Выявление условий почвообразования. Факторы почвообразования основных типов почв. Вопросы в конце параграфа

Муниципальное образовательное учреждение

Гремячевская средняя общеобразовательная школа

Урок по географии

в 8 классе по теме :

Урок разработала:

Мысягина Т.Н.,

учитель географии

р.п. Гремячево, 2013 г

Тема урока : «Главные типы почв России и закономерности их распространения»

Цели и задачи урока:

Сформировать представление о закономерностях распределения почв на территории России, характерных чертах почв России.

Оборудование:

Почвенная карта, физическая карта, таблицы (типы почв России, почвенные разрезы).

Ход урока

I . Организационный момент

II. Повторение. Проверка домашнего задания

Взаимоопрос в группах по 4 человека.

Работа ведется по карточкам: один ученик отвечает на вопросы карточки, трое слушают ответ и проверяют правильность по образцу.

Вопросы карточки:

1. Что называют почвой?
2. Назовите условия почвообразования.
3. Какие из них являются главными?
4. Кто основатель науки о почвах?
5. Как различаются почвы по механическому составу?
б. Назовите свойства почвы.
7. Почему важна для почвы рыхлая структура?
8. Почему почвы России разнообразны?

Ответы для проверки по образцу:

1. Почва - верхний, рыхлый, плодородный слой земной коры.
2. Условия почвообразования - материнская горная порода, растения, животные. Климат (тепло и влажно), рельеф, время.
3. Главные - материнская порода, растения и животные, климат, микроорганизмы.
4. В. В. Докучаев.
5. Песчаные. Супесчаные, суглинистые, глинистые.
6. Почва обладает плодородием (содержит перегной, минеральные соли, воздух, влагу), имеет разный механический состав, структуру,
имеет почвенные горизонты.
7. В рыхлой почве есть кислород и влага. Лучшая структура зернистая.

III . Изучение нового материала

1. Изучение типов почв и их размещение следует начать с работы по почвенной карте.

Учитель : Ребята, посмотрите на почвенную карту России. Назовите почвы.

Учащиеся : Арктические и тундрово-глеевые, подзолистые и дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы, каштановые, бурые и серо-бурые.

Учитель : Кажется, карта пестрая и почвы расположены хаотично. Есть ли закономерности в размещении почв?

Давайте совершим небольшое путешествие (по почвенной карте) с севера на юг по территории Восточно-Европейской равнины. Почвы подчиняются закону широтной зональности, т.к. мы двигались по равнине с севера на юг. В горах почвы изменяются, следуя закону вертикальной зональности от подножия к вершине.

Нарушают закон широтной зональности почвы аллювиальные в поймах рек, почвы болот, вулканические. Тип почв соответствуют типу растительности. «Почва-зеркало ландшафта».

2. Практическая работа № 9. «Выявление условий почвообразования основных зональных типов почв, оценка их плодородия».

Эта практическая работа выполняется одновременно с объяснением учителя и под его руководством. В процессе работы учащиеся используют почвенную и климатическую карты в атласе, схемы строения различных почвенных профилей. В результате у учащихся должна получиться таблица.

Природная зона

Типы почв

Свойства почвы

Условия почвообразования

Учитель : Почвы России разнообразны. Каждому типу растительности соответствует свой тип почвы. Мы проследим смену почв на равнине, двигаясь с севера на юг.

В Арктической пустыне весь год низкие температуры, на поверхности лежит снег или лед, которые не могут быть материнской породой. Поэтому почв в арктической пустыне почти нет. «Почти», потому что в Арктике есть участки, не занятые снегом и льдом, и на них очень медленно формируется тонкий слой арктических почв. К югу в тундре тепла земля получает больше, но лето прохладное и короткое. Почвообразование замедляет и многолетняя мерзлота, охлаждая почву. Растительность представлена мхами и лишайниками и многолетними кустарниками. Под такой растительностью формируются почвы тундрово-глеевые. Гумуса в них мало, т.к.растительный покров не богат и образование гумуса замедлено из-за недостатка тепла.

В тайге формируются подзолистые, а в южной тайге дерново-подзолистые почвы. При избыточном увлажнении идет промыв гумуса, образуется неплодородный горизонт вымывания – подзол.

Учитель : Ребята, почему в тайге мало гумуса, хотя растительность тайги гораздо богаче растительности тундры и степей по биомассе?

Учащиеся: При избыточном увлажнении идет промыв гумуса. Деревья – это многолетние растения, к тому же ель, сосна, пихта – вечнозеленые, только лиственница ежегодно сбрасывает всю хвою.

Учитель дополняет :

Хвоя - неблагоприятный растительный опад, т.к. содержит смолы. При гниении (а оно затруднено) образуются фульвокислоты, которые вымываются из почвы, и к тому же придают ей повышенную кислотность. Поэтому почвы тайги - кислые.

В сибирской тайге почвообразование замедлено из-за подземного «холодильника» - многолетней мерзлоты. Почвы здесь таежно-мерзлотные. Промыва в этих почвах нет из-за мерзлоты, которая является водоупорным слоем.

Под смешанными лесами формируются почвы дерново-подзолистые и серые лесные. Благодаря большему, чем в тайге, количеству тепла и более благоприятному растительному опаду, почвы смешанных и широколиственных лесов содержат больше гумуса.

Самые плодородные почвы под степной травянистой растительностью - черноземы. В них гумуса 10-12%, т.е. в 10-12 раз больше, чем в почвах тайги. Учитель : Ребята, подумайте, почему самые плодородные почвы России - чернозем, «царь почв», по образному выражению В.В.Докучаева, находится под степной растительностью?

Учащиеся : Травы – самый хороший растительный опад, к тому же ежегодный. Нет промыва, т.к. увлажнения недостаточное, что способствует накоплению гумуса.

Учитель : В полупустыне при скудном увлажнении и разреженном растительном покрове формируются засоленные бурые и серо-бурые почвы.

Не всегда почвы подчиняются закону широтной зональности.

Учитель : Подумайте, где этот закон нарушается?

Учащиеся : В горах - высотная поясность, каждому высотному поясу соответствует свой тип почв.

По окончании беседы у учащихся должна получиться таблица:

Типы и свойства почв различных природных зон

№ п/п

Природная зона

Типы почв

Свойства почвы

Условия почвообразования

1

Арктическая

пустыня

Часто отсутствуют или арктический

Крайне мало

неплодородная

Мало тепла и растительности

2

Тундра

Тундрово-глеевые

Мало

Маломощные,имеют слой глеевой

Вечная мерзлота, мало тепла, переувлажнение.

3

Лесная зона

Тайга

Подзолистые

Мало

(1-2 %)

Промывные, кислые

k увл > 1, растительные остатки - хвоя

Тайга Восточной Сибири

Таежно-мерзлотный

Мало

Малоплодородные, холодные

Вечная мерзлота

Смешанные

Дерново-подзолистые

Больше, чем в подзолистых

Более плодородные

Промыв весной, больше растительных остатков

Широколиственные леса

Серые лесные

4-5 %

4

Степи

Черноземы, каштановые

10-12 %

Самые плодородные почвы

k увл = 1 и 0,8; 0,9, много растительных остатков ежегодно, много тепла

5

Полупустыни

Бурые, серо-бурые

Гумуса меньше

Засоление почв

Сухой климат, разреженный растительный покров

k увл < 0,5

IV . Закрепление

Какие почвы формируются под лесами? (подзолистые, серые лесные)

В какой зоне происходит наибольшее накопление гумуса? (в степях)

Какие почвы самые плодородные? (черноземы)

Почему уменьшается накопление гумуса в зоне лесов? (идет промыв почвы, так как k > 1)

В какой зоне происходит накопление солей? (полупустынь)

Почему в Восточной Сибири почвы тайги не подзолистые, как в европейской части, а таежно-мерзлотные? (в Восточной Сибири мерзлота препятствует промыву и охлаждает почву)

V . Домашнее задание.

§ 26. Выучить основные типы почв и их свойства

· Общие сведения

Резонанс токов может возникнуть в цепи синусоидального тока при параллельном соединении ветвей с индуктивным L и емкостном Сэлементами.

При этом дополнительный резистивный элемент R может быть включен в цепь также параллельно, или последовательно, или вовсе отсутствовать. В данной работе исследуется резонанс токов в цепи с параллельным соединением R ,L ,C –элементов, как показано на схеме замещения рис. 3.39.

Рис. 3.39. Схема замещения цепи синусоидального тока
с параллельным соединением R ,L ,C -элементов

Полный ток в этой цепи определяется согласно закону Ома по формуле:

где G = 1/R – активная проводимость; B L = 1/X L – реактивная индуктивная проводимость; B C = 1/X C – реактивная емкостная проводимость; Y = 1/Z – полная проводимость цепи синусоидального тока с параллельным соединением R ,L ,C –элементов; ½B L − B C ½ = B – общая реактивная проводимость.

Из формулы (3.88) видно, что действующее значение тока в неразветвленной части цепи зависит от активной G и реактивной В проводимостей и от напряжения U сети, подведенного к зажимам цепи.

Режим работы цепи синусоидального тока с параллельно соединенными индуктивностью L и конденсатором C , при котором угол сдвига фаз j = y u − y i между напряжением U сети и током I в неразветвленной части цепи равен нулю называется резонансом токов.

Условием возникновения резонанса токов является равенство реактивной индуктивной проводимости B L и реактивной емкостной проводимости В С :

B L = B C .

Поскольку B L = 1/X L и B C = 1/X С , то при условии их равенства вытекает равенство индуктивного X L и емкостного X С сопротивлений:

Х L = Х C ,

которое также является условием возникновения резонанса токов в цепи с параллельным соединением L,C –элементов

Характерные особенности цепи синусоидального тока при резонансе токов.

1. Так как B L = B C , то при резонансе токов, как следует из (3.88) полная проводимость Y рез равна активной проводимости G и принимает минимальное значение:

= G. (3.89)

2. В то же время, полное сопротивление этой цепи при резонансе токов имеет максимальное значение, равное активному сопротивлению:

Z рез = 1/Y рез = 1/G = R . (3.90)

3. Так как Z рез = max, а Y рез =min, то при резонансе ток в неразветвленной части цепи, т.е. полный ток I имеет минимальное значение:

I рез = U /Z рез = Y рез U = GU . (3.91)

Это свойство позволяет обнаруживать резонанс токов в цепи синусоидального тока с параллельными L ,C -элементами при изменении частоты ω или параметров L и C .

4. Так как при резонансе B L = B C , I рез = GU , то действующее значение токов в ветвях с индуктивным и емкостным элементами (рис. 3.39), т.е. реактивные токи I L и I C , равны по модулю и могут превышать ток в неразветвленной части цепи в B L /G раз (если B L = B C > G ):

I L = I C ; (3.92)

I L = B L U = B L I рез /G , (3.93а)

I C = B C U = B C I рез /G . (3.93б)

При этом угол сдвига фаз между токами равен p = 180°, так как в индуктивном элементе ток отстает от напряжения по фазе на угол p/2 , а ток в емкостном элементе опережает напряжение на тот же угол.

Действующее значение тока I R в ветви с резистивным элементом R (рис. 3.39), т. е. активная составляющая тока при резонансе токов, равна току в неразветвленной части цепи:

I R = I а = I рез. (3.94)

Многократное усиление токов в параллельных ветвях с индуктивным L и емкостным С элементами при неизменном общем токе в неразветвленной части цепи является важной особенностью резонанса токов и широко используется в радиотехнических устройствах и установках автоматики.

5. Так как при резонансе токов угол сдвига фаз между напряжением и током в неразветвленной части цепи равен нулю (j = 0), то коэффициент мощности такой цепи равен единице:

cos j = I R /I = P /S = G /Y = R /Z = 1. (3.95)

Из выражения (3.41) следует, что полная мощность при резонансе токов равна активной мощности:

S = YU 2 = GU 2 = P . (3.96)

6. Так как при резонансе токов B L = B C , Q L = B L U 2 и Q C = B C U 2 , то

Q L = Q C , (3.97)

т.е. при резонансе токов реактивная индуктивная мощность равна реактивной емкостной мощности.

Это означает, что при резонансе токов, как и при резонансе напряжений (см. разд. 3.3), происходит обмен энергиями между энергией магнитного поля катушки индуктивности и энергией электрического поля конденсатора, но источник питания в этом обмене не участвует.

Полная реактивная мощность цепи при резонансе токов Q рез, равная разности реактивной индуктивной Q L и реактивной емкостной Q C мощностей, равна нулю:

Q рез = Q L – Q C = 0. (3.98)

Равенство нулю реактивной мощности Q рез рассматриваемой цепи вытекает также из равенства нулю угла сдвига фаз между напряжением и током (j=0) в неразветвленной части цепи:

Q рез = UIsin j = UIsin 0˚ = 0. (3.99)

При этом реактивная индуктивная Q L и реактивная емкостная Q C мощности могут, как и реактивные токи (см. п. 4), приобретать большие значения, оставаясь равными друг другу.

Резонанс токов находит широкое применение в промышленных электрических установках (асинхронных двигателях, сварочных установках и др.) для повышения их коэффициента мощности (cos j). Повышение коэффициента мощности индуктивных потребителей электрической энергии обеспечивается параллельным подключением к ним батареи конденсаторов емкостью С . В этом случае реактивная емкостная мощность конденсаторной батареи Q C уменьшает общую реактивную мощность установки Q , так как

Q =½Q L – Q C ½, (3.100)

и, тем самым, увеличивает коэффициент мощности cosj, что приводит к уменьшению тока в проводах, соединяющих потребитель с источником электрической энергии .

На рис. 3.40 построена векторная диаграмма токов и напряжения для режима резонанса токов схемы цепи рис. 3.39.

Рис. 3.40. Векторная диаграмма токов и напряжения для режима резонанса

токов при параллельном соединении R,L,C –элементов

При построении этой диаграммы необходимо учитывать характерные особенности режима резонанса токов: I = I a , j = 0, I L = I C , т.е. ток в неразветвленной части цепи при резонансе токов равен активной составляющей тока I = I P = I a и имеет минимальное значение. Угол сдвига фаз между напряжением и током равен нулю: j = 0.

Отсюда следует, что вектор тока совпадает по фазе с вектором напряжения .

Токи в параллельных ветвях с реактивными проводимостями B L и B C равны по модулю и противоположны по фазе:

½ ½=½- ½ (3.101)

и могут значительно превышать полный ток, т.е. ток в неразветвленной части цепи:

I L = I C >> I , если B L = B C >> G .

Вектор тока опережает вектор напряжения на угол p/2 а вектор тока отстает от вектора напряжения на угол p/2. Вектор полного тока находят путем геометрического сложения векторов , и . При резонансе вектор полного тока совпадает по фазе с вектором напряжения (рис. 3.40).

Простейшей электрической цепью, в которой может наблюдаться в лабораторных условиях резонанс токов является цепь с параллельным соединением катушки индуктивности L K и батареи конденсаторов емкостью С . Реальная катушка индуктивности обладает активным R K сопротивлением провода и индуктивным сопротивлением X L собственной индуктивности L . Поэтому рассматриваемую цепь синусоидального тока с двумя параллельными ветвями можно представить в виде схемы замещения, показанной на рис 3.41.

Рис. 3.41. Схема замещения с катушкой индуктивности

и конденсатором для исследования резонанса токов

Как было выше сказано, условием резонанса токов является равенство реактивных проводимостей ветвей цепи B L = B C . Реактивная индуктивная проводимость B L катушки индуктивности с параметрами – R K , X L и реактивная емкостная проводимость В С батареи конденсаторов определяются по формулам :

; (3.102)

. (3.103)

Приравнивая индуктивную и емкостную проводимости, условие резонанса токов можно записать в виде:

, или , (3.104)

где w = w рез – резонансная угловая частота.

Из этого выражения следует, что резонанс токов для цепи (рис. 3.41) можно получить, изменяя параметры R K , L , C и w . В данной работе резонанс токов получается путем изменения емкости С батареи конденсаторов при постоянстве других параметров цепи.

Векторная диаграмма напряжения и токов для режима резонанса токов схемы рис. 3.41 построена на рис. 3.42.

Рис. 3.42. Векторная диаграмма токов для цепи с катушкой индуктивности

и конденсатором в режиме резонанса токов

Так как при резонансе токов B L = B C , то реактивная составляющая тока ветви с катушкой индуктивности равна по модулю и противоположна по знаку реактивному емкостному току ветви с конденсатором:

I КР = -I C .

Поэтому полный реактивный ток цепи в рассматриваемом случае равен нулю:

I P = ½I КР -I C ½= 0. (3.105)

Ток в неразветвленной части цепи (рис. 3.41), т.е. полный ток в цепи при резонансе токов равен активной составляющей тока и совпадает с ней по фазе (рис. 3.42):

= , (3.106)

а вектор тока на векторной токов (рис. 3.42) совпадает по направлению с вектором входного напряжения.

Полная проводимость цепи синусоидального тока с параллельным соединением реальной катушки индуктивности и батареи конденсаторов (рис. 3.41) определяется по формуле:

Y = . (3.107)

Причем из (3.103) видно, что реактивная емкостная проводимость В С пропорциональна емкости С батареи конденсаторов.

Активная Р , реактивная Q и полная S мощности для цепи с параллельными ветвями определяются по формулам (3.108) − (3.110) и, с учетом особенностей схемы рис. 3.41, равны:

Р = Р К = UIcos j = UI Ка = R К = GU 2 , (3.108)

Q = UIsin j = UI КР = X = BU 2 , (3.109)

S = UI = YU 2 = . (3.110)

В режиме резонанса токов эти мощности будут равны:

Р рез = UI = UI Ка = R К = GU 2 , (3.111)

Q рез = 0, (3.112)

S рез = Р рез. (3.113)

Кривые, выражающие зависимость проводимостей, токов, мощностей и коэффициента мощности от емкости батареи конденсатора называются резонансными кривыми .

На рис. 3.43 приведены резонансные кривые (P , Q , S , I , cos j) = f (C ), построенные в общем виде при U = const и w = 2pf = const .

Анализ этих зависимостей показывает, что при увеличении емкости батареи конденсаторов С полная мощность S сначала уменьшается, достигает минимума в режиме резонанса и становится равной активной мощности Р , а затем снова возрастает с увеличением емкости, в пределе стремясь к бесконечности.

Активная мощность Р К, выделяемая на активном сопротивлении провода катушки индуктивности, не зависит от емкости конденсатора в другой ветви цепи и остается постоянной.

Реактивная мощность Q с увеличением емкости батареи конденсаторов снижается, становясь равной нулю в режиме резонанса, а затем возрастает.

Коэффициент мощности cos j изменяется с изменением емкости С в обратном порядке: сначала с увеличением емкости коэффициент мощности возрастает, достигая максимума равного единице в режиме резонанса, а затем уменьшается, в пределе стремясь к нулю.

Полная проводимость цепи Y (на рис. 3.43 не показана) , как и полная мощность S , сначала уменьшается, достигает минимума в режиме резонанса, а затем снова возрастает с увеличением емкости С , в пределе стремясь к бесконечности.

Ток в неразветвленной части цепи пропорционален полной проводимости
(I = YU ). Поэтому характер его изменения подобен характеру изменения полной проводимости Y : сначала с ростом емкости конденсаторов ток I уменьшается, а затем снова начинает увеличиваться.

Рис. 3.43. Резонансные кривые P, Q, S, I, cosj в зависимости от емкости С при

параллельном соединении катушки индуктивности и батареи конденсаторов

Таким образом, резонансные кривые позволяют установить минимальную полную и реактивную мощность, и наименьший ток в неразветвленной части цепи при максимуме коэффициента мощности, равном единице, когда в цепи с параллельным соединением катушки индуктивности и батареи конденсаторов возникает резонанс токов.

Однако повышение коэффициента мощности выше 0,95 обычно не предусматривается, так как это связано со значительным увеличением емкости батареи конденсаторов.

Лабораторная работа делится на четыре части:

1. Подготовительная часть.

2. Измерительная часть (проведение опытов и снятие показаний приборов).

3. Расчетная часть (определение расчетных величин по формулам).

4. Оформительская часть (построение векторных диаграмм).

Примечание

Электромонтажные работы по исследованию резонанса токов в цепи с параллельным соединением R,L,C -элементов на модернизированном лабораторном стенде ЭВ-4 не проводятся , в отличие от работ на старых стендах (см. в – Работа 3а, п.2. Электромонтажная часть).

1.Подготовительная часть

Подготовка к проведению лабораторной работы включает:

1. Изучение теоретической части настоящего пособия и литературы , относящихся к теме данной работы.

2. Предварительное оформление лабораторной работы в соответствии с существующими требованиями .

В результате предварительного оформления лабораторной работы №3б в рабочей тетради или журнале студентом должен быть заполнен титульный лист, в работе должны быть указаны название работы и ее цель, приведены основные сведения по работе, взятые из раздела выше и формулы, необходимые для вычисления расчетных величин, представлены принципиальные и эквивалентные схемы замещения, заготовлены таблицы, соответственно числу опытов в работе.

Кроме этого, должно быть оставлено свободное место для построения векторных диаграмм.

2. Измерительная часть

Необходимые измерения параметров цепи однофазного тока с параллельным соединением электроприемников и исследования резонанса токов проводятся с помощью принципиальной схемы рис. 3.44. Данная схема соответствует панели модернизированног стенда ЭВ-4 с аналогичной мнемосхемой и цифровыми (рис. 3.45)

Рис. 3.44. Принципиальная схема цепи синусоидального тока

с параллельным соединением катушки индуктивности

и батареи конденсаторов для исследования резонанса токов

1. Перед подачей питания к исследуемой цепи на панели стенда с мнемосхемой и цифровыми измерительными приборами (рис. 3.45) перевести все выключатели (S 1 ÷ S 5 , S" 1 , S" 2), в нижнее положение (состояние – «откл»).

2. Подключить лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), установленный на горизонтальной панели блока питания (рис. 3.46) к сетевому напряжению (~220 В), нажав черные кнопки «вкл» выключателей. При этом загораются две сигнальные лампы «сеть». После этого нужнообязательноповернуть ручку регулятора ЛАТРАа против часовой стрелки до упора , тем самым, снизив напряжение на его выходе до нуля.

Рис. 3.45. Паналь стенда с цифровыми измерительными приборами и
мнемосхемой для лабораторой работы 3а «Однофазная цепь
с параллельно соединенными электроприемниками.

3. Отключить батарею конденсаторов С нажатием соответствующей черной кнопки выключателя справа от конденсаторов на панели №4 стенда с мнемосхемой рис. 3.47.

4. Подать регулируемое напряжение от ЛАТРа ко входу исследуемой цепи и подключить цифровые измерительные приборы, установив на панели стенда с мнемосхемой кнопки выключателей (S 1 ÷ S 6 , S" 1 ÷ S" 6) в положение «вкл» кроме выключателя S 3 (резистор R во всех опытах должен быть отключен). При этом должны засветиться зеленые цифры на электроизмерительных приборах.

5. Плавным поворотом по часовой стрелке ручки регулятора ЛАТРа (рис. 3.46) установить напряжение U на входе цепи порядка 50 ÷ 80 В, контролируя его цифровым вольтметром V (прибор ЩП02М, установленный слева на панели стенда – рис. 4.45). Следует поддерживать установленное напряжение постоянным во всех опытах с помощью ЛАТРа.

6. В процессе исследования цепи с параллельно соединенными катушкой индуктивности и батареей конденсаторов провести 7 опытов с различной емкостью батареи конденсаторов (величины емкостей для каждого опыта указаны в табл. 3.9) нажатием соответствующих кнопок выключателей на панели №4 стенда (рис. 3.47), постепенно увеличивая емкость с нуля до 120 мкФ. Перед подключением дополнительных конденсаторов в каждом опыте нужно обязательно отключить исследуемую цепь от источника питания (выхода ЛАТРа), переведя выключатели (S 1 , S" 1) в нижнее положение «откл», а перед проведением замеров вновь подключить к напряжению питания цепь с помощью тех же выключателей.

7. Во всех опытах измерить входное напряжение U , потребляемую активную мощность Р и протекающий по цепи ток I , соответственно цифровыми измерительными приборами: вольтметром V , ваттметром W и амперметром А (см. принципиальную схему на рис. 3.44 и панель стенда на рис. 3.45).

8. Напряжение на батарее конденсаторов U С и напряжение на катушке индуктивности U К с параметрами R K , L K измерить цифровыми вольтметрами, соответственно V C и V K , установленными на панели стенда (рис. 3.45).

9. Полученные результаты измерений каждого опыта занести в табл. 3.9.

10. В конце измерительной части данной работы нужно отключить исследуемую цепь от источника питания и сам блок питания от силового щитка с помощью выключателей S 1 и S 1 " на панели с мнемосхемой (рис. 3.46). Сообщить преподавателю об окончании измерений и приступить к вычислениям параметров цепи.

Рис. 3.46. Панель блока питания лабораторного стенда

Рис. 3.47. Панель №4 стенда с мнемосхемами батареи конденсаторов
и катушки индуктивности

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА Выявление условий образования основных типов почв и оценка их плодородия. Цели: Совершенствование умения оценивать явления и процессы на основе анализа материалов различных источников. Задачи: 1. Совершенствовать умение анализировать графическую и текстовую информацию. 2. Развивать умения оценивать процессы, устанавливать причинноследственные связи. 3. Развитие умения формулировать выводы по итогам работы. Содержание работы: 1) Определение размещения основных типов почв России в соответствии с природными зонами. 2) Выявление условий их образования (коэффициент увлажнения и t июля). 3) Оценка плодородия основных типов почв России. 4) Формулирование выводов по итогам работы (взаимосвязь условий образования почв, их размещения и плодородия). Источники информации: Раздаточный материал с таблицей «Основные типы почв России», рис. 49 на стр. 131 учебника (§ 27). Форма представления результатов: заполнение колонок таблицы, письменный ответ на вопросы в тетради. Способы познавательной деятельности:  Анализ данных, представленных в виде таблицы, графической информации учебника.  Установление причинно- следственных связей.  Оценка свойств объекта.  Обобщение и синтез информации. Критерии оценки: Оценка «5» - Работа выполнена полностью, верно, аккуратно, без грамматических и фактических ошибок. Верно сформулированы выводы по итогам работы. Оценка «4» - В работе допущены 1-2 негрубые фактические или грамматические ошибки, некоторая небрежность в оформлении. В целом работа выполнена практически полностью. Допускаются 1-2 неточности в формулировке вывода, нарушена логика вывода. Оценка «3» - В работе много грамматических ошибок, выполнена небрежно, допущены серьезные фактические ошибки, неверно выполнена оценка плодородия почв. Или: таблица заполнена верно, но выводы отсутствуют. Оценка «2» - Таблица заполнена менее чем наполовину или неверно, неаккуратно, с множеством ошибок. Выводы отсутствуют. Задания для учащихся. 1. Проанализируйте данные таблицы «Основные типы почв России».  С помощью рисунка 49 на стр. 131 учебника определите размещение основных типов почв России (заполните колонку «Природная зона» в таблице).  С помощью рисунка 49 на стр. 131 учебника выясните, при каком коэффициенте увлажнения и средней температуре июля образуются эти почвы (заполните колонку «Условия образования почв» в таблице).  На основании данных таблицы об особенностях почв дайте оценку их плодородия (заполните колонку «Плодородие» в таблице). 2. Сформулируйте вывод по итогам работы, ответив на вопросы: 1) Какая связь существует между типом почвы и ее размещением? 2) От каких условий зависит тип почвы и ее свойства? 3) Какие почвы в России самые плодородные и почему? ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПОЧВ РОССИИ. Тип почв Природная зона Арктические Тундровоглеевые Подзолистые Дерновоподзолистые Серые лесные Черноземы и каштановые Бурые Выводы: Условия образования Особенности почвы Малая мощность (1-5 см), отсутствие сплошного покрова. Малая мощность (до 12 см), сильная переувлажненность, наличие глеевого горизонта. Избыточное увлажнение, мало гумуса (1,5-4%) и минеральных элементов. Наличие подзолистого горизонта Более высокое содержание гумуса (2-6%). Гумусовый горизонт до 30 см, содержание гумуса 3-7%. Мощный гумусовый горизонт (40-120 см), содержание гумуса в черноземах 4-11%, в каштановых 2-6%. Богаты органическими веществами Мало гумуса (1,52,5%), часто засолены. Плодородие

Как используются почвы человеком?

Почвы - источник получения сельскохозяйственного сырья, пищи.

Вопросы в параграфе

*Как вы думаете, в каких районах нашей страны орошение, осушение, химическая мелиорация?

Орошение применяется в южных районах страны (юг Русской равнины, островными участками на юге Сибири). Осушение проводят в средней и северной полосе Русской равнины, Западной Сибири, юге Дальнего Востока. Химическая мелиорация применяется повсеместно.

Вопросы в конце параграфа

1. Какое значение имеют почвы в жизни природы и человека?

Почва главный источник сельскохозяйственных продуктов и сырья для промышленности. Почвы имеют огромное экологическое значение. Почва – важное звено круговорота веществ и энергии. В почве органическое вещество превращается в неорганическое.

2. От чего следует защищать почву?

Почвы следует защищать от эрозии, химического загрязнения, деградации верхнего плодородного слоя, опустынивания, уплотнения.

3. Какие виды мелиорации проводятся в нашей стране? С чем связан выбор того или иного вида мелиорации?

Орошение и обводнение, осушение, противоэрозионные мероприятия, химическая мелиорация. Выбор того или иного вида мелиорации зависит от природных условий и типа почв. К примеру, при засушливом климате используют орошение полей, при излишнем увлажнении – осушение.

ИТОГОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ТЕМЕ

1. Докажите на примере любых почв, что почвы являются «зеркалом» ландшафта.

Рассмотрим формирование чернозема. Чернозем наиболее плодороден из всех других известных видов почв. Чернозем формируется в степных и лесостепных областях России, а само его формирование занимает не один десяток лет. Для образования чернозема необходимо наличие определенных природных условий, например, таких как умеренно холодный и сухой климат, обилие луговой и степной растительности. В процессе разложения (гумификации) огромного количества остатков растительности, ежегодно накапливающихся в почве, происходит образование и накопление в верхнем слое почвы так называемого гумуса, который, по сути, является перегноем. Гумус считается самым ценным элементом в составе чернозема. Таким образом равнинные ландшафты, густая травянистая растительность, определенные климатические условия – факторы формирования черноземов.

2. Практическая работа №6. Выявление условий почвообразования основных типов почв (количество тепла, влаги, рельеф, растительность). Оценка их плодородия.

Объясните, от чего зависит плодородие почв. Назовите самые плодородные почвы России, объясните географию их распространения.

Плодородие почвы зависит от содержания в ней питательных веществ, воды воздуха, от ее механического состава. Особое значение имеет количество перегноя. Самыми плодородными почвами России являются черноземы. в этой почве гумуса содержится намного больше, чем во всех остальных типах. Образуется в условиях континентального умеренного теплого климата в зоне степей и на открытых участках лесостепей.

Какие процессы почвообразования происходят в условиях избыточного, достаточного и недостаточного увлажнения?

В условиях избыточного увлажнения происходит болотный процесс почвообразования, в условиях достаточного увлажнения – подзолистый и дерново-подзолистый, в условиях недостаточного увлажнения – дерновый.

Дайте оценку основных типов почв нашей страны. Укажите, какие из них наиболее благоприятны для сельского хозяйства, на каких в основном размещены леса.

Тундровые глеевые почвы находятся на равнинах. Образуются без особого влияния на них растительности. Эти почвы находятся в областях, где есть многолетняя мерзлота (в Северном полушарии). Зачастую глеевые почвы – это места, где обитают и кормятся летом и зимой олени.

Арктические почвы получаются в результате оттаивания вечной мерзлоты. Такая почва довольно тонкая. Максимальный слой гумуса (плодородного слоя) составляет 1-2 см. У этого типа почв низкая кислая среда. Почва эта не восстанавливается из-за сурового климата. Эти почвы распространены на территории России только в Арктике (на ряде островов Северного Ледовитого океана). В силу сурового климата и маленького слоя гумуса, на таких почвах ничего не растет.

Подзолистые почвы распространены в лесах. В почве всего 1-4% гумуса. Подзолистые почвы получаются благодаря процессу подзолообразования. Происходит реакция с кислотой. Именно поэтому этот тип почвы еще называется кислый. Подзолистые почвы первым описал Докучаев. В России подзолистые почвы распространены в Сибири и на Дальнем Востоке. Такие почвы в земледелии необходимо правильно обрабатывать. Их надо удобрять, вносить в них органические и минеральные удобрения. Такие почвы скорее более полезны на лесозаготовках, чем в сельском хозяйстве.

Серые лесные почвы образуются на территории лесов. Непременным условием для формирования таких почв является наличие континентального климата. Лиственных лесов и травяной растительности. Места образования содержат необходимый для такой почвы элемент – кальций. Благодаря этому элементу вода не проникает в глубь почв и не размывает их. Эти почвы серого цвета. Содержание гумуса в серых лесных почвах составляет 2-8 процентов, то есть плодородность почв средняя. Серые лесные почвы разделяются на серые, светло-серые, а также темно-серые. Эти почвы преобладают в России на территории от Забайкалья до Карпатских гор. На почвах выращивают плодовые и зерновые культуры.

Бурые лесные почвы распространены в лесах: смешанных, хвойных и широколистных. Эти почвы есть только в условиях умеренного теплого климата. Цвет почвы бурый. Обычно бурые почвы выглядят так: на поверхности земли слой опавшей листвы, около 5 см высотой. Далее идет плодородный слой, который составляет 20, а иногда 30 см. Еще ниже следует слой глины в 15-40 см. Бурых почв бывает несколько подтипов. Подтипы варьируются в зависимости от температур. Выделяют: типичные, оподзоленные, глеевые (поверхностноглеевые и псевдоподзолистые). На территории Российской Федерации почвы распространены на Дальнем Востоке и у предгорий Кавказа. На этих почвах выращивают неприхотливые культуры, например, чай, виноград и табак. Хорошо на таких почвах растет лес.

Каштановые почвы распространены в степях и полупустынях. Плодородный слой таких почв составляет 1,5-4,5%. На светло-каштановых почвах земледелие возможно только при обильном поливе водой. Основное предназначение этой земли – это пастбища. На темно-каштановых почвах хорошо растут и без полива следующие культуры: пшеница, ячмень, овес, подсолнечник, просо.. Каштановые почвы в России распространены на территории Кавказа, на Поволжье и в Средней Сибири.

Чернозем – в этой почве гумуса содержится намного больше, чем во всех остальных типах. Образуется в условиях континентального умеренного теплого климата в зоне степей и на открытых участках лесостепей. Процессы разложения в теплое время года протекают быстро, а частичное вымывание гумуса происходит лишь ранней весной и поздней осенью. Гумус постоянно накапливается, создавая очень высокое плодородие почвы. На черноземных почвах степей и лесостепей выращивают зерновые культуры (пшеница, кукуруза), подсолнечник, сахарную свеклу.

3. Какие виды деятельности приводят к нарушению естественного плодородия почвы? Как можно улучшить плодородие почвы?

Как правило, нарушение почв – результат нерационального ведения сельского хозяйства. Плодородие почв теряется при несоблюдении севооборотов, неправильное внесение удобрений, уплотнении почв под тяжестью сельхоз техники, перевыпасе скота. Плодородие почв может теряться и при эрозии, к которой приводят неправильная распашка, вырубка лесов. Плодородие почв можно улучшить путем мелиорации (орошении, обводнении, противоэрозионных действий, химической мелиорации) и введением сложных севооборотов.

Практическая работа №10.

­Тема: Определение по картам условий почвообразования для основных зональных типов почв (количество тепла и влаги, рельеф, характер растительности)

­Почвы и грунты есть зеркало и

вполне правдивое отражение,

pe­зультат векового взаимодействия

между водой, воздухом, землей, с

одной стороны, растительности и

животными организмами

и возрас­том территории ­ с другой.

В. В. Докучаев
­Цели работы:

1. Познакомиться с основными зональными ти­пами почв нашей страны. Определить условия их образования.

2. Проверить и оценить умение работать с различными источ­никами географической информации, делать на основе их анализа обобщения, выводы.

­Последовательность выполнения работы:

1. На основе анализа текста учебника, с. 93-95, рис. 44, почвенной кap­ты (атлас) и почвенных профилей (учебник, с. 92, рис 43) определите усло­вия почвообразования для основных типов почв России.

2. Результаты работы оформите в виде таблицы.

^ Работа по вариантам.

Вариант I – тундровые, подзолистые, дерново-подзолистые;

Вариант II – серые лесные, черноземы, бурые почвы полупустынь.

Варианты	Типы почв	^ Географическое положение	Условия почвообразования (соотношение тепла и влаги, характер растительности)	Особенности почвенного профиля	Содержание гумуса	Плодородие
I	Тундровые	Север России, побережье Северного Ледовитого океана	Недостаток тепла, низкая испаряемость и, как следствие, избыток влаги, отсутствует древесная растительность, есть только травы и невысокие кустарники + мхи и лишайники, много болот, наличие вечной мерзлоты.	Отсутствие ярко выраженных почвенных горизонтов, почвы кислые, характерны процессы оглеения. Малая мощность почв.	До 10%, в торфянистых и перегнойных почвах до 40%, мощность гумусового горизонта до 20 см.	Очень низкое.
I	Подзолистые	Таежная зона России	Несколько большее кол-во тепла, чем в тундре, но сохраняется избыток влаги, явное преобладание древесной растительности, много болот. Промывной режим.	Почвенный горизонт, находящийся под гумусовым и имеющий цвет золы, сильно выражен.	1-6%.Гумусовый горизонт до 20 см.	Низкое.
I	Дерново-подзолистые	Южная тайга и смешанные леса	Некоторый избыток влаги, большее кол-во тепла, чем в северной тайге и тундре, древесная растительность преобладает, но травянистая растительность более разнообразна. Промывной режим.	Сохраняется выраженность подзолистого горизонта, но с присутствием процесса дернования.	1-6%. Гумусовый горизонт до 20 см	Невысокое.
II	Серые лесные	Смешанные (юг) и широколиственные леса, лесостепь	Оптимальное соотношение тепла и влаги. Древесная и травянистая растительности разнообразны. Периодически-промывной режим.	Более мощная почва по сравнению с дерново-подзолистой, более мощный гумусовый горизонт, процесс вымывания орг.веществ ослабевает.	1-8%. Гумусовый горизонт до 30 см.	Выше среднего.
II	Черноземы	Лесостепь и степь юга России	Континентальный степной климат с теплым летом и холодной зимой с некоторым недостатком влаги, преобладает травянистая растительность. Промывной режим отсутствует.	Очень мощная почва с большим гумусовым горизонтом.	5-10% в гумусовом горизонте 45-60 см.	Высокое и очень высокое.
II	Бурые почвы полупустынь	Полупустыня Прикаспийской низменности.	Континентальный климат с жарким летом и крайним недостатком влаги. Растительность редкая, травянистая. Характерно засоление почв.	Сухая почва, часто с избытком солей и гипса.	До 1,5% в гумусовом горизонте до 15 см.	Очень низкая.

Сделайте вывод.

Характер почвы и ее плодородность зависят от климата местности, а также от произрастающей на ней растительности. Высказывание Докучаева подтвержается.