Общее почвоведение - Факультет химии и экологии

Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Владимирский государственный университет»
Кафедра____почвоведения__
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
________________В.Г. Прокошев
«_____»_____________ 2010 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Дисциплина: Общее почвоведение
Направление подготовки: 021900 Почвоведение
Профиль подготовки: Почвоведение
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр почвоведения
Форма обучения:
Семестр
Трудоемк.
зач.ед.,
часов
6
семестр
3 (108 ч)
очная
Лекции,
часов
Лаб.
работы,
часов
СРС,
часов
Форма
промежуточного
контроля
(экз./зачет)
17
34
21
Экзамен
Владимир 2010 г.
I.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель курса – формирование представлений, знаний и умений о почве
как о самостоятельном естественноисторическом теле природы, базовом
компоненте биосферы, о предмете и продукте труда, о закономерностях
почвообразования
и
формирования
почвенного
плодородия,
об
экологических функциях почв и почвенного покрова.
Задачи курса:
 изучение происхождения, состав и свойства органической и минеральной
части почвы, ее поглотительной способности, кислотно-щелочных и
окислительно-восстановительных процессов, экологических функций;
 оценка свойств и режимов почв, уровня их плодородия и идентификация
факторов, его лимитирующих;
 подробное знакомство с факторами, общей схемой и процессами
почвообразования;
 выработка умений пользоваться современной почвенной терминологией,
лабораторным оборудованием, измерительными приборами, химической
посудой и реактивами, применяемыми в аналитической практике при
исследовании
почвенных
образцов,
обобщать
и
правильно
интерпретировать результаты анализов почвенных образцов.
II. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Общее почвоведение» изучается в базовой части
профессионального цикла (в рамках модуля «Почвоведения»), включенной в
учебный план подготовки бакалавров согласно ФГОС ВПО по направлению
021900 «Почвоведение». Для качественного усвоения дисциплины студент
должен знать почвообразующие породы и слагающие их минералы, рельеф,
растительность, иметь представление об индивидуальных органических
соединениях и коллоидных системах, иметь навыки работы с лабораторным
2
оборудованием и реактивами. Дисциплине должны предшествовать курсы
геологии, минералогии, ботаники, неорганической и аналитической химии,
органической химии, физической и коллоидной химии. Курс «Общее
почвоведение» является основополагающим, дополняет и расширяет знания,
полученные студентами в результате изучения дисциплины «Основы
почвоведения», тесно связан с географией почв, агрохимией, химией почв,
методами агрохимических исследований, земледелием, мелиорацией и
другими дисциплинами профессионального цикла.
III. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов
следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по направлению
Почвоведение:
а) общекультурных (ОК):
 владеет современной культурой мышления, способен к обобщению,
анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её
достижения (ОК–1);
 умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь (ОК-2);
 способен
использовать
в
познавательной
и
профессиональной
деятельности базовые знания, полученные в ходе изучения дисциплин
«Биология», «Физика», «Химия», «Экология» (ОК-6)
б) профессиональных (ПК):
 способен эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование
для выполнения научно-исследовательских полевых и лабораторных
исследований в области
почвоведения; способен к проведению
3
почвенных,
агрохимических
исследований
согласно
и
агроэкологических
утвержденным
методикам;
научных
способен
к
лабораторному анализу образцов почв, удобрений и растений (ПК-1);
 способен применять на практике приемы составления научнотехнических отчетов, обзоров, аналитических карт и пояснительных
записок (ПК-2)
 способен применять на практике базовые общепрофессиональные
знания
теории
и
методов
полевых
исследований
в
области
почвоведения (ПК-3);
 владеет
методами
обработки,
анализа
и
синтеза
полевой
и
лабораторной информации в области почвоведения; способен к
обобщению
и
статистической
обработке
результатов
опытов,
формулированию выводов (ПК-4);
 понимает,
излагает
и
критически
анализирует
получаемую
информацию и представляет результаты исследований почвенного
покрова (ПК-5).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: современную почвенную терминологию, факторы и общую
схему почвообразования, состав, свойства, режимы и экологические функции
почв
Уметь:
пользоваться
лабораторным
оборудованием,
оценивать
почвенные свойства в полевых и лабораторных условиях, грамотно составить
отчет об исследованиях, идентифицировать и оценивать почвенный свойства
и режимы, уровень почвенного плодородия и факторы его лимитирующие.
Владеть: методами анализа общих физических, химических и физикохимических свойств почв.
4
III.СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
№
Раздел дисциплины
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов (в ауд.
часах)
Неделя
семестра
семестр
п/п
Лекции
Лаб.
занятия
СРС
Формы
контроля
1
Происхождение и состав
минеральной части почвы
6
2
5
3
2
Происхождение и состав
органической части
почвы
6
3
6
3
3
Поглотительная
способность и физикохимические свойства
почвы
6
3
6
5
4
Физические и физикомеханические свойства
почв
6
3
6
3
5
Водно-воздушные,
окислительновосстановительные и
тепловые свойства и
режимы почв
6
3
6
4
6
Общая схема почвообразования и экологические функции
почвенного покрова
6
3
5
3
Рейтингконтроль
№3
Итого:
6
17
34
21
Экзамен
Темы, разделы
Общее
количество
часов (ауд.),
включая
СРС
Рейтингконтроль
№1
Рейтингконтроль
№2
Компетенции
ОК
1
ОК
2
ОК
6
ПК
1
ПК
2
ПК
3
ПК
4
ПК
5
Общее
количество
компетенций
Происхождение и
состав минеральной
части почвы
10
+
+
+
+
+
+
+
+
8
Происхождение и
состав органической
12
+
+
+
+
+
+
+
+
8
5
части почвы
Поглотительная
способность и физикохимические свойства
почвы
14
+
+
+
+
+
+
+
+
8
Физические и физикомеханические свойства
почв
12
+
+
+
+
+
+
+
+
8
Водно-воздушные,
окислительновосстановительные и
тепловые свойства и
режимы почв
13
+
+
+
+
+
+
+
+
8
Общая схема почвообразования и экологические функции
почвенного покрова
11
+
+
+
+
4
IV. Содержание курса «Общее почвоведение»
Теоретический курс
1) Происхождение и состав минеральной части почвы. Выветривание,
формы и стадии выветривания, типы кор выветривания и ландшафтов,
почвообразующие породы как основа формирования почвы, основные типы
почвообразующих пород, гранулометрический состав почв и пород,
классификация, состав и свойства фракций гранулометрических элементов,
роль гранулометрического состава в генезисе и плодородии почв;
минералогический состав почв, первичные минералы, вторичные минералы,
роль минералогического состава в генезисе и плодородии почв, содержание и
распространение химических элементов в почвах и породах, особенности
химического состава почв и пород, формы соединений основных химических
элементов почвы, и их доступность растениям, микроэлементы в почвах,
естественная и искусственная радиоактивность почв.
6
2) Происхождение и состав органической части почвы. Основные
группы почвенных организмов, участие живых организмов в превращении
веществ и энергии; источники органического вещества почв и их химический
состав. Зеленые растения как главный источник органического вещества
почвы, консервация, минерализация и гумификация растительных остатков,
факторы
минерализации
и
гумификации.
Современные
концепции
гумусообразования, гумус почвы, система гумусовых веществ и ее
компоненты, строение, состав и свойства гумусовых кислот, органоминеральные
производные
гумусовых
кислот,
состав
органического
вещества в разных типах почв, функции органического вещества в почве,
понятие о стабильном и лабильном органическом веществе почвы.
3) Поглотительная способность и физико-химические свойства почвы.
Почвенные коллоиды, их происхождение и состав, строение коллоидов,
механизм формирования заряда, свойства коллоидов, факторы агрегативной
устойчивости почвенных коллоидов. Понятие о почвенном поглощающем
комплексе, виды поглотительной способности почв по К.К. Гедройцу;
емкость поглощения почв и факторы, ее определяющие, показатели,
характеризующие
сорбционную
способность
почвы,
значение
поглотительной способности для генезиса и плодородия почв. Реакция
почвы, почвенная кислотность и щелочность, их формы, происхождение и
агроэкологическое значение; буферность почв и факторы, ее обусловливающие, регулирование состава обменных катионов, буферности и реакции почв.
4) Физические и физико-механические свойства почв. Почвенная
структура, и ее характеристика, факторы, условия, механизм формирования
агрономически ценной структуры, причины утраты структуры, значение
структуры для почвенного плодородия, особенности структурного состояния
почв разных типов и возможности его регулирования. Плотность твёрдой
фазы почвы, пористость почвы и ее виды, плотность сложения почвы, пластичность почвы, связность почвы, твердость почвы, набухание почвы,
7
липкость почвы, усадка почвы, факторы, определяющие физические и
физико-механические свойства почвы, регулирование физических и физикомеханических свойств почвы.
5) Водно-воздушные, окислительно-восстановительные и тепловые
свойства и режимы почв. Источники и формы воды в почве, силы,
определяющие состояние воды в почве: категории (формы) почвенной влаги.
Водные свойства почв, влагоемкость почвы, виды влагоемкости; доступность
почвенной
влаги
растениям,
почвенно-гидрологические
константы,
доступная влага, продуктивная влага, потенциал почвенной влаги, сосущая
сила почвы, водный режим почв, типы водного режима. Почвенный воздух и
его состав, формы почвенного воздуха; аэрация почвы, дыхание почвы,
газообмен
почвенного
воздуха
с
атмосферой,
факторы
газообмена,
воздушные свойства почвы, воздушный режим почв. Источники тепла в
почве, тепловые свойства почв, тепловой режим почвы, тепловой баланс
почвы, типы теплового режима; приемы регулирования водно-воздушного и
теплового режимов почв. Почвенный раствор, состав, концентрация, реакция
и осмотическое давление почвенного раствора, значение почвенного
раствора
в
почвообразовании
и
питании
растений.
Окислительно-
восстановительные процессы в почвах и факторы, определяющие их
развитие,
окислительно-восстановительные
окислительно-восстановительного
режима,
системы
почв,
типы
значение
окислительно-
восстановительных процессов в генезисе и плодородии почв, и приемы их
регулирования.
6) Общая схема почвообразования и экологические функции почвенного
покрова. Понятие о факторах почвообразования и их взаимосвязь, большой
геологический,
веществ,
малый биологический и биогеохимический круговороты
стадии
и
общая
схема
почвообразования,
процессы
почвообразования, элементарные почвенные процессы, представление о
почвообразовательных процессах, формирование почвенного профиля,
8
уровни структурной организации почвы, эволюция почв, плодородие почв,
факторы, лимитирующие почвенное плодородие, экологические функции
почв.
Примерный перечень тем лабораторных работ
1. Анализ гранулометрического состава, определение гигроскопической
влажности и максимальной гигроскопической влажности.
2. Определение различных форм Са, Mg, Na.
3. Определение общего гумуса по методу Тюрина.
4. Определение суммы обменных оснований и ёмкости обмена.
5. Определение гидролитической кислотности, рНН2О и рНКС1.
6. Определение подвижного алюминия.
7. Агрегатный анализ почвы, сухое просеивание.
8. Агрегатный анализ почвы, мокрое просеивание.
9. Определение плотности твёрдой фазы, плотности сложения и
капиллярной влагоёмкости почвы.
10. Определение окислительно-восстановительного потенциала почвы при
разной степени увлажнения.
Самостоятельная работа студентов.
Включает самостоятельное изучение литературы при подготовке к
лекциям,
лабораторным
занятиям
и
рейтинг-контролям;
возможно
составление докладов с последующим устным ответом перед аудиторией (по
усмотрению
преподавателя).
Доклады
оцениваются
дополнительными
баллами к текущему рейтинг-контролю.
9
V.ОЦЕНОЧНЫЕ
СРЕДСТВА
ДЛЯ
ТЕКУЩЕГО
КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Вид контроля
Текущий
Текущий
Текущий
Итоговый
Итого
Форма учебной работы
рейтинг-контроль №1 (письменный ответ на
контрольные вопросы)
рейтинг-контроль № 2 (устный ответ на
контрольные вопросы по темам курса, защита
лабораторных работ)
рейтинг-контроль №3 (письменный ответ на
контрольные вопросы по темам курса, защита
лабораторных работ)
Зачет (в устной форме)
Рейтинг в баллах
20
20
20
40
100
Промежуточная аттестация студентов проводится в виде рейтинг – контроля,
который проводится в три этапа. Первый рейтинг-контроль проводится в
виде контрольной работы по пройденным темам.
Второй рейтинг-контроль проводится в устной форме, что способствует
повышению знаний студентов и лучшей усвояемости материла. Устный
ответ начинается с защиты лабораторных работ и заканчивается устным
ответом на некоторые контрольные вопросы по лекционному материалу (их
количество может зависеть от посещаемости, качества ответа студента при
защите лабораторных работ и ряда других факторов), с каждым студентом
индивидуально.
Третий рейтинг-контроль состоит из письменного ответа на вопросы по
темам курса и защиты лабораторных работ.
Кроме того, в течение семестра студенты могут готовить доклады
(рефераты), что поощряется дополнительными баллами к текущему рейтингконтролю успеваемости).
10
Зачет проводится в устной форме. Количество вопросов по курсу зависит от
итоговой суммы баллов по рейтинг-контролям в течении семестра, а также от
посещаемости занятий студентом.
Примерная тематика рефератов (докладов):
1. Климат как фактор почвообразования
2. Рельеф как фактор почвообразования
3. Почвообразующие породы как фактор почвообразования
4. Растительность как фактор почвообразования
5. Значение микроорганизмов для почвообразования
6. Животный мир почв, значение почвенных животных для
почвообразования
7. Деятельность человека как фактор почвообразования
8. Структура почвы и ее агрономическое значение
9. Особенности органического вещества почв разных типов
10.Гипотезы образования гумусовых кислот почвы
11.Особенности химического состав почв разных типов
12.Содержание и формы микроэлементов в почвах разных зон
13.Естественные радиоактивные элементы в почвах разных типов
14.Особенности водного режима почв разных типов
15.Роль органического вещества в генезисе и плодородии почв
16.Глинистые минералы, их происхождение, распространение в почвах,
значение для почвенного плодородия
17.Выветривание, формирование кор выветривания
18.Органо-минеральные производные гумусовых кислот, их роль в
генезисе и плодородии почв
11
19.Структурные единицы гумусовых кислот почвы и вероятные схемы их
строения
20.Функции гумусовых веществ в биосфере
21.Сравнительная характеристика гуминовых кислот почв разных типов
22.Сравнительная характеристика фульвокислот почв разных типов
23.Гранулометрический состав как фундаментальное свойство почвы
24.Обменные катионы и их влияние на свойства почвы
25.Глобальные экологические функции почвы
26.Биогеоценотические функции почвы
27.Почвоутомление
28.Плодородие почвы
29.Факторы, лимитирующие почвенное плодородие в почвах разных зон
30.Почвы с кислой реакцией среды, их агрономическая оценка и приемы
мелиорации
31.Почвы с щелочной реакцией среды, их агрономическая оценка и приемы
мелиорации
32.Общие физические свойства почвы, их значение для почвенного
плодородия
33.Понятие о почве, почва как сложная биокосная структурная система
34.Процессы почвообразования (микро-, мезо-, макропроцессы)
35.Общая схема почвообразования и эволюция почв
36.Поглотительная способность почвы, ее роль в формировании почвенного
плодородия
37.Особенности теплового режима почв разных типов
38.Особенности воздушного режима почв разных типов
12
39.Особенности воздушного режима дерново-подзолистых почв разной
степени гидроморфности
40.Сравнительная характеристика водно-воздушного режима орошаемых и
неорошаемых черноземов и каштановых почв
41.Особенности почвенных растворов почв разных зон
42.Физико-механические свойства почвы, их влияние на почвенное
плодородие
43.Окислительно-восстановительное состояние почв разных типов
44.Роль окислительно-восстановительных процессов в почвообразовании и
плодородии почв
45.Регулирование окислительно-восстановительного состояния в почвах
разных зон
Примерный перечень вопросов к экзамену по всему курсу
1. Минералогический состав почв, первичные минералы, вторичные
минералы, роль минералогического состава в генезисе и плодородии почв.
2. Химического состава почв и пород, формы соединений основных
химических элементов почвы, и их доступность растениям.
3. Основные группы почвенных организмов, участие живых организмов в
превращении веществ и энергии.
4. Органо-минеральные соединения в почвах. Почвенный гумус.
5. Поглотительная способность почв. Виды поглотительной способности
почв.
6. Почвенный поглощающий комплекс. Строение и заряд почвенных
коллоидов.
7. Обменная сорбция катионов почвами.
8. Сорбция анионов почвами. Экологическое значение поглотительной
способности.
13
9. Реакция почвы, почвенная кислотность и щелочность, их формы, происхождение и агроэкологическое значение.
10. Буферность почв и факторы, ее обусловливающие, регулирование состава
обменных катионов, буферности и реакции почв.
11. Физические и физико-механические свойства почв.
12. Типы водного режима почв. Эрозионно-промывной (смывной) режим.
Мерзлотный водный режим.
13. Типы водного режима почв. Промывной автоморфный режим.
14. Типы водного режима почв. Испарительный гидроморфный
(эксудативный режим).
15. Типы водного режима почв. Промывной гидроморфный режим.
16. Типы водного режима почв. Испарительный автоморфный режим.
17. Типы водного режима почв. Намывной (подводный) режим.
18. Доступность почвенной воды для растений.
19. Коэффициент завядания растений.
20. Максимальная гигроскопичность.
21. Тепловые свойства почв.
22. Радиационный баланс почвы. Типы теплового режима почв.
23. Аэрация почвы, дыхание почвы, газообмен почвенного воздуха с
атмосферой, факторы газообмена, воздушные свойства почвы, воздушный
режим почв.
24. Почвообразующие породы как фактор почвообразования.
25. Организмы как фактор почвообразования.
26. Климат как фактор почвообразования.
27. Рельеф как фактор почвообразования.
28. Возраст почв как фактор почвообразования. Антропогенный фактор
почвообразования.
29. Почвообразовательный процесс. Общая характеристика.
30. Стадийность почвообразования.
31. Вынос и аккумуляция веществ при почвообразовании.
14
32. Первичное почвообразование.
33. Почвенное плодородие. Категории почвенного плодородия.
34. Почвенное плодородие. Факторы плодородия почв.
VII.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1) Кауричев И.С. Почвоведение.- М.: Агропромиздат, 1989.
2) Кауричев И.С. Практикум по почвоведению. М.: Агропромиздат, 1990.
3) Ковда В.А., Розанов Б.Г. Почвоведение: Учеб.: В 2 т. М.: Высш. шк., 1989.
4) Мазиров М.А., Трифонова Т.А. Практикум по агроэкологии: В 3 ч. Ч.2.
Агрохимия.- Владимир: Владим. гос. ун-т, 2001.
5) Мамонтов В.Г., Панов Н.П., Кауричев И.С., Игнатьев Н.Н. Общее
почвоведение. М.: КолосС, 2006 .
6) Трифонова Т.А., Мищенко Н.В. Науки о Земле: Практикум.- Владимир:
Владим. гос. ун-т, 1999.
Дополнительная литература
1) Воронин А.Д. Основы физики почв. М.: МГУ, 1985.
2) Глазовская М.А. Почвы мира. В 2 т. М., 1973.
3) Глазовская М.А., Геннадиев А.Н. География почв с основами
почвоведения: Учеб. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1995.
4) Звягинцев Д.Г. Биология почв. М.: МГУ, 2005.
5) Ковда В.А. Основы учения о почвах: В 2 т. М.: Наука, 1973.
6) Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Суханова Н.И. Химия почв. М.: Высшая
школа, 2005.
Интернет-ресурсы:
1) www.ecosystema.ru/
2) www.RusAgroWeb.ru
3) www.msu.ru
4) http://timacad.ru/
5) http://www.aggregateria.com/P/pochvovedenie.html
6) www.soil-science.ru
15
16
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по
направлению подготовки 021900
«Почвоведение», профилю подготовки
«Почвоведение»
Автор(ы)
ст.преподаватель Захаренко К.А.
Рецензент(ы) д.б.н. Шушкевич Н.И., д.б.н. Мазиров М.А.
Программа одобрена на заседании
кафедры «Почвоведение»
от 20.12 .2010 года, протокол № 15
17