Целью работы является освоение методик определения типа минерализации, солености и общей жёсткости воды, которые применяются в прикладных целях.
Методические материалы. Минерализация – это содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в мг/л или г/м3 (М, Sионов). Соленость – содержание в воде растворенных минеральных веществ, выраженное в г/кг или в промилле.
Пресная вода, от которой зависит функционирование наземных биогеоценозов и ландшафтов, содержит менее 0,01% солей. В настоящее время в России сосредоточено 20-25% мировых запасов пресной воды.
Природные воды по степени минерализации можно разделить на следующие типы:
- Пресные воды. Минерализация 0-1000 мл/г, соленость 0-1; 0,1%. Пресные воды содержат большинство рек, озер и подземных вод. Пресные воды являются питьевыми;
- Солоноватые воды. Минерализация 1000-24700 мг/л, соленость 1-24,7; 0,1%. Каспийское море (11-12; 0,1%), Балтийское море (8-9; 0,1%);
- Соленые воды. Соленость 25-50; 0,1%.
- Рассолы. Соленость >50; 0,1%. Озеро Баскунчак, Мертвое море, залив Кара-Богаз-Гол.
По своему солевому составу природные воды подразделяются на классы (по преобладающему аниону) и группы (по преобладающему катиону):
- Класс гидрокарбонатных вод (НСО3-) – преобладает в речной воде;
- Класс хлоридных вод (Сl-) – преобладает в морской воде;
- Класс сульфатных вод (SO42-);
- Кальциевая группа (Ca2+) – преобладает в речной воде;
- Натриевая группа (Na+) – преобладает в морской воде;
- Магниевая группа (Mg2+);
- Калиевая группа (К+).
Жесткостью называют свойства воды, обусловленные присутствующими в ней ионами Са2+ и Mg2+ и некоторыми другими веществами, например NaCl и Fe2CО3. Питьевая вода не должна иметь жесткость выше 7 мг-экв/л.
Общая жесткость измеряется в мг-экв/л и количественно равна сумме содержания ионов кальция и магния. Классификация природных вод по общей жесткости приведена в таблице 8.
Таблица 8.
Классификация природных вод по общей жесткости
| Жесткость | мг-экв/литр |
| Очень мягкая | Менее 1,5 |
| Мягкая | 1,5 – 3 |
| Умеренно жесткая | 3 – 6 |
| Жесткая | 6 – 9 |
| Очень жесткая | Более 9 |
Материалы для выполнения задания
1. Показатели минерализации и солёности воды для определения типа минерализации и солёности воды (по два показателя для каждого типа по степени минерализации). 2. Показатели жёсткости воды (по два показателя для каждого вида жёсткости).
Выполнение задания
Определяются тип минерализации, солёность и жёсткость воды по предложенным показателям.
Контрольные вопросы
1. Показатели степени минерализации и солёности для пресных, солоноватых, солёных вод и рассолов.
2. Перечислите классы и группы вод по солевому составу.
3. Классификация природных вод по общей жёсткости.
Семинарское занятие № 6
Почвенный покров как компонент ландшафта
Методические материалы.
Почва – главный продукт функционирования ландшафта. По образному выражению В.В. Докучаева почва является «зеркалом ландшафта». Образование почвы, её история и функционирование тесно связаны с остальными компонентами ландшафта. В почвоведении компоненты ландшафта выступают как факторы почвообразования. Находясь в самом центре вертикальной структуры ландшафта, почва оказывает влияние на все его компоненты. Почвы являются ведущим фактором биопродуктивности наземных ландшафтов, регулируют состав атмосферного воздуха и грунтовых вод, участвуют в формировании мезо и микроформ рельефа, оказывают влияние на горные породы.
Почва - четырёхфазная, биокосная система, которая включает: твёрдую, жидкую, газовую и живую фазы. Почвы формируются в результате почвообразовательных процессов, которые тесно связаны с факторами почвообразования.
Почвенный покров - центральный компонент ландшафта и формируется под влиянием остальных. Он в большей степени по сравнению с остальными компонентами подвержен антропогенному воздействию.
Плодородие – это способность почв (ландшафтов) обеспечивать рост и развитие растений. Оно является главным функциональным свойством почвы, которое обусловливается составом, свойствами и режимами почв, рассмотренными в предыдущих главах. Измеряется плодородие почв продуктивностью фитоценозов и урожайностью сельскохозяйственных культур. Однако продуктивность и урожайность зависят не только от почвенного плодородия, но и от других факторов жизни растений
Факторы продуктивности агро- и фитоценозов:
Атмосферные факторы. Солнечная радиация, обеспеченность теплом и влагой, ветровой режим.–
Литосферные факторы – рельеф, грунтовые воды, почвообразующие породы.
Биосферные факторы – эволюция фитоценозов, внутривидовая и межвидовая конкуренция, паразитизм, симбиоз и другие взаимоотношения в биоценозах.
Антропогенные факторы – удобрения, севообороты, мелиорации и др,.
Все перечисленные факторы влияют на растение непосредственно (интенсивность фотосинтеза, участие в питании, обеспечении влагой и др.) и через свойства почв и их плодородие, которое формируется под воздействием этих факторов. Продуктивность фитоценозов и урожайность культур могут быть низкими и высокими, соответственно и плодородие может быть низким и высоким, но прямой зависимости между ними нет в связи с действием других факторов на растение. Например, на очень плодородных почвах – черноземах – в засушливые годы может быть очень низкий урожай. В этом случае проявляется действие погодного фактора. При анализе урожайности и продуктивности необходим комплексный подход с учетом всех факторов жизни растения.
Оптимальные параметры плодородия почв – это сочетание количественных и качественных показателей состава, свойств и режимов почвы, при которых могут быть максимально использованы все факторы жизни растений и наиболее полно реализованы возможности выращиваемых сельскохозяйственных культур.
Теоретической основой оптимизации свойств и режимов почв являются законы и экологические принципы земледелия, сформулированные в трудах Ю. Либиха, Г. Гельригеля, Э. Вольни, К.А. Тимирязева, В.Р. Вильямса, Э.А. Митчерлиха и др.
К факторам, лимитирующим плодородие почв, относятся показатели состава, свойств и режимов почв, снижающие урожай культурных растений и биопродуктивность естественных фитоценозов. В первом приближении их можно обозначить как отклонения от оптимальных показателей. Степень отклонения характеризует уровень лимитирующего фактора и степень снижения урожая. Теоретической основой исследований факторов, лимитирующих почвенное плодородие, являются законы лимитирующего фактора и совокупного действия и оптимального сочетания факторов жизни растений.
Следует различать общепланетарные лимитирующие факторы, плодородия характерные для почв всех природных зон, внутризональные (региональные), характерные для определенных зон и регионов, и местные, характерные для небольших территорий.
К общепланетарным лимитирующим факторам плодородия почв можно отнести: недостаточную обеспеченность элементами питания, повышенную плотность, неудовлетворительную структуру и др.
К внутризональным (региональным) факторам плодородия почв – относятся повышенные кислотность, щелочность, недостаток и избыток влаги, эродированность, каменистость, засоленность, солонцеватость и др.
К местным факторам, лимитирующим почвенное плодородие, можно отнести локальное загрязнение почв радионуклидами и тяжелыми металлами, нефтепродуктами, нарушение почвенного покрова горными выработками и др.
Изучаемые и контрольные вопросы
1. Состав и свойства почв.
2. Процессы почвообразования.
3. Семь групп элементарных почвообразовательных процессов
4. Плодородие почв и его виды.
5. Оптимальные параметры состава свойств и режимов почв, законы и экологические принципы земледелия.
6. Факторы, лимитирующие почвенное плодородие.
7. Оптимальные факторы продуктивности агро- и фитоценозов.
Задание № 13
