Герб
Логотип Факультета географии и геоэкологии
Кафедра почвоведения и экологии почв
Институт наук о Земле
Санкт-Петербургский государственный университет
Rambler's Top100
::Навигация сайта:
















Rambler's Top100 Яндекс цитирования
::Учебная информация:

Учебная информация

"Деградация, эрозия и охрана почв"

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ДЕГРАДАЦИЯ, ЭРОЗИЯ И ОХРАНА ПОЧВ"

1. Организационно-методический раздел

1.1. Цель курса: 

Знакомство студентов с  наиболее широко распространенными процессами эрозионной деградации почв - эрозией (водной эрозией) и дефляцией (ветровой эрозией). Развитие навыков самостоятельного решения практических задач по защите почв от эрозии (деградации почв и почвенного покрова). Кроме этого вида деградации, знакомство студентов с другими - менее изученными видами современной деградации почв, причинами их возникновения и развития, мероприятиями по охране почв.

 

1.2. Задачи курса:

Знакомство с современным состоянием почв и земельных ресурсов Российской Федерации, с разнообразием  факторов и видов деградации почв. Изучение теоретических основ эрозионно-аккумулятивных процессов, экологических и экономических аспектов охраны почв от эрозии  и дефляции. Развитие навыков анализа возможности развития эрозии с целью  самостоятельного решения практических задач по экологически сбалансированному использованию эродированных и эрозионноопасных земель.

 

1.3. Место курса в профессиональной подготовке выпускника:   

Дисциплина “ДЕГРАДАЦИЯ, ЭРОЗИЯ И ОХРАНА ПОЧВ” является базовой  в подготовке профессионального почвоведа. Она основывается на знаниях, полученных от всех  общепрофессиональных и специальных дисциплин и учит  их использованию  для решения конкретных задач, направленных на охрану почв от деградации.

1.4. Требования к уровню освоения дисциплины  ОПД. Ф.12 - “ДЕГРАДАЦИЯ, ЭРОЗИЯ И ОХРАНА ПОЧВ”:

-     знать содержание всех разделов курса и иметь достаточно полное представление      о возможностях применения полученных знаний для решения практических вопросов, связанных с охраной и рациональным использованием почв в системе народного хозяйства России;

-     иметь представление об основных мероприятиях по предупреждению водной и ветровой эрозии почв и возможностях повышения плодородия деградированных почв;

-     владеть методами оценки эрозии почв  и методами оценки  потенциальной эрозионной опасности;

-     иметь представление о научных основах экологически сбалансированного использования эрозионноопасных земель.

-     иметь представление о менее распространенных и менее изученных других видах деградации почв: факторах, их определяющих, процессах, их вызывающих, методах их оценки и возможных путях защиты почв от деградации.

      

2. Объем и распределение часов курса по видам занятий. Формы контроля

Продолжительность изучения:  1  семестр

Всего аудиторных занятий                  -  64 часа,

из них:  лекции                                      -  54 часов,

практические занятия                           -   10 часов.

Самостоятельная работа студента, в том числе,

 на курсовую работу по дисциплине)  -  41 час.

Итого (трудоемкость дисциплины)     - 105 часов.

Форма итогового контроля знаний:   экзамен

Форма промежуточного контроля знаний: 2 контрольные работы,

коллоквиум по одному или нескольким разделам курса.

По желанию, студент может подготовить курсовую работу по данной дисциплине.

3. Содержание дисциплины

 

Раздел 3.1.  ВВЕДЕНИЕ ( 2 Л.)

 

Почва  и человек. Техногенез как фактор почвообразования. Экологические функции почв в биосфере и роль антропогенной деятельности в их реализации.

Структура земельного фонда России по категориям земель. Особенности почвенного покрова России. Глобальные тенденции изменения почв и почвенного покрова. Оценка уровня деградации почв России. Факторы и виды деградации почв. Основные понятия и термины. Типы и виды деградации почв.

 

 РАЗДЕЛ 3.2.  МЕХАНИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ ПОЧВ КАК ФАКТОР ИХ ДЕГРАДАЦИИ (14 Л, 5 П, 2 К)

 

3.2.1. Понятие об эрозии почв и основные виды эрозии: “водная эрозия”, или просто “эрозия” и “ветровая эрозия”, или “дефляция”. Классификация эрозионных процессов по источнику стока (дождевая эрозия, эрозия при таянии снега, ирригационная эрозия), по морфологии эрозионных форм (поверхностная эрозия, или смыв, линейная эрозия, или размыв),  по интенсивности процесса (нормальная и ускоренная эрозия). Формы проявления дефляции: повседневная, пыльные бури. Классификации пыльных бурь по их морфологии, источнику развевания, видимости. Многосторонний ущерб, причиняемый эрозией почв, народному хозяйству ( сельскому хозяйству, транспорту, водному хозяйству, строительству и другим отраслям).  Экологическое и экономическое значение охраны почв от эрозии. Развитие учения об эрозии почв в классическом почвоведении и в настоящее время.

 

3.2.2. Водная эрозия почв и ее предупреждение. Физические основы эрозии почв. Закономерности движения жидкости. Основные гидравлические характеристики потока. Режимы течения. Коэффициент шероховатости поверхности. Распределение скоростей водного потока по вертикали. Формирование стока поверхностных вод. Понятия: водораздельная линия, водосборная площадь, бассейн. Элементы баланса воды для бассейна. Показатели, используемые для описания стока. Изменчивость стока.  Расчет скорости движения воды по склону. Критические скорости водного потока. Транспорт и аккумуляция наносов.

3.2.3. Факторы, определяющие развитие водной эрозии почв.

Климатические. Интенсивность и продолжительность дождя и таяния снега. Связь интенсивности и продолжительности дождя. Связь интенсивности дождя с  размером и скоростью падения капель. Особенности поверхностного стока талых вод. Типы и фазы снеготаяния. Интенсивность водоотдачи  из снега. Перераспределение снежного покрова по элементам рельефа. Зависимость снеготаяния от экспозиции и крутизны склонов, погодного режима и растительного покрова. Основные показатели климатического фактора (коэффициент стока, модуль стока, эрозионный индекс осадков и пр.).

Топографические. Определение понятий: “рельеф местности” и “гидрографическая сеть”. Зависимость смыва и размыва почв от длины, крутизны, формы, экспозиции  склона, типа водосборов.  Прогноз степени смытости почв в зависимости от топографии склонов. Элементы гидрографической сети:  ложбина, лощина, балочное ответвление (лощино-суходол), балка (суходол). Типы водоразделов. Глубина базиса эрозии. Овраги как современная форма проявления линейной эрозии. Строение, стадии развития и классификация оврагов.

Геологические условия развития эрозии: сложение и условия залегания пород, их состав и размываемость. Роль экзогенных и эндогенных процессов в развитии эрозии.

Почвенные условия развития эрозии. Влияние свойств почв (и прежде всего водопроницаемости) на формирование дождевого стока и стока при снеготаянии. Прогнозирование стока при снеготаянии. Противоэрозионная стойкость почв и показатели, ее определяющие. Классификация почв по противоэрозионной стойкости.

Биогенные факторы. Противоэрозионная роль естественной и культурной растительности.

Социально-экономические  факторы развития эрозии. Достижения и недостатки в деле охраны почв от эрозии в нашей стране и за рубежом. Правовые основы защиты почв от эрозии. Почвозащитные системы земледелия как основа рационального использования и охраны почв.

3.2.4. Оценка опасности эрозии  почв.  Потенциальная опасность эрозии почв. Понятие об эрозионноопасных землях, их оценка и картографирование. Расчет возможных потерь почвы по универсальному уравнению Уишмейера-Смита. Эрозионноопасные земли на территории СНГ. Особенности развития эрозии в горах,  районах развития вечной мерзлоты и в нечерноземной зоне.

3.2.5. Методы изучения эрозии почв (поверхностной и линейной). Полевые, лабораторные и картометрические методы:  оценка интенсивности смыва и размыва почвы на естественных водосборах, метод замера объема водороин, почвенно-морфологический метод, метод реперов, изотопный метод, стереофотограмметрический метод, метод стоковых площадок.

3.2.6.   Свойства, классификация и картографирование эродированных почв.

Влияние эрозии на свойства почв, снижение  урожая и качества продукции на эродированных почвах. Классификация смытых  и намытых почв (С.С. Соболев, М.Н. Заславский). Особенности картографирования эродированных почв. Выбор эталона неэродированных почв. Выделение комплексов почв разной степени эродированности. Методики составления карт крутизны склонов и местных базисов эрозии. Приближенный расчет длины склонов. Применение аэрокосмических методов при почвенно-эрозионном картографировании.

3.2.7.   Предупреждение поверхностной и линейной эрозии почв.

Организационно-хозяйственые мероприятия. Противоэрозионная организация территории землепользования. Выделение различных категорий земель. Регулирование интенсивности использования почв.

Агротехнические противоэрозионные мероприятия. Глубокая и своевременная вспашка; обработка почвы и посев сельскохозяйственных культур по горизонталям, ступенчатая вспашка, кротование, щелевание, приемы водозадерживащей обработки почвы: лункование, прерывистое бороздование, поделка микролиманов, фигурное обвалование. Безотвальная, плоскорезная, минимальная обработки почвы. Правильное размещение на склоне сельскохозяйственных культур с учетом их биологических особенностей и почвозащитных свойств. Почвозащитные севообороты, их размещение на площади, набор культур. Создание буферных полос, полосное размещение культур. Мульчирование. Правильное использование и улучшение естественных кормовых угодий (поверхностное и коренное). Регулирование снегораспределения и снеготаяния путем создания лесополос, кулис, снегопахоты, полосного уплотнения и зачернения снега.

Агролесомелиоративные мероприятия на склонах. Водорегулирующие лесные полосы, их конструкция набор пород. Расчет ширины водорегулирующих лесных полос и расстояния между ними.

Гидротехнические мероприятия по охране почв от поверхностной эрозии почв. Валы-террасы с широким основанием, расчет допустимого расстояния между ними. Ступенчатые террасы, их типы и устройства. Траншейные террасы. Распылители стока. Гидротехнические противоэрозионные сооружения в вершинах и по дну оврагов.  Освоение территории оврагов.

Предупреждение ирригационной эрозии почв при поливе по бороздам и при дождевании.

 

3.2.8. Дефляция почв и ее предупреждение. Физические основы дефляции почв. Перемещение почвенных частиц в воздушном потоке. Критические скорости ветра и их определение. Распределение скоростей воздушного потока по вертикали. Ветропесчаный поток и его структура. Аккумуляция перенесенного материала.

3.2.9.  Факторы, определяющие развитие дефляции: климат, рельеф, геологическое строение территории, растительный покров,  почвенные и литологические факторы, социально-экономические условия.

Влияние ветра на почву: выдувание, перенос, отложение эолового материала, формирование погребенных почв. Влияние ветра на растения: засекание, выдувание, перенос, вымерзание посевов зимой.

3.2.10. Методы изучения дефляции (полевые и экспериментальные).

3.2.11. Свойства, классификация, картографирование дефлированных почв. Прогнозирование дефляции. Распространение дефляции.  Провинции ветроэрозионной активности.

3.2.12. Основные принципы защиты почв от дефляции. Предупреждение дефляции. Организационно-хозяйственные мероприятия, их содержание и способы реализации. Агротехнические мероприятия. Почвозащитные севообороты. Почвозащитная эффективность сельскохозяйственных культур. Полосное размещение посевов. Мульчирование. Посев промежуточных культур. Создание кулис. Травосеяние. Почвозащитная система механической обработки. Совмещение операций и минимальная обработка. Агролесомелиоративные мероприятия. Механизм взаимодействия лесной полосы с воздушным потоком. Расчет системы полезащитных лесных полос. Создание полезащитных лесных насаждений.

 

3.2.12. Повышение плодородия эродированных почв и охрана почв от эрозии в системе народного хозяйства. Пути обогащения эродированных почв органическим веществом: землевание эродированных почв, посев сидеральных культур, внесение органических удобрений (навоза, торфа, компоста, сапропеля, углегуминовых удобрений и органо-минеральных отходов промышленности). Применение полимеров - структурообразователей и других мелиорантов.

 

3.2.13. Особенности применения минеральных удобрений на эродированных почвах (нормы, сроки и технология внесения удобрений). Известкование кислых эродированных почв. Защита почв от эрозии и охрана окружающей среды от загрязнения.

3.2.14. Организация работ по защите почв от эрозии. Основные принципы проектирования противоэрозионных  и противодефляционных мероприятий      (стадийность, комплексность, зональность, охват почвозащитными мероприятиями всей территории водосбора или района проявления дефляции, экономическая целесообразность).  Этапы проектирования: генеральная схема на область, край или республику, межхозяйственная схема, проект  противоэрозионных и противодефляционных мероприятий на отдельное хозяйство.

 

3.2.15. Другие виды механической деградации почв. Нарушения почв при добыче полезных ископаемых и экологические последствия от развития этих видов деградации земель. Восстановление нарушенных земель: рекультивация и самовосстановление.

3.2.16.  Деградация почв на вырубках и при пожарах. Влияние пожаров на почвы. 

3.2.17. Деградация почв и почвенного покрова под влиянием выпаса. Влияние выпаса на растительный покров и физические свойства почвы.

3.2.18.  Механические нарушения почв при добыче, хранении и транспортировке природного газа и нефти.

3.2.19. Деградация почвенно-растительного покрова тундр при антропогенных нагрузках. Устойчивость к техногенным воздействиям и их последствиям.

 

РАЗДЕЛ 3.3. ФИЗИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ (2 Л.)

 

3.3.1.  Параметры физического состояния почв. Уплотнение почв, причины, диагностика.

3.3.2. Слитизация почв как выражение физической деградации. Потенциальная опасность слитизации и актуальная слитость почв.

3.3.3. Последствия физической деградации почв. Целевая направленность оценки экологического состояния почв.

 

РАЗДЕЛ 3.4. ХИМИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ (2 Л.)

 

3.4.1. Дегумификация пахотных почв. О роли органического вещества в почвах. Роль некоторых почвенных процессов в дегумификации. Изменение гумусного состояния почв при сельскохозяйственном использовании. Проблемы регулирования гумусного состояния почв.

3.4.2. Деградация химических свойств почв. Загрязнение и детоксикация почв. Пути химического загрязнения почв. Миграция загрязняющих веществ в почве. Показатели химического загрязнения почв. Загрязнение почв гербицидами. Поведение гербицидов в почве. Охрана почв от загрязнения гербицидами. Деградация почв под влиянием кислых осадков. Деградация почв под влиянием нефтяных загрязнений. Радиоактивное загрязнение почв.

 

РАЗДЕЛ 3.5. ДЕГРАДАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ (1 Л.)

 

3.5.1. Микробные сообщества и их функционирование в процессах деградации и самовосстановления почв. Негативные изменения микробных комплексом при деградации почв.

3.5.2.  Загрязнение тяжелыми металлами и почвенная биота.

3.5.3.  Деградация почв и микробное образование газов.

 

РАЗДЕЛ 3.6. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР АНТРОПОГЕННОЙ ДЕГРАДАЦИИ ПОЧВ И СПОСОБЫ ИХ ЗАЩИТЫ ( 1 Л.)

 

3.6.1.  Гидрологический фактор деградации почв.

3.6.2.  Частные случаи деградации почв в меняющихся гидрологических условиях.

 

РАЗДЕЛ 3.7. ДЕГРАДАЦИОННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ТРАНСФОРМАЦИИ ЧЕРНОЗЕМОВ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ПРИ ОРОШЕНИИ (2 Л.)

 

3.7.1. Генетические особенности черноземов, определяющие их слабую устойчивость к изменению гидрологического режима.

3.7.2.  Характер изменения гидрологической и геохимической обстановки в орошаемых черноземах.

3.7.3. Виды деградации черноземных почв в условиях орошения.

3.7.4. Влияние роста гидроморфности степных агроландшафтов на состояние и функционирование черноземных почв.

 

 

РАЗДЕЛ 3.8. ОПУСТЫНИВАНИЕ. ЗАСУХИ И ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ ( 1 Л.)

 

3.8.1. Общая характеристика опустынивания и засух в России. Понятие “опустынивание”, индикаторы опустынивания и засух с учетом региональных особенностей России. Разработка дополнительных индикаторов с учетом специфики России. Карта опустынивания Российской Федерации. Методы борьбы с опустыниванием на территории России.

 

РАЗДЕЛ 3.9. ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ И ИНЫЕ НОРМАТИВНЫЕ ПРАВОВЫЕ АКТЫ В ОБЛАСТИ ОХРАНЫ ПОЧВ (по состоянию на 1.06.2001.)

 

РАЗДЕЛ 3.10. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ДЕГРАДАЦИЙ ПОЧВ.

 

 

4. Практические занятия

1. Морфометрический анализ рельефа как фактора  развития эрозии на конкретной

    территории.

2. Составление карты крутизны склонов.

3. Определение по топографической карте длины и формы склонов.

4. Использование аэрокосмических методов при почвенно-эрозионном

    картографировании.

5. Выделение на топографической карте хозяйства различных категорий земель

    в целях противоэрозионной организации  территории.

 

 

5.  Примерные темы курсовых работ

5.1. Эрозия как одна из форм деградации почв и почвенного покрова. Развитие

       эрозии почв в России и за рубежом.

5.2. Воздействие ветра и человека на песчаные территории.

5.3. Развитие дефляции в лесной зоне.

5.4. Особенности развития эрозии в горах.

5.5. Особенности развития эрозии почв в зоне вечной мерзлоты.

5.6. Деградация почв и почвенного покрова при добыче нефти.

5.7. Устойчивость почв к деградации под воздействием кислотных осадков.

5.8.Деградация ландшафтов при развитии горно-добывающей и перерабатывающей промышленности.

 

6. Примерный перечень вопросов к экзамену

1. Понятие об эрозии и основные виды эрозии.  Оценка многостороннего ущерба,

    наносимого эрозией.

2. Факторы, определяющие развитие эрозии.

3. Линейная эрозия и способы ее предупреждения.

4. Понятие об эрозионноопасных землях, их оценка и картографирование.

5. Эрозионная стойкость почв и факторы ее определяющие.

6. Принципы противоэрозионной организации территории.

7. Защита почв от дефляции.

8. Понятие “рекультивация земель” и ее основные направления.

9. Деградация черноземов при орошении.

 

7. Учебно-методическое обеспечение курса

1. Имеется коллекция топографических карт и аэрокосмических снимков.

2. В необходимом количестве имеется основной учебник по данному курсу: 

    Кузнецов М.С., Глазунов Г.П. “Эрозия и охрана почв”. Изд. МГУ. 1996.

3. Имеется почвенно-эрозионная карта СССР.

4.  Для иллюстраций лекций имеются необходимые таблицы и плакаты.

 

8. Литература

8.1  Основная

1. Деградация и охрана почв. Под ред. акад. РАН Г.В. Добровольского. Изд. МГУ. М. 2002.

2. Кузнецов М.С., Глазунов Г.П.  Эрозия и охрана почв. Изд. МГУ. 1996.

3. Кузнецов М.С.,  Глазунов Г.П.,  Григорьев В.Я.  Прогнозирование и предупреждение эрозии и дефляции почв.  М. Изд. МГУ.1989.

4. Заславский М.Н.  Эрозиоведение. М. 1983.

5. Захаров П.С.  Эрозия почв и меры борьбы с ней. М. 1978.

 

8.2. Дополнительная

1. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы (генезис, география, рекультивация). Учебное пособие. Под ред. акад. РАН Г.В. Добровольского. М. 2003.

2. В.А. Ковда. Аридизация суши и борьба с засухой. Изд. “Наука”. М. 1977.

3. В.А. Ковда. Почвенный покров , его улучшение и использование. Изд. “Наука”. М. 1981.

4. Добровольский  Г.В.,Гришина Л.А. Охрана почв. Изд. МГУ. М. 1985.

5. Зайдельман Ф.Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв. Деградация, использование и охрана. Спб. Гидрометеоиздат. 1992.

6. Экология и рекультивация техногенных ландшафтов. Под ред. В.М. Курачева. Новосибирск. Изд. “Наука”. 1992.

7. Трегубов П.С.,  Аверьянов О.А.  Ирригационная эрозия почв и меры ее  предотвращения. М. 1987.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Copyright © Pavel I Kurilov & R&K 2005-2017