырьков  воздуха  из  комочков  почвы  лучшая  аэрация  была  в  пробе  №  4.  Почва  с  полигона  просто  опустилась  на  дно  стакана  без  пузырьков

Наличие  органических  остатков  я  определила  в  самом  начале,  когда  делала  почвенные  вытяжки.  По  наличию  на  поверхности  раствора  нетонущих  частиц  было  видно,  что  больше  всего  органических  остатков  было  в  пробе  №  4.

Деятельность  человека  в  первую  очередь  влияет  на  плодородие  почвы.  Оно  определяется  количеством  гумуса.  Согласно  методике,  из  каждой  пробы  я  взяла  по  25  г  почвы.  Каждый  образец  поместили  в  фарфоровый  тигель  и  прокалили.  По  наличию  запаха  и  его  интенсивности  можно  было  сразу  определить,  что  в  пробе  №  1  гумус  отсутствует.  В  других  пробах  гумус  содержится  в  разных  количествах,  что  подтвердилось  опытным  путем.  После  нагрева  пробы  снова  взвесили,  разница  между  массами  и  есть  масса  гумуса.  Как  и  предполагалось,  наиболее  богатой  органическими  остатками  почвы  является  проба  №  4.

Высокое  содержание  нитратов  в  почве  говорит  о  чрезмерном  внесении  азотных  удобрений.  Но  ни  в  одной  из  проб  нитратов  не  было  обнаружено.

Рис.  3.  Определение  ионов  железа

Как  и  предполагалось  по  внешнему  виду,  самое  высокое  содержание  железа  опытным  путем  было  доказано  в  пробе  с  полигона.  Одними  из  самых  основных  причин,  повлиявших  на  это,  являются  постоянное  проведение  учений  на  полигоне  и  прямое  воздействие  инженерной  тяжелой  техники  на  почву.  В  остальных  пробах  железо  присутствовало  в  малых  количествах.

При  определении  хлора  во  всех  пробах  было  легкое  помутнение  без  образования  четкого  осадка,  что  говорит  о  наличии  хлора  в  почве,  но  сильного  загрязнения  им  нет. 

Рисунок  4.  Определение  ионов  хлора

Выводы.

Исходя  из  поставленной  цели,  я  выяснила,  что  разные  виды  деятельности  человека  по-разному  влияют  на  почвенную  среду.  Это  было  определено  при  проведении  анализа  почв.

Почва,  взятая  с  полигона,  подвергалась  прямому  воздействию  на  состав  и  структуру.  Из-за  постоянного  проведения  испытаний,  саперных  работ,  воздействия  специализированной  техники  почва  сухая,  суглинистая,  без  живых  организмов  (жуки,  личинки  и  т.  п.),  не  содержит  гумуса  и  органических  остатков.  Плодородие  нарушено  полностью.

Почва,  взятая  с  огорода,  подвергалась  прямому  воздействию  с  хозяйственной  целью.  Из-за  прополки,  рыхления  земли  почва  сухая,  супесчаная,  подзолистого  цвета,  рассыпчатая,  бедная  гумусом.  Выращиваемые  сельскохозяйственные  культуры  потребляют  много  питательных  веществ  из  почвы;  постоянное  удаление  сорняков  не  дает  естественного  восполнения  гумуса,  а  агротехнические  приемы  не  направлены  на  восстановление  плодородия.

Почва,  взятая  недалеко  от  дороги,  подвергалась  косвенному  воздействию.  Из-за  вытаптывания  почва  мелкокомковатая,  уплотненная,  переходящая  в  порошкообразную  фазу,  слегка  влажноватая,  светло-бурого  цвета,  в  пробе  много  различных  органических  включений,  гумус  присутствует  в  малых  количествах.  Об  уплотнении  почвы  также  говорит  большое  количество  кротовин,  т.к.  эти  животные  поселяются  в  земле  с  уплотненными  слоями.  Постоянное  вытаптывание  препятствует  нормальному  развитию  семян,  в  следствии  чего  плодородие  снижено.

Почва,  взятая  из  леса,  не  подвергалась  воздействию  на  состав  и  структуру.  Нетронутая  человеком,  почва  влажноватая,  темно-бурого  цвета,  комки  рыхлые,  со  множеством  корешков  и  массой  органических  включений,  богатая  гумусом.  Большое  количество  мелких  живых  организмов,  обитающих  в  почве,  говорит  о  том,  что  структура  биопочвенной  среды  не  нарушена.  Анализ  подтвердил,  что  химического  загрязнения  нет. 

Рекомендации.

На  основании  проведенной  работы  я  могу  предложить  следующие  способы  рекультивации  почвы:

Полигон.   На  несколько  лет  оставить  данную  территорию  без  какого-либо  вмешательства.  Через  год  она  зарастет  крапивой  и  лебедой  (рудинентные  сорняки),  т.  к.  они  могут  расти  на  бедных  почвах.  Сформируются  условия  для  заселения  почвы  живыми  организмами.  Затем  данное  место  начнет  зарастать  березой  и  сосной,  потому  что  невдалеке  от  полигона  находится  смешанный  лес,  и  постепенно  на  этом  месте  будет  восстанавливаться  плодородие  и  в  дальнейшем  возможно  появление  таких  растений,  как  дуб,  липа,  ель  и  другие  виды,  требовательные  к  качеству  почвы.

Огород.   Для  восстановления  плодородия  необходимо  систематическое  внесение  минеральных  удобрений.  По  возможности  ввести  в  севооборот  бобовые  растения,  которые  обогащают  почву  азотом. 

Дорога.   Чтобы  восстановить  естественный  растительный  покров,  нужно  по  возможности  использовать  уже  существующую  дорогу.  Также  путем  экологического  просвещения  можно  научить  людей  бережно  относиться  к  природе.

Лес.   Не  трогать  его  и  не  вмешиваться  в  существующую  экосистему,  следить  за  санитарным  состоянием.

Материалы  данной  работы  можно  использовать  на  уроках  биологии,  экологии,  географии  и  окружающего  мира,  для  воспитания  экологической  культуры  и  повышения  знаний  об  окружающей  среды. 

Список  литературы 

1.Александрова  Л.Н.,  Найденова  О.А.  Лабораторно-практические  занятия  по  почвоведению.  М.:  Агропромиздат,  1986  г.  —  350  с.

2.Баздырев  Г.И.,  Лошаков  В.Г.,  Пупонин  А.И.  и  др.  Земледелие.  М.:  КолосС,  2004.  —  552  с. 

3.Ганжара  Н.Ф..  Почвоведение.  М.:  Агроконсалт,  2001.  —  392  с.

4.Добровольский  Г.В.,  Куст  Г.С.,  Чернов  И.Ю.,  Добровольская  Т.Г.  и  др.  Почвы  в  биосфере  и  жизни  человека.  Издательство:  ФГБОУ  ВПО  МГУЛ,  2012  г.  —  584  с.

5.Доспехов  Б.А.,  Васильев  И.П.,  Туликов  А.М.  Практикум  по  земледелию.  Издательство:  Агропромиздат,  1987  г.  —  383  с.

6.Кауричев  И.С.,  Н.П.  Панов,  Н.Н.  Розов  и  др.  Почвоведение.  М.:  Агропромиздат,  1989.  —  719  с.

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

8.Новицкий  М.В.,  Донских  И.Н.,  Чернов  Д.В.,  Назарова  А.В.  и  др.  Лабораторно-практические  занятия  по  почвоведению.  Издательство:  Проспект  Науки,  2009  г.  —  321  с.