Автор работы: Буханцов Сергей, ученик 8 класса МОУСОШ №4. Руководитель: Казакова марина Александровна , учитель биологии и химии МОУСОШ №4 п. Темижбекский Новоалександровского района Ставропольского края. 
Учащиеся научились пользоваться нивелиром, узнали многое о почвах, научились делать химический анализ почвы. Изучили состав растительности правого берега реки Кубань. Мотивация у таких учащихся поднимается, им все интересно. Прививается любовь к месту жительства, к своей Родине.

Дата публикации: 01.12.2017

ТЕЗИСЫ К РАБОТЕ                  ПРЕЗЕНТАЦИЯ

ПЛАН: 

• ØВведение.
• ØЦели и задачи . Актуальность  проводимого исследования
• ØОбщие сведения о изучаемой теме
• ØМетодика заложения почвенного разреза.
• ØОбщая схема описания горизонта почвенного разреза.
• ØОписание разрезов №1,2,3 поймы правого берега реки Кубань по морфологическим признакам.
• ØХимический анализ почв образцов №1,2,3
• ØПостроение ландшафтного профиля
• ØВыводы.
• ØЛитература.
• ØПриложение.

Заложение почвенного разреза поймы правого берега реки Кубань, его описание по морфологическим признакам. Введение.

Почвенные исследования, проводимые нашей группой учащихся на территории   Новоалександровского района , знакомство с геологическим строением изучаемой территории является неотъемлемой и очень важной частью экологических исследований и экологического образования в целом. Правильно проведенные геологические исследования помогут разобраться в происхождении и истории развития экосистем той или иной территории, а так же оценить перспективы развития ее растительности, почв и водного режима.

Целью данной работы является первичное ознакомление учащихся с геологическим строением своей местности путем выявления и описания различных геологических горизонтов по морфологическим признакам.

Попытаться ответить на следующие вопросы:

1. Как сформировался данный участок суши?
2. Какую роль в этом процессе сыграла река?
3. Какие материалы и откуда были пронесены рекой?
4. Какой характер реки и какие преобразования произошли с отложениями после того, как они были отложены рекой?

Общие сведения о изучаемой теме.

В данном, конкретном случае нами рассматривается методика изучения геологического строения долин равнинных рек, текущих в рыхлых осадочных породах. Только в таких условиях река получает возможность свободно развиваться, формируя хорошо выраженную долину с многометровой толщей отложений, которые легко поддаются изучению с учебными целями.

Формирование форм рельефа речной долины (поймы и надпойменных террас) обусловлено процессами, протекающими в водном потоке. Эти процессы заставляют реку либо разветвляться, образуя острова , либо меандрировать, т.е. извиваться . образуя гряды речных отложений внутри русла.(располагающиеся обычно от одной вершины излучины к другой). В меженный т.е. маловодный период вершины этих гряд могут возвышаться над уровнем воды и зарастать травой. Путем присоединения этих гряд или островов к берегу с последующим перекрытием их пойменным аллювием и образуется пойма реки.

Геологическую основу поймы составляет русловой аллювий, перекрытый  пойменным, который наносится рекой в период регулярных затоплений водой в половодья(в результате снеготаяния) и паводки(после дождей).

Пойма перестает быть таковой. Когда она перестает затопляться водами реки- тогда она превращается в надпойменную террасу (нпт) .Это может произойти из-за врезания реки или уменьшения ее водоносности.

Речной аллювий бывает разных типов: русловой, пойменный и старичный.

Различать их необходимо, так как разные типы аллювия формируются в разных условиях и их внешний облик позволяет нам сделать выводы об их происхождении.

Русловой аллювий формируется в русле реки,  в условиях высоких скоростей течения и большой глубины . Русловой аллювий имеет самые крупные  размеры частиц  потому, что они откладываются потоком с большой подъемной силой, которая складывается из массы воды и скорости ее течения.

Пойменный аллювий откладывается на пойме,  во время половодий или паводков. Речной поток из-за небольшой глубины (в результате широкого разлива) имеет маленькую скорость и не способен перемешать крупный материал,поэтому в сравнении с русловым имеет меньшие размеры частиц и горизонтальную(слабоволнистую) слоистость.

Старичный аллювий- самый тонкий. Образуется в старицах, т.е. в оставленных рекой руслах, превратившихся в озера. Там, в стоячей воде материал откладывается из взвеси(частиц, свободно «парящих» в толще воды.)

Классификация аллювия производится для каждой конкретной реки отдельно, т.к. размер частиц аллювия часто зависит от тех геологических отложений. Которые река размывает выше по течению, и у разных рек могут быть разные характеристики одних и тех же типов аллювия.

Методика подготовки геологического разреза.

Для изучения геологического строения интересующей нас формы рельефа необходимо это геологическое строение обнажить. Для этого прибегают к раскопке геологических шурфов- прямоугольных ям с тремя отвесными стенками и ступеньками, бурению скважин или расчистке уже имеющегося естественного обнажения.В нашем случае, мы не пользовались бурением, а рыли шурф(раскоп №1,№2) и расчистили уже имеющееся свежее обнажение, созданное рабочими с помощью экскаватора.При раскопке шурфа следует достичь глубины, на которой вскрывается подстилающая порода, т.е. не относящаяся к данной форме рельефа. У шурфа три стенки следует сделать отвесными и прямыми, для чего необходимо срезать тыльной стороной лопаты после основной раскопки стенку до ровного состояния. Изначально шурф следует расположить так, чтобы солнце к моменту описания разреза осветило описываемую стенку. Это поможет более точно разделить толщу на горизонты, выявить более точно цвета, текстуру горизонта. При раскопке или зачистке следует обратить внимание на то, как копается грунт: на какой глубине труднее, где он влажный, а где рассыпчатый. Все эти данные помогут при описании разреза.

Методика описания геологического разреза. Запись наблюдений.

Все данные описаний записываются в специальную тетрадь или полевой дневник. Записи ведутся не полагаясь на память, следуя принципу «что не записано- то не наблюдалось». Записи ведутся аккуратно, чтобы в них мог разобраться любой человек.

В начале описания каждого разреза указывают его порядковый номер, дату,место проведения описания, привязку к какой то точке на местности.для описания отдельных горизонтов необходимо кратко отметить следующие особенности разреза:1. Тип обнажения. Его происхождение.2. Положение в рельефе (склон или поверхность поймы).З. Размер обнажения (протяженность и высота).4. Абсолютная и относительная высота верхней кромки обнажения.5. Порядок описания слоев в обнажении (сверху вниз или снизу вверх).

Примерный план описания горизонта:

Описание каждого горизонта лучше проводить, придерживаясь примерноодной схемы.

1. Глубину верхней и нижней границ горизонта отмечают на рулетке, прикрепленной вертикально нулем своей шкалы к верхней точке обнажения.

2. Название породы окончательно устанавливают после изучения ее свойств.                                                                                                                                      

З. Главный признак, по которому выделен горизонт, указывают сразу после названия породы.

4. Цвет. (по таблице «треугольник цветов С.А.Захарова»)Описывается интенсивность окраски и ее оттенок, изменение цвета послою.

5. Крепость определяют для скальных пород.

6. Механический состав. Это относительное содержание в ней механических элементов различного размера.                                                           

7. Текстура- совокупность признаков строения горной породы, обусловленных ориентировкой и относительным расположением составных частей породы.

8. Влажность.

9. Структура.

«Треугольник цветов С.А.Захарова»

Описание почвенного профиля №1 по морфологическим признакам.

Дата:11.11.2016г. Авторы: Шередекина Н., Алхилаев А., Учащиеся 8б класса МОУСОШ №4.Новоалександровский район ,х..Воровский пойма реки Кубань .( правый берег)

Выше уровня грунтовых вод на 40 см.

1. Тип обнажения. Участок раскопа почвенного профиля относится к пойменному аллювию, откладывающегося в результате половодий и паводков.
2. Положение в рельефе. Поверхность первой надпойменной террасы.
3. Ширина -50см, высота-2.70см
4. На освещенной солнцем стенке почвенного разреза можно выделить почвенные горизонты, сменяющие друг друга.

А- аккумулятивная зона(накопления и превращения органических остатков в гумус).

Ао( 0-3)3см слой гумуса незначителен, состоит из органических остатков травянистых растений, в толще были найдены раковины двустворчатого моллюска-беззубки. Узлы кущения травянистых растений. Корни растений.

А1(3-8) 5см Органические  остатки перегнившие, рыхлые, темно-коричного цвета.

А2-эллювиальный слой (зона вымывания)( 8-107) 99см

Слой песка, нанесенного рекой при разливе реки в половодье. Песок крупнозернистый, светло-коричневого цвета, верхний слой сухой, нижний увлажнен.В нижней части слоя включения из гальки и гравия- размер не более 15см. края округлые, гладкие, окатанные водой. «песок разнозернистый» и включения.

В-иллювиальная зона (вмывания) (107-270)163см Слой глины. Темно-бурого цвета со слоями сизовато-серых прослоек, сильно влажная, вязкая, прилипает к лопате. Шнур, согнутый в кольцо не растрескивается,  при сгибании и высыхании  не распадается. Механический состав  осадочных пород представлен гравийно-песчаной породой. Класс окатанности:4-обломок имеет шарообразную форму, края сильно закруглены- гравий, размер от 0.3 до1см и галька от 1 до 10см.

Можно сделать вывод, что данный почвенный горизонт находится в стадии формирования, т.к.этот берег реки постоянно заливает в период паводка. Река формирует данные террасы нанося слоями гальку и песок. Берег не имеет древесной и кустарниковой растительности в данной зоне, русло реки постоянно меняется  и слой гумуса незначителен.

Описание почвенного разреза №2 по морфологическим признакам.

Дата:11.11.2016г. Авторы: Уваров А., Свиридова М., Учащиеся 8б класса МОУСОШ №4.Новоалександровский район , х.Воровский пойма реки Кубань .( правый берег)

Данный разрез сделан выше по склону , вверх на 20м. первый ярус леса со стороны реки Кубань на север.

Месторасположение: лиственный лес, преобладающей древесной породой является Тополь дрожащий-осина,так же растут ясень- обыкновенный, ясень –возвышенный. Кустарники: слива степная(терн), боярышник, большое пространство занято хвощем(зеленого насыщенного цвета,  сочный , высотой до 40см. Его произрастание говорит о кислой среде почвы.)На стволах деревьев много древесных грибов,  иногда очень больших размеров, на разной высоте. На стволах деревьев произрастает зеленый мох, лишайники. Много поваленных, мертвых деревьев.

Раскоп сделан  рядом с деревом в непосредственной близости от спуска .

Горизонт А представлен слоем(0-25)25см. Перегной, смешанный с неперегнившими органическими остатками : ветки деревьев, листовой опад, травянистые растения. В нем мы обнаружили дождевых червей , насекомых, круглое отверстие диаметром 4см. Гумус темно-коричневого цвета, сухой на ощупь и не  увлажняет салфетку.

Горизонт А1 (25-45)20см. Аккумулятивный слой перегноя, где почва уже однородной консистенции, перегнившие остатки органики неразличимы.

Горизонт В- (50- 87)37см. аллювиальная зона вымывания гумуса.Коричневый насыщенный цвет почвы , много вкраплений разрозненных гальки и гравия. Класс окатанности -3, углы и грани сильно закруглены, плоскости сохранились менее чем на 50% (хорошо видны на сколе различные цвета вкраплений кремнеземов)

Между зоной А1 и В (45-50)5см вытянутые по форме вкрапления песка в виде утолщенной полосы серого цвета, сухой,  не увлажняет салфетку.

Зона С-(87-100)13см-иллювиальная.

Темно- серый, влажный пласт глины, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктурированный горизонт ,характеризуется накоплением глины, гуминовые  соединения придают ему серый цвет. Прилипает к лопате, влажный.

Разрез №3 почвенного горизонта.

Дата:11.11.2016г. Авторы: Ткачёв Д., Буханцов С. Учащиеся 8б класса МОУСОШ №4.Новоалександровский район ,х..Воровский пойма реки Кубань .( правый берег)

Разрез сделан в районе разработанного мини-карьера шириной 15м, высотой 8.5м, еще выше по склону холма, слева в 7 метрах от дороги-спуска. Третий уровень яруса леса в районе поймы реки Кубань, правый берег.

Растительный мир представлен лиственным лесом, преобладающие породы деревьев -осина, ясень. Подлесок состоит из кустарников: терн, боярышник ,лещина, кизил.

Горизонт А-(0-3.5)3.5см представлен ветками, гниющими остатками органики, семенами растений. Перегной темно- коричневого цвета. Встречаются  корни растений.

Горизонт А1(3.5-30) 26.5см . Более однородные ,рыхлые частицы перегноя, темно-коричневого цвета. Сухой , не увлажняет салфетку.

В-(30-86)44см. Слой темно- коричневого цвета. Без включений и фрагментов породы.  Кольца при высыхании распадаются на фрагменты.(средний суглинок).

Горизонт С(86-117)31см Более светлый , охристый слой, кольцо распадается на  отдельные фрагменты (легкий суглинок), без каких либо то включений ,кроме песка.

Горизонт С1 (117- 155) 32см. Светло- бежевый слой. Порода твердая, не берется лопатой, можно отбить куски только с усилием и топором.

Горизонт С2 (155-200) 45см. Слой темно-коричневой твердой породы. В нем полосой 11см. включение – светло -серая  овальная , вытянутая полоса рыхлой породы.

Горизонт Д-(200- 390) 190см Светло- серый слой с глубокими трещинами .Грунт сухой , твердый, не копается лопатой.

Горизонт Д1-(390-431) 41см Твердая порода, уплотненная,  видны каменистые включения гравия и гальки. Края округлые и гладкие, размеры то 2 до 15 см. Кольцо при высыхании растрескивается на фрагменты.

Горизонт Д2-(431-620) 189см Светло-охристого цвета слой твердой , уплотненной породы, при высыхании кольцо не распадается на фрагменты, сохраняет свою  форму. По выводам –это глина.

Горизонт Д3-(620-800) 180см Твердая , сухая порода светло-серого цвета, с прожилками синего и темно-серого  .

Химический анализ почв, взятых на почвенных разрезах ландшафтного профиля, правого берега реки Кубань.

Результаты опыта: 

Построение ландшафтного профиля.

При проведении экологических исследований, связанных с изучением природных комплексов, приходится наглядно отображать  взаимосвязи основных компонентов среды- геологической основы, рельефа, почвы, растительности и животного мира.

Такие данные можно получить двумя способами: путем составления  комплексного ландшафтного профиля или ландшафтной карты. Более наглядное , чем карта, представление о характере взаимодействия , взаимосвязей компонентов ландшафта дают комплексные профили, пересекающие основные элементы рельефа, свойственные исследуемой территории. Комплексный  ландшафтный профиль включает в себя изображение всех основных компонентов среды, начиная с рельефа и заканчивая растениями.

Основу комплексного профиля составляет профиль рельефа, т.е. наглядное изображение местности «сбоку», в разрезе, чаще всего –по линии, пересекающей поперек основные формы рельефа.

Построение профиля рельефа- одна из форм так называемой вертикальной съемки местности, которая в отличии от горизонтальной съемки, позволяет наглядно показать рельеф  изучаемого участка. Нами построен  профиль правого берега поймы  реки Кубань, район рядом с бывшим лагерем слева от дороги на карьер .

Для проведения работы нами использован: промышленный нивелир AL20D, тренога и линейка, 20метровая рулетка, планшет и бланк для записей.

Целью нашей работы является построение профиля рельефа поймы реки Кубань,  правого берега, для последующего анализа взаимосвязи компонентов ландшафта- рельефа, почв, растительности.

Работа по построению профиля является очень трудоемкой ,  заняла достаточно много времени и трудовых ресурсов.

Выбранный нами участок имел достаточно крутой склон долины водотока, включивший в себя русло реки, прирусловый вал, низкую пойму реки (заросшая старица реки), склон надпойменной террасы, еще  несколько террас.

Техника нивелирной съемки.

Прежде, чем приступить к описанию техники полевой работы, рассмотрим несколько теоретических вопросов, связанных с вертикальной съемкой.

Известно, что линия подвешенного в спокойном состоянии отвеса совпадает с направлением силы тяжести и называется вертикальной линией.Плоскость , перпендикулярная к вертикальной линии, называется горизонтальной плоскостью. Единственная горизонтальная  плоскость в природе- это спокойная поверхность воды, ограниченную часть которой можно принять за плоскость.

Высотами точек земной поверхности называют расстояние  от этих точек до какой –либо горизонтальной плоскости, а разность высот носит название превышения и может быть величиной положительной и отрицательной.

Геодезические работы, при помощи которых определяются высоты точек или их разности (превышения), называются нивелированием.

Приемы геометрического нивелирования различны, но в общем все они сводятся к тому, чтобы получить горизонтальный луч зрения и благодаря ему судить о том, какие точки выше него, а какие ниже.

Все точки, в которые попадет горизонтальный луч зрения, или визирования, будут на одной высоте с нашим инструментом, т.е. на горизонте инструмента.

Если имеется инструмент, с помощью которого можно получить горизонтальный луч визирования, то поставив его  в нижнюю точку, измерив по рейке его высоту и поставив в точку визирования (падения горизонтального луча визирования) рейку, можно узнать превышение верхней точки над нижней. Нивелирование удобнее проводить снизу вверх.

Работа начинается у  кромки воды  с установки нивелира . Необходимо установить его так, чтобы горизонтальная оптическая линза  была направлена  в сторону направления линии профиля. Работу с нивелиром лучше вести вчетвером, постоянно меняясь. Нивелир и линейка с измерительной  шкалой значительно весят,  а так как идешь в гору, то быстро устаешь. Двое  учащихся делают записи в бланке и замеряют расстояние рулеткой.

Первый учащийся не трогая нивелир руками, прицеливается по верхней плоскости линейки, которую держит в руках  другой учащийся, устанавливая  ее вертикально в точке падения визирного луча(туда, куда падает взгляд «прицеливающегося»).После этого , не сдвигая нивелира и линейки,  двое других учащихся замеряют расстояние между ними рулеткой. Расстояние до второй точки  и высоту заносят в  бланк. После  измерения первой пары точек, нивелир переносят  наверх, в следующую точку. Так  последовательно проходят склон от самого низа до верха. Необходимо, чтобы каждый из учащихся побывал в каждой  из ролей, тогда будет и опыт и знание. Помимо нивелирной съемки необходимо указать направление линии профиля по отношению к сторонам света.

Оформление результатов.

В  условиях школы или дома, на основании данных бланка рабочей таблицы строится профиль измеренного склона .Удобнее это делать на бумаге в клеточку или миллиметровой бумаге.

В нижней части листа проводят горизонтальную линию, обозначающую условную «горизонтальную»плоскость. Это может быть линия поверхности воды в реке или просто точка отсчета.

Всю длину этой линии  принимают за  общую длину  линии профиля и исходя из этого  определяют горизонтальный масштаб. (1см -5метров; 1:500см)

Далее перпендикулярно чертят вертикальную линию и выбирают вертикальный масштаб. Его выбирают произвольно, чтобы профиль хорошо , «красиво» смотрелся, чтобы четко были видны перепады высот на ключевых участках рельефа. В нашем случае( в 1см-1 метр).

Затем , следуя записям в бланке, вносят в поле между осями последовательно, точку за точкой, отмеряя в масштабе ее горизонтальные и вертикальные координаты, и подписывают номер точки.

Затем точки соединяют плавной линией. Это и есть искомая линия профиля.

Выводы по работе:

1. При проведении этой работы мы узнали много нового для себя, какие почвы характерны нашему региону: каштановая и черноземная почвы, глина.
2. Научились правильно выполнять почвенные разрезы, изучив специальную методику. Применили знания на практике.
3. Научились пользоваться нивелиром. Применяли его при работе с разрезами.
4. Сравнили три разных по строению разреза почвы, на различном удалении от реки Кубань и в результате своего исследования  пришли к следующим выводам .

Данный участок суши возвышается над правым берегом реки Кубань. Формирование его шло долгие годы за счет наносов реки  во время половодья. Русло реки постоянно менялось, уходило в левую сторону, постоянно подмывая более крутой, левый берег. Правый берег постепенно зарастал растительностью, травянистыми растениями, о чем нам свидетельствует разрез №1, выше и дальше от реки кустарниками и деревьями- разрезы №2,3.

Река Кубань имеет очень непростой характер. Учитываем и то, что это самая крупная река Северного Кавказа , питание ей дают не только дождевые воды (60%), но и таяние сезонных снегов(24%),ледников и подземные источники(16%). Кубань берет начало от ледников западного склона горы Эльбрус и образуется от слияния рек Уллукам и Учкулам, впадает в Азовское море. Общая длина 970км. Для р.Кубань характерны продолжительные и высокие паводки. Подъем воды начинается с конца марта-начала апреля и заканчивается во 2й половине июля- начале августа .Во время половодья скорость движения воды в реке увеличивается в несколько раз, объем воды увеличивается и река выйдя за пределы своего русла затопляет огромные территории. Река приносит куски различных горных пород и если в разрезе №1 мы видим практически  незначительный слой  гумуса, более толстый слой песка, гальку, гравий . На разрезе №2 включения мы видим уже в средних слоях, увеличивается и толщина гумуса за счет работы растений, живых организмов. Глину мы обнаружили в самых глубоких горизонтах. После того, как  река принесла  эти отложения, начинается процесс их уплотнения и преобразования.

В верхней части перегной накапливается, аккумулируется, в средней вымывается в более низ лежащие горизонты током почвенно-грунтовых вод.

Бурый, охристо-бурый уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктурированный горизонт  характеризуется накоплением глины, оксидов железа и других коллоидных веществ за счет вымывания их из верхних слоев. В зависимости от мигрирующих по профилю продуктов почвообразования, иллювиальный слой может обогащаться гумусом, илом, карбонатами, соединениями железа.

Литература

• ØРесурсы Internet

ü  www.ecosustema. ru (Методика А.С. Боголюбова)

ü  www.mirodolie.ru

ü  www.soil-science.ru

ü  www.26ru.ru

• ØЛитературные ресурсы

ü  География почв с основами почвоведения, Белобров В.П,Академия,2004

ü  Почва - живая земля,  Кабанчиков А.А.,Карапуз,2005

ü  Ставропольская Кубань, Петренко И.Е., Ставрополь,2001

Приложение:  Образец бланка описания почвенного разреза

ТЕЗИСЫ К РАБОТЕ                  ПРЕЗЕНТАЦИЯ