Авторы: член-корр. РАН, профессор, д.б.н. С.А.Шоба, м.н.с. С.А.Иноземцев

I. Организационно-методический раздел

Цель курса: показать сложность структурной организации и закономерности формирования морфологических элементов почвы, как естественно-исторического тела.

Задачи курса: дать представление об уровнях структурной организации почв и основных элементов строения; освоить систему методов изучения морфогенеза почв, показать преемственность исследований макро- мезо- микро- и субмикроуровней морфологии. ; научить определению оптических свойств минералов и на основании этого диагностировать минералы крупных фракций почв; изучить основные элементы микростроения почв; научить интерпретировать наблюдаемые морфологические признаки почв и диагностировать элементарные почвообразовательные процессы.

Место курса в профильной подготовке выпускника. Курс знакомит студентов с основами анализа морфологии почв. Наглядно показывает сложность организации почв и помогает более полно понимать процессы формирующие почвы. Эти знания необходимы выпускнику как в дальнейшей научной работе в области генетического почвоведения, так и практической деятельности.

Требования к уровню освоения содержания курса: студент должен освоить систему методов изучения морфогенеза почв. Знать устройство и основные поверки бинокулярной лупы, поляризационного микроскопа, и уметь их настраивать. Знать принципиальное устройство и основы работы с растровым электронным микроскопом. Точно диагностировать основные породообразующие минералы. Знать и правильно диагностировать все элементы микростроения и новообразования почв. Знать особенности микростроения основных типов почв.

II. Содержание курса

Разделы курса

  1. Уровни структурной организации и морфогенез почв.
  2. Основы кристаллооптики и оптической диагностики минералов.
  3. Микроморфология почв.

Темы и краткое содержание

Тема 1. Уровни структурной организации почвенной системы. Работы ( Brewer 1964, Воронин 1987, Розанов 1985, Таргульян 1981, Корнблюм 1975). Развитие морфологических исследований в почвоведении. Русская школа морфологии почв (Глинка 1906, Захаров 1931, Розанов 1985, Добровольский 1978, Таргульян и др. 1974, Корнблюм 1975).

Тема 2. Разделы морфологии: мезоморфология, микроморфология, субмикроморфология. Место современной микроморфологии среди других разделов почвоведения (Парфенова, Ярилова 1977; Добровольский 1977; Ромашкевич, Герасимова 1982). Методы микроморфологии почв. Методика изготовления шлифов ненарушенного сложения, аншлифов для определения минералогического и вещественного составов почв. Методы микроморфометрии почв, автоматизация микроморфометрического изучения почв (Jongerius 1970).

Тема 3. Основы кристаллооптики. Устройство поляризационного микроскопа. Определение размера микрообъекта с помощью микрометронной линейки. Оптическая система микроскопа и поляризация света. Корковая поверхность кристаллических тел, оптические оси и оптическая индикатриса. Осность минералов. Показатели определения при исследовании шлифа при одном николе и в скрещенных николях.

Тема 4. Оптическая диагностика основных породообразующих минералов. Минералы легкой фракции - опал, гипс, калиевые полевые шпаты, кварц, плагиоклазы, карбонаты. Минералы тяжелой фракции – амфиболы, пироксены, эпидот. Акцессорные минералы – турмалин, циркон, сфен, гранат.

Тема 5. Микроморфологические понятия и термины. Схема описания почвенных шлифов ненарушенного сложения. Типы строения тонкодисперсной массы почвы. Сравнение типов строений под поляризационным и сканирующим микроскопми. Органическое вещество. Микроморфологические формы гумуса. Новообразования почв, их типизация по происхождению. Новообразования соединений железа, марганца, карбонатов и гипса, кремния и растворимых солей. Биолиты – фитолиты и зоолиты; диатомовые водоросли, их индикационная роль.

Тема 6. Микроморфология зональных типов почв. Микроморфология антропогенных преобразований почв. Применение микроморфологических показателей в прикладных почвенных исследованиях.

Тема 7. Микроморфологическая диагностика основных почвообразовательных процессов: гумусонакопление, оглеение, элювиально-иллювиальный процесс и др.

Тема 8. Элементы генетической интерпретации микроморфологического описания; информативность признаков, устойчивость признаков в процессе педометаморфизма; их профильное распределение.

Тема 9. Субмикроморфология почв. Схема устройства электронного растрового микроскопа и рентгеновского микроанализатора. Подготовка образцов. Применение в почвенных исследованиях.

Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы. Наблюдение оптических свойств минералов в параллельных и скрещенных николях. Диагностика K - Na полевых шпатов и плагиоклазов в шлифе. Определение основных элементов микростроения почв. Описание почвенной плазмы: микростроение плазмы, состав. Диагностика новообразований почв. Микроморфология элювиальных и иллювиальных горизонтов почв.

Примерная тематика рефератов, курсовых работ. Микроморфология процессов внутрипочвенного выветривания. Диагностика процесса лессиважа в дерново-подзолистых и серых лесных почвах. Новообразования железа в почвах: диагностика и возможности генетической интерпретации. Применение растровой электронной микроскопии для изучения новообразований почв.

Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу. Учение об уровнях структурной организации почв. Основные разделы морфологии почв. Устройство и принцип работы растрового электронного микроскопа. Кристалооптические константы, наблюдаемые в параллельных и в скрещенных николях: рельеф, полоска Бекке, плеохроизм, псевдоабсорбция. Диагностика минералов легкой фракции. Диагностика минералов тяжелой фракции. Главные компоненты микростроения почв. Диагностика процесса оглеения почв. Диагностика лессиважа. Почвенные новообразования. Особенности микроморфологии дерново-подзолистых, серых лесных почв, черноземов и каштановых почв.

III. Распределение часов курса по темам и видам работ

Наименование
разделов

Всего

Аудиторные занятия (час), в том числе

Самостоятельная работа

Лекции

Семинары

Уровни структурной организации почв

6

2

2

2

Основы кристаллооптики и диагностики минералов

12

4

4

4

Микроморфология почв

18

9

4

5

ИТОГО:

36

IV. Форма итогового контроля – зачет

V. Учебно-методическое обеспечение курса

Литература основная

  1. Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР // Пущино, 1992, 200с.
  2. Иванов В.В., Мягкова А.Д. Оптическая диагностика первичных минералов почв – 2-е изд., дополн. // М.: Изд-во МГУ, 1996. 80 с.
  3. Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы // М. Недра, 1974
  4. Татарский В.Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод исследования минералов // М. Недра, 1965
  5. Bullock P., Fedoroff N., Jongerius A. et al. Handbook for soil thin section description. // Wolverhampton , 1985

Литература дополнительная

  1. Добровольский Г.В., Шоба С.А. Растровая электронная микроскопия почв // М. Изд-во МГУ, 1978
  2. Лодочников В.Н. Основы кристаллооптики // М.: Высшая школа, 1974
  3. Парфенова Е.И., Ярилова Е.А. Руководство к микроморфологическим исследованиям в почвоведении // М.: Наука, 1977
  4. Ромашкевич А.И., Герасимова М.И. Микроморфология и диагностика почвообразования // М. Наука, 1982
  5. Kubiena W. Micromorphological features os soil geography // N. J., 1970
  6. Brewer R. Fabric and mineral analysis of soil // N. Y. Lond., Sydney , 1964

В курсе применяется поясняющие схемы и набор слайдов, объединенные в электронную презентацию PowerPoint .

Рецензент: доцент, к.б.н. В.В.Иванов