Автор: доцент, к.б.н. Л.Ф.Смирнова

I. Организационно-методический раздел

Цель курса - рассмотреть свойства песков как почвообразующей породы и свойства и особенности сформированных на них песчаных и супесчаных почв; основные проблемы, связанные с их использованием, защитой и мелиорацией.

Задачи курса включают:

  1. Изучение истории формирования песчаных ландшафтов в плейстоцене и голоцене. Установление связи возраста почв с фазами дефляции. Эволюция почв.
  2. Показать разнообразие песчаных ландшафтов по формам рельефа, гидрологии, по почвенному и растительному покровам по природным зонам.
  3. Дать характеристику генетических типов песков, особенностей их минералогического и гранулометрического составов, химических, физических, водных свойств и водного режима.
  4. Рассмотреть особенности формирования песчаных почв, инверсию почвенных и растительных зон на песках, классификационную схему распределения песчаных почв по природным зонам.
  5. Показать экологические особенности песчаных ландшафтов; возможности их хозяйственного использования; основные фитомелиоративные мероприятия по защите легких почв от дефляции и повышению их плодородия.

Место курса в профессиональной подготовке студентов. Программа специального курса лекций читается для студентов 4 курса кафедры физики и мелиорации почв. Материалы, изложенные в курсе лекций дают возможность студентам понять особенности и отличия легких почв в гумидных и аридных областях, по сравнению с зональным почвами на тяжелых породах. Их легкую подверженность ветровой эрозия, процессам деградации и опустынивания.

Требования к уровню освоения содержания курса. Студент должен знать особенности песчаных ландшафтов, возможности использования песчаных и супесчаных почв в разных климатических зонах. Знать основные мероприятия по защите почв от ветровой эрозии и деградации: приемы почвозащитного земледелия, структуры и параметры почвозащитных лесных полос, методы облесения бугристых песков и меры борьбы с подвижными песками.

II. Содержание курса

Разделы курса.

  1. Типы песчаных ландшафтов в гумидных и аридных областях России.
  2. Ветровая эрозия, деградация и опустынивание песчаных и супесчаных почв. Задачи охраны мелиорации песчаных территорий.
  3. Генетические типы песков. Минералогический состав и литологические особенности песчаных отложении.
  4. Особенности рельефа песчаных ландшафтов, гидрологии, растительности (смещение – "инверсия" растительных зон на песках, динамика растительности, сукцессии).
  5. Почвообразонание на песках. Особенности формирования песчаных почв в разных климатических зонах, связь с генетическими типами песков. Возраст почв и их эволюция.
  6. Защита песчаных почв от ветровой эрозии, деградации и опустынивания. Фитомелиорация песков. Закрепление и облесение подвижных песков.

Темы и краткое содержание

1. Распространение песков.

2. Происхождение и генетические типы песков. Минералогический состав песков. Значение минералогического состава в плодородии почв.

3. Гранулометрический состав песков и песчаных почв.

4. Физические свойства песков. Плотность твердой фазы, плотность сложения, пористость, твердость. «Отрицательный геотропизм» корней растений в песках. Особенности воздушного режима песчаных почв. Тепловые свойства песков.

5. Водные свойства и водный режим песков.

6. Грунтовые воды песков. Микрозональность грунтовых вод в песках пустынь. Химический состав грунтовых вод. Смещение типов минерализации грунтовых вод в песках разных зон. Динамика грунтовых вод – многолетняя, сезонная, суточная. Оптимальная и критическая глубина грунтовых вод для жизнедеятельности растений. Практические мероприятия при облесении и освоении песков с высоким уровнем грунтовых вод.

7. Рельеф песков. Эоловый рельеф песков как результат закономерностей в циркуляции атмосферы. Аэродинамика движения песков. Пороговая скорость ветра. Ветропесчаный поток, его структура. Лавинный эффект.

8. Растительность песков. Особенности песков как жизненной среды для растений. Происхождение флоры песков и ее источники. Динамика растительности. Сукцессии - эндодинамические и экзодинамические. Смещение природных зон.

9. Почвообразование на песках. Современные представления о формировании почв на песках в разных природных зонах и о месте песчаных почв в генетической классификации. Типы песков (типы территорий, ландшафтов) - коренные и производные. Полевые методы их изучения. Примеры топо-экологических рядов в степной зоне и пустынях.

10. Мелиорация песчаных почв и песков. Защита легких сельскохозяйственных почв от дефляции. Защитные лесные полосы. Закрепление и облесение песков. Лесорастительные условия, техника посадки. Закрепление подвижных песков.

Перечень контрольных вопросов. Генетические типы песков. Элювиальные пески, отличия от других типов песков. Делювиальные и пролювиальные пески, минералогический и гранулометрический состав. Отличия от других типов. Ледниковые и водноледниковые типы песков. Распространение и свойства. Аллювиальные пески. Особенности. Эоловые пески как вторичный тип песков. Свойства и различия. Минералогический состав песков. Кварцевые и полиминеральные пески. Гранулометрический состав песков. Плотность и пористость песков. Размерность пор в песках. Водные свойства песков. Движение воды в песках. Зависимость Кв от влажности песков. Теплоемкость и теплопроводность песков в зависимости от влажности. Пески – «накопители грунтовых вод». Химический состав грунтовых вод в песках. Микрозональность ГВ в песках пустынь. Оптимальная и критическая глубина ГВ в песках разного гранулометрического состава для растений. Географическая инверсия (смещение) растительных зон на песках. Динамика растительности на песках. Сукцессии: демутационные и дигрессивные. Особенности почвообразования на песках. Инверсия почвенных зон на песках. Общие свойства песчаных почв. Al-Fe - гумусовые подзолистые и неоподзоленные песчаные почвы в таежной зоне. Использование в с. х., мероприятия по повышению их плодородия. «Пристепные» боры. Условия и возможности произрастания сосновых лесов на юге лесостепной, степной зон. Почвы на песках в степной зоне. Мероприятия по защите пахотных земель от ветровой эрозии. Почво и ветрозащитные лесные полосы. Их конструкция, размещение. Методы облесения песков. Фазы дефляции и возраст песчаных почв. Многоярусные почвы. Почвы на песках в полупустынной и пустынной зонах. Использование, защита и мелиорация. Методы закрепления подвижных песков. Охрана и защита пастбищных земель в аридных областях. Пастбищеобороты. Залужение. Закрепление песков в аридных районах с помощью кустарниковых и древесных пород.

III. Распределение часов по темам

Лекции – 24 часа

IV. Форма итогового контроля - зачет

V. Учебно - методическое обеспечение курса

Основная литература

  1. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М., 1984.
  2. Воронков Н.А. Влагооборот и влагообеспеченность сосновых насаждений. М., 1973.
  3. Воронков Н.А. роль леса в охране почв. Л., 1988.
  4. Гаель А.Г., Смирнова Л.Ф. Пески и песчаные почвы. М., 1999.
  5. Гунин П.Д., Дедков В.П. Экологические режимы пустынных биогеоценозов. М., 1978.
  6. Кулик Н.Ф. Водный режим песков аридной зоны. Л., 1979.
  7. Молчанов А.А. Гидрологическая роль сосновых лесов на песчаных почвах. М., 1952.
  8. Орлов А.Я., Кошельков С.П. Почвенная экология сосны. М., 1971.
  9. Смирнова Л.Ф. Ветровая эрозия почв. М., 1985.

Рецензент: профессор, д.б.н. Л.О.Карпачевский