авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 13 |

«ПРОГРАММЫ СПЕЦКУРСОВ ПО СПЕЦИАЛИЗАЦИИ 013001 – «ГЕНЕЗИС И ЭВОЛЮЦИЯ ПОЧВ» «ПРОБЛЕМЫ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЧВОВЕДЕНИЯ» I. О р г а н и з а ц и о н н о- ...»

-- [ Страница 3 ] --

Тема 1: Знакомство с мелко-,.средне- и крупномасштабными картами и атла сами, со способом их оформления, легендами и принципами составления после каждого раздела спецкурса.

Тема 2. Итоги генерализации. Изменения состава и структуры почвенного по крова определенной территории на картах разного масштаба (средне- и мелко масштабных). Итогом занятия является объяснительная записка, состоящая из общей характеристики почвенного покрова данного региона, анализа изменений состава и структуры почвенного покрова на картах разного масштаба при гене рализации и итоговой таблицы разных карт.

Примерный перечень вопросов к зачету по всему курсу. История отечест венной почвенной картографии. Обзорные мировые, среднемасштабные, круп номасштабные и детальные почвенные карты, их типы, принципы составления и оформления. Карты факторов почвообразования. Способы генерализации.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в п о т е м а м и в и д а м р аб о т Аудиторные занятия, в т.ч.

Всего часов Лекции семинары Практические занятия 12 8 - I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – з а ч е т V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к и е о б е с п е ч е н и е к у рс а Основная литература 1. Картография почв и структура почвенного покрова. Сб. "Наука" 1980, с. 3 23.

2. Кальван В.К. Способы оформления крупномасштабных почвенных карт и картограмм в различных природных зонах. В сб. "Крупномасштабная карто графия почв", М., "Наука", 1971.

3. Структура почвенного покрова и организация территории. Сб."Наука", 1983, Предисловие Дополнительная литература 4. Виленский Д.Г. Русская почвенно - картографическая школа. М.Л. 1945. гл. I, II, YII.

5. Геннадиев А.Н. О почвенных сериях США. В кн." Геохимия ландшафтов и гео графия почв", Изд. МГУ, 1982.

6. Герасимов И.П. Новая почвенная карта Европы. Ж. Почвоведение. N1,1968.

7. Докучаев В.В. Картография русских почв. Избр. соч. т.III, 1949.

8. Заруцкая И.П. Составление специальных карт природы. Изд. МГУ, 1966.

9. Общесоюзная инструкция по почвенным обследованиям и составлению круп номасштабных почвенных карт землепользования. М.,"Колос", 1973, с.22-25.

10.Почвенная съемка, М. "Наука", 1959.

11.Прасолов Л.И., Картография почв. В кн. Прасолов Л.И. Генезис, география и классификация почв. "Наука", 1987.

12.Салищев К.А. Картоведение, Изд. МГУ, 1976.

13.Сельскохозяйственное картографирование. "Колос", 1970.

14.Спиридонов А.И. Геоморфологическое картографирование. "Географиз", 1952.

15.Томсон Л.М., Троу Ф.Р. Почвы и их плодородие. гл. 16. Почвенная съемка. пер.

с англ. М.,"Колос", 1982.

16.Фридланд В.М. Вклад Л.И.Прасолова в разработку проблем географии и гене зиса почв. В кн. Прасолов Л.И. "Генезис, география и классификация почв", "Наука", 1976.

17.Фридланд В.М. Проблемы географии, генезиса и классификации почв.М."Наука".1986. с. 119-137.

Автор программы: профессор Строганова М.Н.

Рецензент: доцент Ульянова Т.Ю.

«СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА»

I. Организационно- методический раздел Целью курса является изучение пространственной неоднородности почвен ных тел и структуры (строения) почвенного покрова.

Задачи: понимание основных закономерностей распространения почв;

изуче ние типов неоднородностей почвенного покрова и факторов их формирующие.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника. Курс читается на курсе каф. географии почв после изучения ими основополагающих лекций по географии почв России, геологии с основами геоморфологии, почвенной карто графии и картоведения.

Требования к уровню освоения содержания курса. Студент должен знать гео графию почв, почвенную картографию, геоморфологию, понимать причины не однородности почвенных тел.

II. Содержание курса Темы и краткое содержание Тема 1. Структура почвенного покрова (СПП) как система. История развития учения о СПП. Работы Н.М. Сибирцева, Г.Н. Высоцкого, С.А. Захарова, С.С. Не уструева, Я.Н. Афанасьева, Л.И. Прасолова, Г.А. Маландина, М.А. Глазовской, В.М. Фридланда и зарубежных почвоведов—Г. Мильна, Т. Башнелла и др.

Тема 2. Понятие элементарного почвенного ареала (ЭПА), его внутреннее строение. Гомогенные и гетерогенные ЭПА, предельно-структурные элементы.

Основные характеристики ЭПА: содержание, геометрия, место в почвенной ком бинации.

Тема 3. Почвенные комбинации и их основные группы. Мезо- и микрокомби нации. Комплексы и пятнистости, сочетания и вариации, мозаики и ташеты. От крытые и закрытые почвенные комбинации.

Тема 4. Факторы формирования почвенных комбинаций: рельеф как перерас пределитель растворимых веществ и тепла, неоднородность почвообразующих пород, эрозионные и дефляционные процессы, мерзлотные явления и неодно родность снежного покрова, грунтовые воды, аллювиальные и пролювиальные процессы, оползни, карстовые и суффозионные процессы, растительный и жи вотный мир, деятельность человека.

Тема 5. Роль зональных и провинциальных условий. Роль тектонических и историко- геоморфологических условий. Однофакторные и многофакторные почвенные комбинации. Гомологические ряды.

Тема 6. Характеристика почвенных комбинаций, сложность, контрастность и неоднородность. Эволюция почвенных комбинаций и СПП. Внутренняя и внеш няя устойчивость СПП. Классификация СПП.

Тема 7. Структура почвенного покрова России. СПП полярного, бореального, суббореального поясов.

Тема 8. Методы изучения СПП. Полевые методы исследования (ключевые и профильные). Изучение СПП по картам. Методы анализа закономерностей при изучении СПП.

Тема 9. Структура почвенного покрова и почвенная картография. Проблемы отражения неоднородности почвенного покрова на отечественных и зарубежных картах: обзорных и мелкомасштабных картах материков и мира, среднемасштаб ных картах республик и областей, крупномасштабных картах хозяйств. Исполь зование данных о структуре почвенного покрова при картографировании. Карты структур почвенного покрова. Детальные почвенные карты как карты ЭПА.

Тема 10. Структура почвенного покрова и качественная оценка территории.

Учет структуры почвенного покрова при землеустройстве и типизации земель.

Практические занятия по курсу:

Тема 1. Элементарный почвенный ареал и почвенная комбинация (на примере фрагмента почвенной карты). Определить почвенный покров какой зоны (под зоны) характеризует данный пример СПП, проанализировать закономерности последовательной смены почв, т.е. определить, каким формам рельефа, смене пород, особенностям гидрологии и другим факторам соответствуют ЭПА и их комбинации и назвать состав ПК, формирующий СПП.

Тема 2. Структура почвенного покрова территории. Основные характеристики дифференциации ПП. 1) Вычислить с помощью палетки площади типов комби наций, количество контуров каждого типа комбинаций, среднюю площадь кон тура для типов комбинаций. 2). Определить сложность и контрастность ПП Про анализировать закономерности последовательной смены почв, т.е. определить, каким формам рельефа, смене пород, особенностям гидрологии и другим факто рам соответствуют ЭПА и их комбинации. Произвести оценку роли факторов почвообразования в формировании данной СПП 3) Определить наиболее целе сообразное направление использования почв с данной СПП (полевой севообо рот, корневой севооборот, почвозащитный севооборот, сенокосно-пастбищное угодие и др.) в зависимости от принадлежности к элементам рельефа: склоны, водоразделы плоские и выпуклые, поймы, овраги и западины;

по различию в почвообразующих породах. 4). Дать рекомендации по охране почв.

Примерный перечень вопросов к зачету по всему курсу. Элементарный почвенный ареал, его основные характеристики. Почвенные комбинации и их основные группы. Комплексы и пятнистости, сочетания и вариации, мозаики и ташеты. Факторы формирования почвенных комбинаций: рельеф как перерас пределитель растворимых веществ и тепла, неоднородность почвообразующих пород, эрозионные и дефляционные процессы, мерзлотные явления и неодно родность снежного покрова, грунтовые воды, аллювиальные и пролювиальные процессы, оползни, карстовые и суффозионные процессы, растительный и жи вотный мир, деятельность человека. Структура почвенного покрова России. СПП таежно-лесной, лесостепной и степной зон.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в п о т е м а м и в и д а м р аб о т Всего часов Аудиторные занятия, в т.ч.

Лекции семинары Практические занятия 24 18 - I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – з а ч е т V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е к у рс а Основная литература 1. Кауричев И.С., Романова Т.А., Сорокина Н.П. Структура почвенного покрова и типизация земель. Учебное пособие. М. изд. МСХА 1992.150 с.

2. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М., Изд. "Мысль", 1972. 336 с.

3. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова мира. М."Мысль".1984. 235 с.

Литература дополнительная 4. Андронников В.Л., Ананко Т.В., Михайлова Р.П., Симакова М.С., Шубина И.Г.

Отражение структуры почвенного покрова на почвенных картах. ж. Почво ведение, 1993, № 3, с. 76-82.

5. Васильевская В.Д., Караваева Н.А., Наумов Е.М. Формирование структуры почвенного покрова полярных областей. ж. Почвоведение, 1993, № 3 с.44-55.

6. Закономерность пространственного варьирования свойств почв и информа ционно-статистические методы их изучения. Изд. "Наука", 1970, с. 3-41.

7. Зимовец Б.А., Королюк Т.В., Панкова Е.И. Структура почвенного покрова аридных территорий суббореального пояса Евразии. Почвоведение, 1993, №3.

8. Картография почв и структура почвенного покрова. Сб. "Наука" 1980, с. 3 19.

9. Почвенные комбинации и их генезис. Изд. "Наука", 1972, с. 5-31.

10.Неуструев С.С. Элементы географии почв. В кн. Генезис и география почв.

М., Изд. "Наука", 1977, гл.II-YI.

11.Составление крупномасштабных почвенных карт с показом СПП. Метод.

рекомендации. Почв. ин-т им. Докучаева. М. 1989. 56 с.

12.Составление областных среднемасштабных почвенных карт Нечерноземья с показом СПП (рекомендации). М. Почв. ин-т. 1990. 80 с.

13.Структура почвенного покрова и методы ее изучения. Тр. Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева, 1978, с. 3-41.

14.Структура почвенного покрова и организация территории. Сб. научн. труд.

М."Наука".1983. 197 с.

15.Фридланд В.М. Проблемы географии, генезиса и классификации почв.

М."Наука".1986. с. 78-107.

Автор программы: профессор Строганова М.Н.

Рецензент программы: доцент Ульянова Т.Ю.

«ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ»

I. Организационно-методический раздел Цель курса: дать студентам практические навыки по составлению и использо ванию карт на основе геоинформационных технологий и тематических баз дан ных.

Задачи курса: Развитие представлений о способах сбора, кодирования и пред ставления данных о свойствах почв и почвенного покрова. Получение практиче ских навыков по: 1) созданию электронных баз данных, 2) векторизации элек тронных карт, 3) основам ГИС-анализа.

Место курса в профильной подготовке выпускника – спецкурс разработан для студентов-почвоведов, специализирующихся по кафедре географии почв для расширения практических навыков создания и анализа цифровых карт на основе программы MapInfo Professional 5.0_rus Требования к уровню освоения содержания курса – освоение системы мето дов анализа картографических произведений и создания тематических баз дан ных при помощи ГИС-технологий. Начальные навыки работы с компьютером в среде Windows.

II. Содержание курса Разделы курса 1) Основы создания электронных и цифровых карт в программе MapInfo Pro fessional 5.0_rus 2) ГИС-анализ и картографирование в почвенных исследованиях.

Темы и краткое содержание Практические занятия:

Начальные навыки работы в программе MapInfo. Вводное занятие. Особенно сти электронных и цифровых карт. Функциональные возможности MapInfo.

Структура данных MapInfo. Понятие «Таблица», файлы из которых она состоит.

Понятие «Карта», «Слой» и «Рабочий набор». Понятия «видимый», «невиди мый», «доступный» и «изменяемый» слой. Косметический слой.

Регистрация растрового изображения и создание собственной Таблицы MapInfo. Цель занятия – освоение понятий «растровая» и «векторная» модели данных, задание структуры Таблицы. Типы растровых изображений, распозна ваемые MapInfo. Регистрация растрового изображения. Создание векторных те матических слоев. Работа с Таблицей (обновление и добавление данных в Таб лицу;

перестройка структуры Таблицы и др. действия) Ввод графической и атрибутивной информации. Цель занятия – освоение на выков оцифровки точечных, линейных и полигональных объектов. Создание векторных тематических карт природных явлений на основе растровых изобра жений. Ознакомление с понятиями «графической» и «атрибутивной» информа ции. Географические объекты в пакете MapInfo. Понятие об Изменяемом объек те, операции с Объектами. Освоение техники запросов: поиск объекта в базе данных по индексированным колонкам;

простой запрос;

SQL – запрос.

Создание тематических карт. Генерирование отчетов. Цель занятия - создать и распечатать макет карты на основе введенных графических и атрибутивных дан ных. Планирование «Тематической карты» и методы построения. Настройка ле генды. Подписывание карты. Отчеты. Создание макета, масштабирование карты.

Распечатка отчетов. Создание отчета в электронном виде.

Геоинформационный анализ в почвенных исследованиях. Возможности MapInfo по оценке размещения, структуры, взаимосвязей объектов. Цель занятия – освоение методики определение степени взаимного соответствия контуров те матических векторных слоев. Операция «оверлей» слоев. Добавление в Таблицы тематических векторных слоев данных о площади и доли площадей однотипных в классификационном положении контуров. Определение неоднородности кар тографического изображения при помощи расчета энтропии и коэффициента вза имного соответствия контуров.

Картометрический и морфометрический анализ. Цель занятия - получение но вых характеристик тематически однородных объектов путем анализа и класси фикации комплекса их морфометрических признаков. Классификация контуров электронной почвенной карты, имеющих одинаковые тематические характери стики, по морфологическим признакам. Визуализация результатов путем созда ния тематических легенд. Интерпретация и сопоставление полученных результа тов с картами факторов почвообразования и оценка причин разделения ареалов почв по комплексу морфологических свойств. Принятие решения о выборе наи более информативного и адекватного критерия разделения из списка морфоло гических свойств.

Расчет степени эрозионного расчленения почвенных ареалов. Цель занятия получение качественно новых характеристик путем интеграции разнородной информации. Дешифрирование элементов эрозионной сети по материалам дис танционного зондирования. Выделение компонентов эрозионной сети, принад лежащих ареалам почв различных видов по электронной карте ключевого участ ка. Создание в базе данных почвенных контуров записей с характеристиками суммарной протяженности эрозионной сети и коэффициента горизонтального эрозионного расчленения для каждого почвенного контура. Визуализация ре зультатов анализа путем создания тематической картографической палитры. Ин терпретация полученных новых пространственно-статистических характеристик контуров почвенной карты.

Теоретическое занятие: Ознакомление с возможностями пакета Surfer 8.0.

Цель занятия - получение теоретических представлений о возможности ис пользования программного продукта в почвенных исследованиях. Круг решае мых задач. Алгоритмы интерполяции дискретных данных наземных наблюдений в цифровые модели поверхности. Средства преобразования поверхностей, опе рации с ними. Визуализация изображений поверхности. Набор вспомогательных операций при обработке цифровой поверхности.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в к у р с а п о т е м а м и в и д а м р аб о т ВСЕГО Аудиторные занятия Самосто Наименование тем и разделов (часов) (час.), в том числе ятельная работа лекции семинары Вводное занятие, регистрация 6 2 растрового изображения и соз дание векторных тематических слоев Ввод графической и атрибутив- 6 2 ной информации Генерирование Отчетов 3 1 Возможности ГИС-анализа в 15 5 поченных исследованиях Возможности программного па- 6 кета Surfer 8,0 для целей почво ведения.

ИТОГО 36 16 I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – з а ч е т V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е к у рс а Основная литература 1. Геоинформационное картографирование. М., Географическое общество, 1993, 194 с.

2. MapInfo Professional. Руководство пользователя. MapInfo Corporation. Troy, New York, 539 c.

3. Surfer 8. User’s Guide. Golden Software corp. ftp://goldensoftwareftp dl:golden@goldensoftwareftp.com/S8_Brochure.pdf Дополнительная литература 4. Картография и геоинформатика. М., ВИНИТИ, 1991, 178 с. (Соавторы В.С.Тикунов, А.В.Кошкарев).

5. Берлянт А.М. Картографический метод исследования (2-е изд.) - М.: изд-во МГУ, Перечень обучающих программ: MapInfo Professional 5.0_rus, Exsel_97.

Авторы программы: н.с. Мартыненко И.А., ассистент Добрынин Д.В.

Рецензент: проф. д.б.н. Куст Г.С.

«МОРФОГЕНЕЗ ПОЧВ»

I. О р г а н и з а ц и о н н о- м е т о д и ч е с к и й р а з д е л 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 субмикро уровней морфологии.;

научить определению оптических свойств минералов и на основании этого диагностировать минералы крупных фракций почв;

изучить ос новные элементы микростроения почв;

научить интерпретировать наблюдаемые морфологические признаки почв и диагностировать элементарные почвообразо вательные процессы.

Место курса в профильной подготовке выпускника. Курс знакомит студентов с основами анализа морфологии почв. Наглядно показывает сложность органи зации 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 по верки бинокулярной лупы, поляризационного микроскопа, и уметь их настраи вать. Знать принципиальное устройство и основы работы с растровым электрон ным микроскопом. Точно диагностировать основные породообразующие мине ралы. Знать и правильно диагностировать все элементы микростроения и ново образования почв. Знать особенности микростроения основных типов почв.

II. Содержание курса Разделы курса: 1. Уровни структурной организации и морфогенез почв. 2. Ос новы кристаллооптики и оптической диагностики минералов. 3. Микроморфоло гия 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, субмикро морфология. Место современной микроморфологии среди других разделов поч воведения (Парфенова, Ярилова 1977;

Добровольский 1977;

Ромашкевич, Гера симова 1982). Методы микроморфологии почв. Методика изготовления шлифов ненарушенного сложения, аншлифов для определения минералогического и ве щественного 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. Оп тическая система микроскопа и поляризация света. Корковая поверхность кри сталлических тел, оптические оси и оптическая индикатриса. Осность минера лов. 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, плаги оклазы, карбонаты. Минералы тяжелой фракции – амфиболы, пироксены, эпи дот. Акцессорные минералы – турмалин, циркон, сфен, гранат.

Тема 5. Микроморфологические понятия и термины. Схема описания почвен ных шлифов ненарушенного сложения. Типы строения тонкодисперсной массы почвы. Сравнение типов строений под поляризационным и сканирующим мик роскопми. Органическое вещество. Микроморфологические формы гумуса. Но вообразования почв, их типизация по происхождению. Новообразования соеди нений 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 антро погенных преобразований почв. Применение микроморфологических показате лей в прикладных почвенных исследованиях.

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

Тема 8. Элементы генетической интерпретации микроморфологического опи сания;

информативность признаков, устойчивость признаков в процессе педоме таморфизма;

их профильное распределение.

Тема 9. Субмикроморфология почв. Схема устройства электронного растро вого микроскопа и рентгеновского микроанализатора. Подготовка образцов.

Применение в почвенных исследованиях.

Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоя тельной 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 поч венной плазмы: микростроение плазмы, состав. Диагностика новообразований почв. Микроморфология элювиальных и иллювиальных горизонтов почв.

Примерная тематика рефератов, курсовых работ: Микроморфология про цессов внутрипочвенного выветривания. Диагностика процесса лессиважа в дер ново-подзолистых и серых лесных почвах. Новообразования железа в почвах:

диагностика и возможности генетической интерпретации. Применение растро вой электронной микроскопии для изучения новообразований почв.

Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу. Уче ние об уровнях структурной организации почв. Основные разделы морфологии почв. Устройство и принцип работы растрового электронного микроскопа. Кри сталооптические константы, наблюдаемые в параллельных и в скрещенных ни колях: рельеф, полоска Бекке, плеохроизм, псевдоабсорбция. Диагностика мине ралов легкой фракции. Диагностика минералов тяжелой фракции. Главные ком поненты микростроения почв. Диагностика процесса оглеения почв. Диагности ка лессиважа. Почвенные новообразования. Особенности микроморфологии дерново-подзолистых, серых лесных почв, черноземов и каштановых почв.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в к у р с а п о т е м а м и в и д а м р аб о т Аудиторные занятия, Наименование Всего Самостоятель в том числе разделов ная работа Лекции Семинары Уровни структурной ор- 6 2 2 ганизации почв Основы кристаллоопти- 12 4 4 ки и диагностики мине ралов Микроморфология почв 18 9 4 ИТОГО: I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – з а ч е т V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е к у рс а Основная литература Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных 1.

зон СССР // Пущино, 1992, 200с.

Иванов В.В., Мягкова А.Д. Оптическая диагностика первичных минералов 2.

почв – 2-е изд., дополн.// М.: Изд-во МГУ, 1996. 80 с.

Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы // М. Недра, 3.

Татарский В.Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод исследования ми 4.

нералов // М. Недра, 5. Bullock P., Fedoroff N., Jongerius A. et al. Handbook for soil thin section descrip tion. // Wolverhampton, Дополнительная литература 6. Добровольский Г.В., Шоба С.А. Растровая электронная микроскопия почв // М. Изд-во МГУ, 7. Лодочников В.Н. Основы кристаллооптики // М.: Высшая школа, 8. Парфенова Е. И., Ярилова Е.А. Руководство к микроморфологическим иссле дованиям в почвоведении // М.: Наука, 9. Ромашкевич А. И., Герасимова М.И. Микроморфология и диагностика почво образования // М. Наука, 10.Kubiena W. Micromorphological features os soil geography // N.J., 11.Brewer R. Fabric and mineral analysis of soil // N. Y. Lond., Sydney, В курсе применяется поясняющие схемы и набор слайдов, объединенные в электронную презентацию PowerPoint.

Авторы курса: член-корр. РАН Шоба С.А., м.н.с. Иноземцев С.А.

Рецензент к.б.н., доцент Иванов В.В.

«ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ В ПОЧВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ »

I. Организационно-методический раздел Цель курса: развитие представлений и наработка практических навыков ана лиза и интерпретации современных материалов дистанционного зондирования.

Задачи курса: 1) знакомство с теоретическими вопросами и базовыми основа ми дистанционных методов исследования окружающей среды;

2) развитие навы ков визуального анализа материалов дистанционного зондирования и интерак тивного тематического камерального дешифрирования;

3) рассмотрение подхо дов к дешифрированию почв и почвенного покрова;

4) ознакомление с процеду рами автоматического анализа материалов дистанционного зондирования.

Место курса в профильной подготовке выпускника – спецкурс разработан для студентов-почвоведов, специализирующихся на кафедре географии почв в об ласти картографии и пространственного анализа.

Требования к уровню освоения содержания курса – знание теоретических ос нов и навыки практического использования данных дистанционного зондирова ния в почвенных исследованиях. Начальные навыки работы с компьютером.

II. Содержание курса Разделы курса:

Введение, базовые навыки и понятия. Физические основы формирования изо бражения, способы получения дистанционной информации. Основные типы ма териалов ДЗЗ, используемых в почвенных исследованиях, их преимущества и недостатки. Понятие о разрешении материала ДЗЗ и географическом разреше нии, связь разрешения и масштаба, практическое сравнение топографических и тематических карт различных масштабов с разномасштабными материалами ДЗЗ, понятия масштабного ценза и систематической ошибки. Конструкции и особенности современных систем ДЗЗ. Цифровое изображение, его особенности и способы получения. Вопросы координатной привязки материалов ДЗЗ, форма ты передачи данных. Элементы внутреннего и внешнего ориентирования цифро вых данных ДЗЗ. Внутренняя (собственная) система координат и топология изо бражения. Природа и особенности искажений на материалах ДЗЗ.

Дешифрирование материалов космической съемки: понятие, типы, признаки дешифрирования и их типизация, достоверность, подбор признаков для решения различных задач камерального дешифрирования. Принципы работы с растровым изображением. Геометрические преобразования. Радиометрические и фотомет рические преобразования. Технология предобработки исходного цифрового изо бражения.

Практическое занятие. Цель - анализ информативности различных диапазонов электромагнитного спектра. Особенности работы с многозональными изображе ниями и данными многоканальных спектрометров. Знакомство с программными средствами обработки изображения.

Основы тематического дешифрирования. Понятие ландшафтно индикационного дешифрирования, составление ландшафтной карты, особенно сти дешифрирования геологического сторения территории, растительного по крова, почвенного покрова, водных объектов, криогенных процессов, проявле ний антропогенного воздействия на природную среду.

Региональные аспекты дешифрирования. Зональные и фациальные особенно сти признакового пространства объектов подстилающей поверхности Земли.

Полевое дешифрирование. Методические навыки работы с материалами дис танционного зондирования при проведении картографических работ, экспертиз, контактных исследований и т.п. Вопросы эталонирования. Густота сети наземно го обеспечения в зависимости от масштабов и задач исследования. Особенности экстраполяции эталонных данных ключевых, тестовых участков.

Анализ материалов мультивременной съемки: фенологические особенности материалов дистанционного зондирования;

специфика анализа мультивремен ных материалов ДЗЗ. Косвенные и контекстуальные признаки временной измен чивости компонентов окружающей среды. Отражение динамики окружающей среды, природных и антропогенно стимулированных процессов на материалах дистанционного зондирования. Мультивременные признаки дешифрирования.

Признаки катастрофических и аварийноопасных изменений.

Современные аспекты использования многозональной спутниковой информа ции. Дистанционный мониторинг. Данные ДЗЗ в кадастровых работах. Дистан ционная информация и ГИС - интеграция различных данных для более полной характеристики ситуаций. Применение материалов дистанционного зондирова ния в целях поддержки принятия решения и управления.

Методические и практические основы автоматизированного дешифрирова ния. Основные навыки автоматизированного дешифрирования. Задачи автомати зированной обработки изображений и способы их решения;

средства автомати зированного анализа;

типовые ситуации в которых возможно проведение авто матизированного анализа;

случаи в которых автоматизация процесса дешифри рования не рекомендуется;

ознакомление с программами анализа изображений.

Практические занятия. Цель - оценка информативности картографических произведений и космических изображений. Совмещение картографических и дистанционных материалов. Интерактивный анализ несовпадения картографиче ских границ с обстановкой на снимке. Типизация несовпадений и определение причин (динамика природных комплексов, особенности картографической гене рализации, разреженность сети точек опробования при создании карты и т.п.) Практические занятия. Цель - оценка деградации земель по материалам дис танционного зондирования. Дешифрирование компонентов строения аридных и пустынно-степных ландшафтов, элементов геоморфологического строения, ин дикация типов грунтов, почвообразующих пород и почв. Составления карты структуры почвенного покрова на уровне мезокомбинаций. Дешифрирование и анализ последствий антропогенной деятельности в пустынно-степных ландшаф тах. Анализ информативности изображений, полученных в различных диапазо нах электромагнитного спектра Перечень вопросов к экзамену: Типы материалов дистанционного зондиро вания. Спектральные характеристики открытых водных поверхностей. Спек тральные характеристики растительности. Спектральные характеристики мине ральных образований. Спектральные характеристики открытых участков почв и торфяных отложений. Пространственная и фенологическая изменчивость спек тральных признаков. Тематическое дешифрирование как метод географических исследований. Принципы и методы тематического дешифрирования. Дешифро вочные признаки – классификация, достоверность, экстраполируемость. Этало нирование принципы, подходы, возможности метода. Принципы ландшафтно индикационного подхода. Дешифрирование открытых водных поверхностей.

Дешифрирование овражно-балочной сети и эрозионных процессов. Дешифриро вание почв и почвенного покрова. Дешифрирование растительного покрова. Де шифрирование сельскохозяйственных культур. Дешифрирование использования земель. Спектральные характеристики динамических явлений земной поверхно сти. Информативность картографических документов и материалов дистанцион ного зондирования. Технология создания и модернизации картографических до кументов по космическим снимкам.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в к у р с а п о т е м а м и в и д а м р аб о т Наименование тем и разделов Всего Аудиторные занятия Самостоя (час.) (час.), в том числе тельная работа лекции семинары Теоретические занятия 27 Практические работы 21 3 ИТОГО 48 27 3 I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – э к з а м е н V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е к у рс а Основная литература 1. Кравцова В.И. Космические методы картографирования. М.: Изд-во МГУ, 1995. 240 с.

2. Афанасьева Т.В. Использование аэрометодов при исследовании и картирова нии почв. М.МГУ 3. Афанасьева Т.В. Петрусевич Ю.М. Трифонова Т.А. Практикум по дешифри рованию аэрофотоснимков при почвенных исследованияхМ.МГУ. Дополнительная литература Андронников В.Л. Аэрокосмические методы изучения почв. М.Колосс 4.

Дешифрирование многозональных аэрокосмических снимков: Методика и ре 5.

зультаты. М.- Берлин, 1982.

6. Cracknell A.P. Hayes L.W.B. Introduction of remote sensing Taylor&Francis Lon don- New York- Philadelfia 7. Samet H. Applications of Spatial Data Structures. Computer Graphics, Image Proc essing and GIS. 1990 Addinson-Westley Publ. Comp.

Авторы программы: ассистент Добрынин Д.В.

Рецензент: проф. д.б.н. Куст Г.С.

«ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

I. Организационно-методический раздел Цель курса: развитие представлений об использовании геоинформационных систем в области почвоведения.

Задачи курса: 1) знакомство с теоретическими вопросами и базовыми посту латами геоинформатики;

2) развитие представлений о способах сбора и кодиро вания полевых почвенных данных;

3) развитие представлений о способах ввода и кодирования картографической информации;

4) ознакомление с основными технологическими этапами обработки данных в ГИС;

5) рассмотрение вопросов теории геоинформационного моделирования;

6) ознакомление со способами графического представления информации в ГИС и приемами создания отчетных документов.

Место курса в профильной подготовке выпускника – спецкурс разработан для студентов-почвоведов, специализирующихся на кафедре географии почв в об ласти картографии и пространственного анализа.

Требования к уровню освоения содержания курса – знание теоретических ос нов и навыки практического использования ГИС-технологий. Знание основ геодезии, картографии, географии почв, общего почвоведения, геоботаники, геоморфологии и четвертичной геологии в объеме курсов, преподаваемых для студентов факультета почвоведения МГУ. Начальные навыки работы с компью тером.

II. Содержание курса Разделы курса Информация в науках о земле (история и современное состояние) Особенности накопления данных, способы хранения и манипулирования дан ными в географии. Методические пределы традиционного географического и картографического анализа. Структуризация и систематизация данных. Эмпири ческая и аналитическая география. Современные показатели оценки географиче ских явлений. Связи в географических комплексах, моделях и прогнозах как по казатели устойчивости и степени сложности. Временные ряды в географии. Син тез и моделирование в географических исследованиях. Предпосылки появления ГИС-технологий.

Предмет геоинформатики. Понятие о геоинформатике. Преемственность принципов традиционного картографического анализа в ГИС-технологиях. Ин тегрированность геоинформатики. Взаимодействие геоинформатики с другими науками и ее положение в сфере современных научных знаний.

Основные определения и понятия. Обзор определений геоинформационных систем. Основные конструктивные и смысловые блоки ГИС. Основные этапы преобразования географической информации при создании и функционировании ГИС. Требования к данным и информации в ГИС.

Конструирование ГИС, ввод и обновление данных. Подходы к конструирова нию ГИС. Конфигурирование данных в уже созданных ГИС. Различия между конструированием и конфигурированием ГИС. Ввод данных в ГИС, ссточники данных и их типы. Технические средства ввода данных, их особенности и пред почтительность применения в зависимости от задачи. Общие вопросы создания тематических баз данных.

Способы представления данных в ГИС. Растровый и векторный типы пред ставления данных. Понятие координатного пространства. Специфика представ ления пространственных данных, вопросы картографических проекций в ГИС и особенности разномасштабного представления. Способы представления данных, структуры и форматы.

Особенности сбора полевой информации для ее дальнейшего использования в ГИС. Проблема континуальности и дискретности природных образований. Фор мирование понятия объекта. Характеристики объектов и способы их интерпре тации. Структуризация показателей, характеризующих индивидуальный объект.

Иерархия показателей. Воспроизводимость данных в зависимости от размера выборки. Особенности работы с малыми выборками. Методы сбора натурных данных. Примеры некорректного сбора полевой информации.

Интеграция полевых и картографических данных. Вопросы, возникающие при совместном использовании полевых материалов и информации из ранее создан ных картографических источников. Источники противоречий между этими дву мя типами информации: временная динамика, картографическая генерализация, концептуальные различия. Способы решения проблемы интеграции разнородных данных.

Обработка информации в ГИС. Преобразование базовой информации и соз дание на ее основе качественно новой. Феномен новизны. Общие вопросы ана лиза в ГИС. Аналитические операции: запросы, автоматическое создание объек тов, морфометрический анализ, пространственно-статистические характеристи ки, топологический оверлей, операции с поверхностями, сетевой анализ Итоговое представление данных и формирование отчетных документов. Вы вод и визуализация данных. Понятия электронной карты. Отличия электронной и традиционной карты. Преимущества и недостатки компьютерной картографии и освещение круга проблем связанных с использованием в научной практике элек тронных карт. Методы визуализации данных.

Современный уровень развития ГИС-технологий. Краткий обзор отечествен ных и зарубежных программных продуктов на настоящее время. Классификация ГИС. Ознакомление с существующими программными продуктами на ежегод ных тематических выставках Российской ГИС-Ассоциации и на ГИС- форуме.

Автоматизированные справочно-информационные системы, собственно ГИС Освещение общих требований к аппаратным комплексам. Производственные аспекты геоинформатики. Основные исторические этапы развития геоинформа ционных систем и технологий в нашей стране и за рубежом. Специализирован ные геоинформационные системы почвенной, экологической и ландшафтно земельной тематики.

Перечень вопросов к экзамену: Предпосылки появления ГИС История раз вития ГИС. Построение схемы «идеальной» ГИС. Компоненты ГИС. ГИС, САПР и автоматизированные справочно–информационные системы – назначение, об ласти применения, сходство и различие. Модели данных, используемые в ГИС.

Системы управления базами данных. Компиляторы и интерпретаторы. СУБД, применяемые в ГИС. Понятие запроса, типы запросов. Особенности векторного и растрового представления данных. Выделение объектов по пространственным критериям. Морфологический анализ. Оверлейные операции. Особенности гео информационного моделирования. Проекции и проекционные преобразования.

ЦМР – области применения в почвенных исследованиях. Особенности кодиро вания информации о почвенном профиле и его свойствах. Особенности кодиро вания информации о структуре почвенного покрова. Традиционные и электрон ные почвенные карты сопоставление преимуществ и недостатков.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч ас о в к у р с а п о т е м а м и в и д а м р аб о т Наименование тем и разде- ВСЕГО Аудиторные занятия (час.), в том лов (часов) числе лекции семинары ИТОГО 36 I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я - э к з а м е н V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е к у рс а Основнаял литература 1. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Геоинформатика.

М., МАКС Пресс, 2001, 350 с.

2. Королев Ю.К. Общая геоинформатика. Часть 1. Теоретическая геоинфор матика. Выпуск 1, из-во ООО СП Дата+, М. 1998, 118 с Дополнительная литература 3. Шайтура С.В. Геоинформационные системы и методы их создания Калуга, из-во Н.Бочкаревой, 1998, 250 с 4. Архипов Ю.Р. Блажко Н.И. и др. Математические методы в географии Ка зань, Каз.Университет, 5. Гармиз И.В. Кошкарев А.В. и др. Геоинформационные технологии: принципы международный опыт перспективы развития. М. ВИЭМС, 6. Кошкарев А.В. Каракин В.П. Региональные ГИС. М. Наука 7. Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в физ географии. М.

МГУ, 8. Сербенюк С.Н. Картография и геоинформатика - их взаимодействие. М.

МГУ 9. Burrough P.A. Princeples of Geographical Information Systems for land resourses assesment. Clarendon press. Oxford 10.Geographical Information Systems: data exchange, standarts and formats. Alberta Reseach Council Tecnical Report Sept. 11.Peuquet D.J. Marble D.F. Introductory Readings in Geographical Information Sysems. Taylor & Francis. London - New York - Philadelfia 12.George B. Karte, P.E. The Gis Book – USA, JnWorldPress, 1997.

Автор программы: ассистент Добрынин Д.В.

Рецензент: проф., д.б.н. Куст Г.С.

«АНТРОПОГЕННЫЕ ПОЧВЫ (ГЕНЕЗИС, СВОЙСТВА, КЛАССИФИКАЦИЯ, ГЕОГРАФИЯ)»

I. Организационно-методический раздел Цель курса: ознакомить и освоить концепцию агро-техно-урбо-педогенеза как основу представлений о почвообразовании с участием человека.

Задачи курса: изучить факторы, генезис, классификацию и географию техно генных почв, образующихся в результате промышленной деятельности человека;

изучить факторы, генезис, классификацию и географию агрогенных почв, обра зующихся в результате сельскохозяйственной деятельности человека;

изучить факторы, генезис, классификацию городских почв, образующихся в результате деятельности человека в городах.

Представленный в программе курс, систематизирует и восполняет знания по антропогенным и антропогенно-измененным почвам. Особенно это касается зна ний по техногенным и городским почвам, не имеющих отражения в других про граммах курсов факультета почвоведения.

Освоение данного курса целесообразно проводить на базе курсов общего поч воведения, геоботаники, биогеохимии, общей экологии, физической и экономи ческой географии.

II. Содержание курса Разделы курса Общие представления о формировании антропогенных и антропогенно измененных почв. Факторы, генезис, свойства, классификация, география техно генных почв. Факторы, генезис, свойства, классификация, география агрогенных (пахотных) почв. Деградация пахотных почв. Факторы, генезис, свойства, клас сификация почв лугов и пастбищ. Деградация и опустынивание почв пастбищ.

Факторы, генезис, классификация почв под лесными вырубками и лесными по лосами. Факторы, генезис, свойства классификация, география городских почв.

Темы и краткое содержание.

Общие представления о формировании антропогенных и антропогенно измененных почв.

Техногенные почвы. Источники техногенных нарушений в районах добычи полезных ископаемых. Принципы группировки и классификации техногенных почв в районах добычи угля, нефти и газа.

Техногенные почвы в районах горных разработок. Факторы, генезис, свойст ва, география почв в районах горных разработок с открытым способом добычи угля. Факторы, генезис, география, свойства почв в районах добычи сульфатсо держащих углей.

Факторы, генезис, свойства география почв в районах добычи, транспорти ровки хранения нефти. Геохимические барьеры в почвах. Рекультивация почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.

Факторы, генезис, география, свойства почв в районах добычи транспорти ровки, хранения природного газа. Почвенно-геохимические газовые, битумные аномалии. Геохимические барьеры в почвах газовых аномалий. Рекультивация почв газоносных территорий.

Агрогенные (пахотные) почвы. Факторы, генезис, свойства, география агро генных почв. Агрогенные аккумулятивные (сконструированные) почвы.

Деградация пахотных почв. Географические закономерности дегумификации на пашнях РФ. Антропогенная деградация почвенного покрова в ходе осуши тельных и оросительных мелиораций. Подтопление почвенного покрова.

Антропогенные почвы лугов и пастбищ (факторы, генезис, география). Ан тропогенно-измененные почвы под лесными сообществами. Почвы вырубок и лесных посадок.

Антропогенные почвы в городах. Основные особенности и свойства город ских почв, их экологические функции. Классификация городских почв.

4.Темы рефератов по курсу. 1.Атмосферное загрязнение почвенного покрова России. 2.Антропогенная деградация почвенного покрова после осушительных мелиораций. 3.Антропогенная деградация почвенного покрова в ходе ороситель ных мелиораций. 4.Подтопление почвенного покрова. 5. Деградация пахотных почв. Географические закономерности дегумификации почв России.

6.Опустынивание и деградация почвенного покрова России.

5. Перечень вопросов к зачету по основным разделам:

1. Биосфера и ноосфера. Антропогенный фактор почвообразования. Антропо генно-измененные и антропогенные почвы. Концепции антропогенного почво образования.

2.Техногенные почвы. Источники техногенных нарушений в районах добычи полезных ископаемых. Принципы группировки и классификации техногенных почв в районах добычи угля, нефти и газа.Техногенные почвы в районах горных разработок. Факторы, генезис, свойства, география почв в районах горных разра боток с открытым способом добычи угля. Факторы, генезис, география, свойства почв в районах добычи сульфатсодержащих углей.Факторы, генезис, свойства география почв в районах добычи, транспортировки и хранения нефти. Рекуль тивация нефтезагрязненных почв.Факторы, генезис, география, свойства почв в районах добычи транспортировки, хранения природного газа. Геохимические газовые, битумные, микробиологические аномалии в почвах Нарушение функ ционирования почв на газоносных территориях. Рекультивация почв газоносных территорий.

3.Агрогенные (пахотные) почвы. Факторы, генезис, свойства, география агро генных почв. Агрогенные аккумулятивные (сконструированные) почвы. Дегра дация пахотных почв. Минерализация гумуса в почвах. Географические законо мерности дегумификации на пашнях Российской Федерации. Антропогенная де градация почвенного покрова в ходе осушительных и оросительных мелиораций.

Подтопление почвенного покрова. Географические закономерности антропоген ной деградации почвенного покрова в связи с осушением, орошением и подтоп лением почвенного покрова.

4.Антропогенные почвы лугов и пастбищ (факторы, генезис, география.) Опустынивание и деградация почвенного покрова России.

5.Антропогенно-измененные почвы под лесными сообществами. Почвы вы рубок и лесных посадок.

6.Антропогенные почвы в городах. Основные особенности и свойства город ских почв, их экологические функции.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в к у р с а п о т е м а м и в и д а м ра б о т № Наименование тем и разделов Всего Лекции Семина п/п (часов) (ч) ры (ч) Общие представления о формировании 1. 1 антропогенных почв Техногенные почвы 2. 11 9 Агрогенные почвы, антропогенные почвы 3.

лугов и пастбищ, под лесными вырубками 10 8 и посадками.

Городские почвы 4. 2 I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – т е о ре т и ч е с к и й з а ч е т V. У ч е б н о- м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е к у рс а Основная литература 1. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Ан тропогенные почвы (генезис, классификация, рекультивация и использование), Учебное пособие, 2003, 267 с.

Дополнительная литература.

.Д.обровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах.

2.

М.: Наука, 1990.

Классификация почв России. Составители: Лебедева И.И., Тонконогов В.Д., 3.

Шишов Л.Л. Москва, Почв. Ин-т им. В.В. Докучаева, 1997, 236 с.

Солнцева Н. П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. Изд-во 4.

Моск. Ун-та, Таргульян В.О. Антропогенная трансформация почв. В сб. «Природная среда 5.

Европейской части СССР (опыт регионального анализа)» М. Ин-т Географии АН СССР. 1989. с.80-153. 7.Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Автор программы – доцент Можарова Н.В.

Рецензент—профессор Васильевская В.Д.

«БИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ПОЧВ»

I. Организационно-методический раздел Цель курса – расширить представления студентов о возможностях индикации почв и оценки их экологического состояния с помощью биологических методов.

Задачи курса – знакомство с методами зоологической индикации почв и фи тоиндикации;

практическая работа на готовых постоянных препаратах, сборах почвенной фауны, гербарном материале;

знакомство с методами интерпретации полученных данных - видового состава, плотности, структуры населения почво обитающих организмов в целях индикации почв, их свойств, процессов и эколо гического состояния.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника – курс расширяет возможности специалистов-почвоведов при оценке состояния почв, как биокос ных природных тел, с помощью биологических методов индикации.


Требования к уровню освоения содержания курса – знание теоретических ос нов биоиндикации почв и практическое овладение набором методов зоологиче ской индикации и фитоиндикации почв.

II. Содержание курса Часть I. Зоологическая индикация почв Занятие I (Вводное). Методологические основания и принципы биоиндикации состояния почв. Микробиологические интегральные методы. Биохимические ме тоды. Зоологические методы. Основные понятия биогеографии. Соотношение почвенно-географического районирования с системой биогеографического рай онирования.

Занятие II. Почвенная нанофауна. Раковинные амебы, их особое положение в индикации свойств почв (ризоподный анализ). Биогенная аккумуляция химиче ских элементов в почвах. Микропалеонтологические методы: фитолитный и диа томовый анализ. Практическая часть. Просмотр приготовленных препаратов с почвенными простейшими. Определение фитолитных спектров почв на постоян ных препаратах. Знакомство с морфологией диатомовых водорослей.

Занятие III. Почвенная микрофауна. Нематоды: методы сбора и определения, а также интерпретация результатов учета. Микроартроподы: клещи (Acari).

Адаптивные типы клещей. Роль в почвообразовательных процессах. Коллембо лы (Colembola) в почвах. Практическая часть. Знакомство с морфологическим строением почвенных нематод. Изучение и зарисовка под бинокуляром отдель ных представителей микроартропод.

Занятие IV. Мезофауна. Общая характеристика основных представителей.

Особенности распространение. Вклад в процессы оструктуривания и гумифика ции почв. Методы сбора, фиксации и учета крупных почвенных беспозвоночных.

Микроморфологические методы оценки вклада почвенной фауны в оструктури вание почв, разложение растительного опада. Практическая часть. Разборка проб с почвенной мезофауной.

Занятие V. Современные методы математической обработки полученных ре зультатов. Основные программы обработки данных на ПК - пакеты “Statistica”, “Tilia”, “MVSP”, “Canoco”, EXEL.

Занятие VI. Вопросы устойчивости комплексов почвообитающих беспозво ночных животных к антропогенным воздействиям. Изменение структуры сооб ществ почвообитающих беспозвоночных при хронических антропогенных воз действиях. Биотестирование - как метод экологического контроля состояния почв. Основные тест-культуры при биотестировании водной вытяжки почв. Поч венные организмы как тест-объекты. Практическая часть. Знакомство с тест культурами гидробионтов. Задача по определению чувствительности тест культуры Paramecium caudatum к модельным токсикантам.

Часть II. Фитоиндикация (индикационная геоботаника) Занятие VII. Основные теоретические положения и понятия фитоиндикации.

Классификация индикаторов. Основные направления фитоиндикации. Экологи ческая сопряженность индикатора с индикатом. Частота встречаемости индика тора. Общая значимость индикатора. Краткая история фитоиндикации. Развитие фитоиндикации за рубежом.

Занятие VIII. Индикация свойств почв. Понятие об экологических и эколого ценотических группах растений. Отношение растений-индикаторов к увлажне нию почв. Растения-индикаторы содержания элементов питания в почвах, ки слотности почв, гранулометрического состава. Индикация степени засоленности почв. Практическая часть. Знакомство с гербарием растений –индикаторов засо ления почв.

Занятие IX. Палеоиндикация почв. Фитолитный метод. Спорово-пыльцевой анализ. Индикация в зонах тундры и лесотундры. Индикация морских, аллюви альных и озерно-болотных отложений. Растения-индикаторы глубины протаива ния почв. Индикация глубины снежного покрова. Практическая часть. Знакомст во с гербарием растений-индикаторов почв тундровой зоны.

Занятие X. Индикация в лесной зоне. Использования лесной типологии для индикации лесных почв. Понятие о коренных и производных лесных сообщест вах. Классические схемы эколого-фитоценотических рядов типов ельников и со сняков для европейской части России. Индикация серых лесных почв. Индика ция литологического состава поверхностных отложений, глубины залегания почвенно-грунтовых вод. Индикация общего количества питательных элементов в почвах и других свойств почв по экологическим группам растений. Практиче ская часть. Знакомство с гербарием растений-индикаторов почв лесной зоны.

Занятие XI. Индикация луговых почв лесной зоны. Первичные и вторичные луга. Индикационное значение группировки злаков по строению корневых сис тем. Растительные ассоциации и формации - индикаторы аллювиальных почв.

Индикаторные группы растений - показатели обеспеченности элементами пита ния и кислотности почв. Практическая часть. Знакомство с гербарием растений индикаторов почв луговых биогеоценозов.

Занятие XII. Индикация болотных биогеоценозов и процессов заболачивания в лесной зоне. Экогенетическая классификация болот (по С.В.Тюремнову) и ее значение для индикации болотных почв. Растения-индикаторы верховых, низин ных, переходных болот. Индикация степени окисленности болотных вод. Инди кация степени влияния болот на окружающие биогеоценозы по растительности лаггов. Индикация мощности и строения торфяной залежи. Индикация почв в аридных и семиаридных экосистемах. Гидроиндикация. Практическая часть.

Знакомство с гербарием растений-индикаторов почв болотных биогеоцензов.

Перечень вопросов к зачёту по всему курсу.

Первая группа вопросов относится к знаниям в области зооиндикации.

Вторая группа вопросов посвещена проблемам фитоиндикации.

Третья группа вопросов относится к анализу данных, полученных методами зоо- и фитоиндикации.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в к у р с а п о т е м а м и в и д а м р аб о т Наименование тем и раз- ВСЕГО Аудиторные занятия, в Самостоятель делов том числе ная работа Лекции Семинары Зоологическая индика- 18 8 8 ция почв Фитоиндикация почв 18 8 8 ИТОГО 36 16 16 I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – з а ч е т V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е ку рс а Литература Бутовский Р.О. Устойчивость комплексов почвообитающих членистоногих к 1.

антропогенным воздействиям. М. 2001. 322 с.

Гельцер Ю.Г. 1986. Биологическая диагностика почв.81 с.

2.

Гиляров М.С. 1965. Зоологический метод диагностики почв. М.: Наука, 275 с.

3.

Методы почвенно-зоологических исследований. 1975, М., Наука, 280 с.

4.

Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение. 1992, М., Мир, 5.

182 с.

Перель Т.С. 1979. Распространение и закономерности распределения дожде 6.

вых червей фауны СССР. М., 272 с.

Чеснова Л.В., Стриганова Б.Р. Почвенная зоология - наука XX века. М. 1999.

7.

156 с.

Викторов С.В., Ремезова Г.Л. Индикационная геоботаника. М.: МГУ, 1988.

8.

Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафиль мов, кино- и телефильмов, мультимедиа и т.п. – компьютерные программы Biodiversity, Statistica, Tilia, MVSP”, “Canoco”, EXEL.

Авторы программы: д.б.н., профессор Бобров А.А., к.б.н. снс Аветов Н.А., к.б.н. снс Рахлеева А.А.

Рецензент: к.б.н. доцент каф геоботаники Биологического факультета МГУ Березина Н.А.

«СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОГРАФИИ ПОЧВ»

I. Организационно-методический раздел Цель курса: дать представление о современных дискуссионных проблемах географии почв Задачи курса: ознакомить студентов с характером и способами аргументации в современных научных дискуссиях по проблемам географии почв;

проследить за эволюцией положений классического докучаевского почвоведения в совре менных почвенно-географических исследованиях;

рассмотреть проблемы при кладной реализации почвенно-географической информации.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника. Данный курс отно сится к завершающей фазе профессиональной подготовки почвоведов-географов, характеризующейся переходом от освоения устоявшихся, базовых положений науки к ознакомлению с новейшими, дискуссионными проблемами, которые яв ляются предметом текущих исследований.

Требования к уровню освоения содержания курса. Студенты должны освоить предлагаемую научную литературу и на ее основе сформировать и обосновать собственную точку зрения на рассматриваемую проблему.

II. Содержание курса Разделы курса. Современные проблемы генетико-географических и эволю ционно-географических исследований почв и почвенного покрова. Пути исполь зования почвенно-географической информации для решения прикладных задач.

Темы и краткое содержание Тема 1. Широтная зональность почв;

понятие о зональных, интразональных и азональных почвах. Вертикальная поясность почв: проявление широтной зо нальности в горных системах или самостоятельный природный феномен? Разви тие учения о широтной зональности и вертикальной поясности почв.

Тема 2. Почвенный покров как многообразие таксономически разных почв и как многообразие полей отдельных почвенных свойств. Представления о про странственной неоднородности состава и свойств почв.

Тема 3. Главные закономерности эволюции природы в Антропогене и их влияние на современное пространственное распределение почв. Плейстоценовые оледенения Северного полушария. Эволюция почвообразования в голоцене и реликтовые признаки почв и почвенного покрова Русской равнины. Полихрон ность педогенеза как фактор пространственной дифференциации почвенного по крова.

Тема 4. Почвообразование на легких породах. Закономерности размещения подбуров. Причины образования и локализация гидроморфных неглеевых почв.

Почвообразование в холодных семигумидных и семиаридных регионах: палевые и криоаридные почвы.

Тема 5. Развитие представлений о механизмах формирования профиля подзо лов. Области распространения подзолов и характеристика «климатических ра мок» подзолообразования. Разнообразие пород, на которых формируются подзо лы. Особенности бореальных подзолов на олигомиктовых и полимиктовых по родах. Тропические подзолы. Скорость подзолообразования.


Тема 6. Условия образования, география и разнообразие текстурно - диффе ренцированных почв (подзолистые почвы на суглинках, псевдоподзолы, подбе лы, солоди, желтоземно-подзолистые почвы, оподзоленные ферраллитные почвы тропиков). Участие процессов оглеения в текстурной дифференциации почв. Ис тория изучения и современные представления о глееобразовании (типы глеевых горизонтов и зависимость их свойств от характера увлажнения) Тема 7. Пространственное распределение и разнообразие коричневых почв.

Традиционная концепция коричневоземообразования, представления о реликто вом характере ряда свойств коричневых почв. Новейшие представления о гене зисе коричневых субтропических;

"центральный образ" коричневых почв;

меха низмы оглинивания в почвах. Проблемы генезиса и географии терра – росса.

Тема 8. Проблемы географии почв тропических гумидных областей. Взгляды на соотношение почв и кор выветривания в тропиках. Дискуссия о генезисе мощных тропических кор выветривания. Полихронность почв тропиков. Моло дые тропические почвы в областях вулканизма.

Тема 9. Состояние почв как объект экологического нормирования. Показатели экологического состояния почв. Представления об экологических нормативах почв. Опыт оценки состояния ОПС в регионах России.

Примерная тематика рефератов, курсовых работ. По каждой теме один из студентов группы самостоятельно готовит реферат и делает доклад на семинаре, по которому затем организуется дискуссия, в которой участвуют все члены груп пы.

Примерный перечень вопросов к зачету (экзамену) по всему курсу.

Соответствует тематики отдельных занятий.

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в к у р с а п о т е м а м и в и д а м р аб о т № Наименование тем и ВСЕГО Аудиторные занятия Самос п/п разделов (часов) В том числе тоятельная работа Лекции Семинары Все указанные темы 24 - 24 и разделы I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – з а ч е т V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е к у рс а Особенность спецсеминара заключается в обязательном освоении всей реко мендуемой литературы Основная литература Александровский А.Л. Эволюция почв Восточно-Европейской равнины в го 1.

лоцене. -М.: Наука, 1989, -150с.

Владыченский А.С. Особенности горного почвообразования и формирования 2.

почвенного покрова гор (на примере горных систем суббореального гумид ного и субтропического континентального типов): Автореф. дис. д-ра био логических наук//МГУ. - М., 1994.

Берг Л.С. Лесс как продукт выветривания и почвообразования\\ Климат и 3.

жизнь. М.: 1947. С. 21 – 37.

Величко А.А. Природный процесс в плейстоцене. М.: Наука,1973.

4.

Дмитриев Е.А. Закономерности пространственной неоднородности соста 5.

ва и свойств почв. Автореф. дисс. на соискание учен. степени д-ра биол. на ук в форме науче. Докл. -М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1983, -51с.

6. Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе.

М., Моск. Ун-т, 1977, -311с.

7. Макаров О.А. Минералого - микроморфологические особенности коричнево земообразования. Автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 1995. – 24 с.

8. Макаров О.А. Состояние почвы как объект экологического нормирования окружающей природной среды. Автореф. дисс. докт. биол. наук. М., 2002. – 46 с.

9. Соколов И.А. Теоретические проблемы генетического почвоведения. Ново сибирск: Наука, 1993.

10. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных об ластях. М.: Наука, 1971. 267 с.

Дополнительная литература 11. Белобров В.П. Структура почвенного покрова гумидных и аридных облас тей субтропиков и тропиков: Автореф. дисс.. д-ра наук// Почв. ин-т им.

В.В. Докучаева. - М., 1989. - 48 с.

12. Васенев И.И., Таргульян В.О. Вветровал и таежное почвообразование. (Ре жимы, процессы, морфогенез почвенных сукцессий). М., 1995, -246с.

13. Виноградов Б.В. Основы ландшафтной экологии. М.: ГЕОС, 1998. 418 с.

14. Грачева Р.Г. Проявления климатогенной зональности и литогенной мат ричности почвообразования в гумидных горных системах: Автореф. дисс..

канд. геогр. наук. - М., 1993. - 24 с.

15. Дмитриев Е.А. О почвенных границах и элементах организации почв // Поч воведение, 1994, №5. С. 5-13.

16. Зонн С.В. Почвообразование и почвы субтропиков и тропиков. М., 1974.

Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафиль мов, кино- и телефильмов, мультимедиа и т.п. Не используются.

Авторы программы: д.б.н., профессор Макаров О.А., к.б.н., доцент Седов С.Н. Рецензент: доцент к.б.н. Богатырев Л.Г.

ПРОГРАММЫ СПЕЦКУРСОВ ПО СПЕЦИАЛИЗАЦИЯМ – 013003 «ФИЗИКА ПОЧВ» И «МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВ»

«ТЕОРИЯ ТЕПЛООБМЕНА В ПОЧВАХ»

I. Организационно-методический раздел Цель курса: преподать студентам основы современных представлений о теп ловом балансе деятельной поверхности и закономерностях протекания процес сов теплообмена в почвах.

Задачи курса: познакомить студентов старших курсов с понятийным аппара том микроклиматологии и физики тепловых явлений в почвах;

изучить законы развития тепловых полей в почвах;

дать представления о реализации этих зако нов на практике;

освоить методы экспериментального определения и теоретиче ского расчета тепловых характеристик и теплообмена в почве, а также состав ляющих теплового баланса деятельной поверхности.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника: данный спецкурс формирует у студентов представление о роли и месте внутрипочвенного тепло обмена в генезисе и современном функционировании различных типов почв.

Требования к уровню освоения содержания курса: после прослушивания кур са студент должен иметь представление о тепловых характеристиках различных типов почв и об основных закономерностях формирования и развития темпера турного поля в почве;

уметь оценить величину составляющих теплового баланса деятельной поверхности при различных метеоусловиях;

применять полученные знания при проведении тепловой мелиорации почв и при проектировании искус ственных почвенных конструкций.

II. Содержание курса 1. Введение. Температура и внутренняя энергия. Скрытое тепло. Теплоем кость. Механизмы переноса тепла. Эмпирический закон Фурье для переноса теп ла в однородной среде. Теплопроводность.

2. Теплообмен поверхности почвы. Деятельная поверхность. Поступление солнечной энергии на деятельную поверхность. Прямая радиация. Инсоляция.

Рассеянная радиация. Суммарная радиация. Отражение солнечной радиации от деятельной поверхности. Альбедо. Тепловое излучение деятельной поверхности.

Парниковый эффект. Встречное излучение атмосферы. Эффективное тепловое излучение. Конвективный теплообмен между почвой и приземным слоем атмо сферы. Свободная и вынужденная конвекция. Адвекция воздушных масс. Потери тепла при эвапотранспирации. Поток тепла в почву. Уравнение теплового балан са. Радиационный баланс. Примеры дневного и годового хода прямой радиации, инсоляции, рассеянной радиации, суммарной радиации, радиационного баланса.

Радиационный баланс склонов. Влияние температуры и влажности почвы, тем пературы и влажности приземного слоя воздуха, скорости ветра на составляю щие теплового баланса. Влияние растительности на теплообмен поверхности почвы. Примеры.

Приборы для проведения актинометрических измерений. Актинометр. Пира нометр. Балансомер.

Мелиоративные мероприятия, направленные на оптимизацию теплообмена деятельной поверхности с прилегающим слоем воздуха: окраска поверхности, использование стеклянных рам, полимерной пленки, кулис, гребневание, терра сирование склонов, орошение. Энергетический баланс теплиц.

3. Теплоемкость почвы. Аддитивный характер теплоемкости. Увеличение объемной теплоемкости сухой почвы с увеличением плотности. Теплоемкость минеральных и органических почвенных компонент, воды и льда. Теплоемкость связанной воды. Теплота смачивания – мера гидрофильности почвы. Рост тепло емкости с температурой. Расчет теплоемкости сухой почвы по содержанию ор ганического вещества. Формулы расчета теплоемкости влажной почвы через ве совую и объемную влажность. Калориметрический способ определения тепло емкости. Эффективная теплоемкость почвы при фазовых переходах.

4. Перенос тепла в почве. Механизмы переноса тепла в почве: кондукция, конвекция, перенос скрытого тепла, тепловое излучение. Относительная роль различных механизмов для глубинных и приповерхностного слоев почвы. Закон Фурье в применении к почвам. Коэффициент теплопроводности почвы. Коэффи циенты теплопроводности минеральных и органических почвенных компонент, воды и льда. Неаддитивный характер теплопроводности. Нелинейная зависи мость теплопроводности почвы от влажности. Влияние плотности на теплопро водность почвы. Теплопроводность почв различного гранулометрического со става. Примеры. Методы измерения потоков тепла в почве. Термопара. Тепло мер.

Мелиоративные приемы оптимизации теплообмена в верхнем слое почвы:

мульчирование, рыхление, прикатывание, минерализация, орошение.

5. Уравнение теплопроводности. Уравнение неразрывности - частный случай закона сохранения энергии. Источники и стоки тепла;

их плотность. Вывод урав нения теплопроводности в общем виде. Уравнение теплопроводности для одно родной по глубине почвы в отсутствие источников и стоков тепла. Коэффициент температуропроводности. Коэффициенты температуропроводности минераль ных и органических почвенных компонент, воды и льда. Зависимость темпера туропроводности почвы от ее плотности и влажности. Изменение температуро проводности в почвенном профиле. Примеры.

Начальные условия. Краевые условия 1, 2 и 3 рода. Решение уравнения теп лопроводности для стационарного распределения температуры: а) для однород ной колонки и б) для двуслойной колонки. Формулировка задачи распростране ния тепла в двуслойной почве.

Методы определения коэффициентов теплопроводности и температуропро водности. Метод регулярного режима (метод Кондратьева). Зондовые методы:

метод плоской пластины;

метод шарового зонда.

6. Температурные волны в почве. Цикличность поступления солнечной энер гии на деятельную поверхность и вынужденный характер колебаний температу ры почвы. Годовые и суточные колебания температуры. Пример. Годовая дина мика температуры почвы в Москве (с/х академия). Среднегодовая температура почвы для различных глубин. Сезонные изменения температурного градиента в почвенном профиле.

Описание колебаний температуры почвы синусоидальной зависимостью. За дача о распространении температурных волн в однородном почвенном профиле.

Изменение параметров колебаний температуры с глубиной: затухание амплиту ды, фазовый сдвиг. 1й, 2й и 3й законы Фурье для температурных волн. Опреде ление коэффициента температуропроводности почвы по затуханию амплитуды колебаний температуры с глубиной.

Глубина затухания и время запаздывания максимумов годовых и суточных колебаний температуры в различных почвах. Влияние растительности на темпе ратурный режим почвы. Методы измерения температуры почвы. Почвенные электротермометры. Радиационные термометры.

7. Элементы численных методов. Изменчивость свойств почвы в профиле и во времени. Примеры. Отклонения внешних условий от гармонического закона.

Примеры. Численные методы. Сеточные функции. Квазистационарность и ква зиоднородность. Конечно-разностная форма уравнений Фурье, неразрывности и теплопроводности. Явная схема. Неявная схема. Чувствительность решения к шагу по времени и по глубине. Пример расчета температуры почвы по данным о температуре ее поверхности. Обратная задача: вычисление коэфициента темпе ратуропроводности почвы по данным о динамике температуры в почвенном профиле.

8. Термоперенос почвенной влаги. Изменение потенциала почвенной влаги с температурой. Механизмы термопереноса почвенной влаги: пародиффузионный, капиллярный, пленочный. Зависимость интенсивности термопереноса влаги от плотности и влажности почвы. Внутрипоровый температурный градиент и его соотношение с внутрипочвенным температурным градиентом.

9. Промерзание почвы. Фазовые переходы при промерзании почвы. Нулевая завеса. Морозные почвы. Переохлаждение воды в почвах. Четыре стадии форми рования сезонного промерзания. Влияние влажности почвы на глубину промер зания.

Принцип равновесного состояния воды в мерзлых грунтах. Термоперенос почвенной влаги при промерзании. Зимнее подтягивание влаги из глубинных слоев почвы и накопление ее в приповерхностном слое. Примеры. Скачок по тенциала почвенной влаги на границе между мерзлым и талым слоями. Форми рование слоистой и сетчатой криогенной текстуры. Криогенное агрегирование.

Сегрегация растворенных веществ при промерзании почвы.

Изменение объема почвы при промерзании и образование морозобойных тре щин. Водопроницаемость мерзлых почв. Протаивание почвы. Конвективный пе ренос тепла при протаивании. Теплопроводность снега. Влияние снежного по крова на температурный и водный режимы почвы.

Формулировка задачи Стефана о промерзании-протаивании почвы. Прибли женное решение для глубины промерзания почвы при постоянной температуре поверхности.

Методы измерения глубины промерзания почвы. Мерзлотомер Данилина.

Снежные мелиорации. Снегозадержание, снегонакопление, снегопахота.

10. Заключение. Температура почвы как фактор функционирования почвенно го покрова. Климатическое районирование. Генезис почв и его связь с почвен ным климатом.

Примерный перечень контрольных вопросов для самостоятельной рабо ты и зачета: Сравните прозрачность атмосферы для видимого света и теплового излучения инфракрасного диапазона. Есть ли разница в поступлении на склоны северной и южной экспозиции (а) прямой солнечной радиации? (б) рассеянной солнечной радиации? Почему скрытое тепло называется скрытым и как именно осуществляется его перенос в почве? Как структура почвы влияет на ее тепло проводность? Как работают механизмы термопереноса почвенной влаги? Влияет ли скорость промерзания почвы на формирование криогенной текстуры? Из ка ких соображений выбирают глубины установки термометров и интервал между измерениями для вычисления коэфициента температуропроводности почвы по данным о динамике температуры почвы?

I I I. Р а с п р е д е л е н и е ч а с о в к у р с а п о т е м а м и в и д а м раб о т Лекционный курс 24 часа I V. Ф о рм а и т о г о в о г о к о н т р о л я – з а ч е т V. У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е о б е с п е ч е н и е к у рс а Основная литература 1. Вершинин П.В., Мельникова М.К., Мичурин Б.Н., Мошков Б.С., Поясов Н.П., Чудновский А.Ф. Основы агрофизики. М., Физматгиз, 1959. 903 с.

2. Воронин А.Д. Основы физики почв. М., Изд-во МГУ, 1986. 244 с.

3. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. М., Колос, 1972. 360 с.

4. Павлов А.В. Теплообмен почвы с атмосферой в северных и умеренных широ тах территории СССР. Якутск, 1975. 302 с.

5. Слейтер Р., Макилрой И. Практическая микроклиматология. М., 1964. 308 с.

6. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М., 1966.

724 с.

7. Физика среды обитания растений. Л., Гидрометеоиздат, 1968. 304 с.

8. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. М., Изд-во МГУ, 1994. 520 с.

9. Шкадова А.К. Температурный режим почв на территории СССР. Л., 1979.

240 с.

10.Шульгин А.М. Климат почв и его регулирование. Л. Гидрометеоиздат, 1967.

2-е изд.: 1972;

341 с.

Автор программы: к.б.н. Т.А. Архангельская Рецензент: директор ВНИИСХ РАСХН, д.б.н., профессор М.А. Мазиров « К Р И О Г Е Н Н Ы Е П Р О Ц Е С С Ы В П О Ч В А Х»

I. О р г а н и з а ц и о н н о- м е т о д и ч е с к и й р а з д е л Цель курса: преподать студентам основы современных представлений о зако номерностях протекания криогенных процессов в почвах и проявлении почвен ного криогенеза на микро-, мезо-, и макроуровнях.

Задачи курса: познакомить студентов с физическими основами педокриогене за;

изучить закономерности промерзания и протаивания различных типов почв;

освоить методы расчета глубины промерзания почвы.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника: данный спецкурс формирует у студентов представление о роли и месте криогенных процессов в генезисе и современном функционировании различных типов почв.

Требования к уровню освоения содержания курса: после прослушивания кур са студент должен иметь представление о проявлении почвенного криогенеза на различных уровнях организации почвы.

II. Содержание курса 1. Введение. Криогенные процессы в почвах умеренных широт. Почвенный криогенез. Катастрофические процессы при снеготаянии и их роль в годовом цикле функционирования почвенного покрова.

2. Промерзание почвы. Фазовые переходы при промерзании почвы. Скрытая теплота льдообразования. Нулевая завеса. Морозные почвы. Физические свойст ва мерзлых почв. Плотность, порозность, льдистость. Стадии формирования се зонного промерзания. Влияние влажности почвы на глубину промерзания. Влия ние снежного покрова и растительности на промерзание почвы. Методы измере ния глубины промерзания почвы. Мерзлотомер Данилина. Снежные мелиорации.

Снегозадержание, снегонакопление, снегопахота.

3. Поведение влаги в промерзающих почвах. Переохлаждение воды в почвах.

Фазовый состав почвенной влаги при промерзании. Принцип равновесного со стояния воды в мерзлых грунтах. Температура кристаллизации различных кате горий почвенной влаги. Изменение потенциала почвенной влаги с температурой.

Механизмы термопереноса почвенной влаги: пародиффузионный, капиллярный, пленочный. Зависимость интенсивности термопереноса влаги от плотности и влажности почвы. Термоперенос почвенной влаги при промерзании. Скачок по тенциала почвенной влаги на границе между мерзлым и талым слоями. Зимнее подтягивание влаги из глубинных слоев почвы и накопление ее в приповерхно стном слое. Примеры. Водопроницаемость мерзлых почв. Протаивание грунтов.

Конвективный перенос тепла при протаивании.

4. Перенос тепла в почвах при промерзании. Температура и внутренняя энер гия. Теплоемкость почвенных компонент, воды и льда. Зависимость теплоемко сти от числа степеней свободы. Теплоемкость связанной воды. Фазовые перехо ды. Эффективная теплоемкость. Аддитивный характер теплоемкости. Расчет те плоемкости сухой почвы по содержанию органического вещества. Формулы рас чета теплоемкости влажной почвы через весовую и объемную влажность.

Механизмы переноса тепла в почве: кондукция, конвекция, перенос скрытого тепла, излучение. Эмпирический закон Фурье для потока тепла в однородной среде. Коэффициент теплопроводности. Коэффициенты теплопроводности поч венных компонент, воды и льда. Зависимость теплопроводности почвы от влаж ности. Уравнение неразрывности - частный случай закона сохранения энергии.

Источники и стоки тепла;

их плотность. Вывод уравнения теплопроводности в общем виде. Коэффициенты температуропроводности почвенных компонент, воды и льда. Зависимость коэффициента температуропроводности почвы от плотности и влажности. Тепловые свойства мерзлых почв. Изменчивость тепло вых характеристик промерзающих-протаивающих почв в годовом цикле.

5. Геокриологический расчет естественного теплового режима промерзающей почвы с учетом взаимодействия с атмосферой и поверхностным покровом. Клас сическая постановка задачи о промерзании-протаивании почвы (задача Стефана) и ее приближенные решения. Приближенные расчеты промерзания почвы под снежным покровом и термоизоляционными покрытиями. Приближенные расче ты средней годовой температуры почвы.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 13 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.