курсовой работы — изучить почвы Рязанской области, их экологическое состояние.

Раздел I. Природные условия почвообразования
1.1 Географическое положение Рязанской области
Рязанская область входит в состав Центрального федерального округа. Граничит: на севере с Владимирской областью, на северо-востоке — Нижегородской областью, на востоке — Республикой Мордовия, на юго-востоке — Пензенской областью, на юге —Тамбовской и Липецкой областями, на западе — с Тульской областью и на северо-западе — с Московской областью.
Рязанская область расположена в центре европейской части России, в понижении между Среднерусской и Приволжской возвышенностями в центральной части Русской равнины. Протяженность — 220 километров с севера на юг и на 259 километров с запада на восток. Расстояние от окружной дороги Москвы до границы области — 147 км. Карта Рязанской области представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Карта Рязанской области

1.2 Климат. Климат Рязанской области, расположенной в умеренном климатическом поясе, умеренно-континентальный с теплым летом и умеренно-холодной зимой. Региональные климатические условия определяются величиной солнечной радиации, особенностями циркуляции воздушных масс, характером подстилающей поверхности, а на отдельных участках и хозяйственной деятельностью человека.
Как и везде в умеренном поясе, на территории области четко выражены сезоны года.
За начало и конец зимы обычно принимают устойчивый переход средне – суточных температур через 0°С или -5°С. В первом случае продолжительность зимнего периода почти совпадает со временем существования снежного покрова, однако в начало и конец этого периода включают дни с переходом температур через О°С, что более характерно для осени и весны. Во втором случае – это период с устойчивыми морозами. Он примерно на 30 дней короче, чем первый.
Средняя температура самого холодного месяца – января – понижается с запада на восток от -10,5°С. Январские изотермы, как и на Русской равнине в целом, вытянуты в меридиональном направлении. Это связано с тем, что при отрицательном радиационном балансе зимой тепло на Русскую равнину выносится с Атлантики. Характерно, что в юго-западной, наиболее приподнятой части области средние январские температуры относительно понижены, до -11°С -11,2°С. Эффект понижения температуры связан с высотой. В среднем температура с высотой снижается на 0,6°С на каждые 100 м. Средняя температура самого теплого месяца – июля – повышается с северо-запада па юго-восток от +18,5°С до +19,5°С. На большей части области она составляет +19,0°С – +19,2°С.
Среднегодовая температура воздуха положительная. Продолжительность безморозного периода в среднем составляет от 134 дней в северной части области до 150 дней в южной. На отдельных участках в зависимости от местных условий могут быть отклонения от характерных средних величин.
Из-за положения Русской равнины в умеренном поясе для территории области характерен общий перенос воздушных масс с запада на восток. Вместе с тем в центр Русской равнины поступает не только морской умеренный воздух (МУВ) с Атлантики, но и морской арктический воздух (МАВ) с Баренцева моря и тропический воздух со Средиземного моря и Средней Азии. Направление ветра в приземном слое меняется в широких пределах, что связано с сезонным изменением положения областей с высоким и низким давлением и перемещением циклонов и антициклонов.
Зимой, когда над Баренцевым морем давление относительно пониженное, а на юге Русской равнины – повышенное, на территории Рязанской области преобладают ветры южных румбов (48% от числа наблюдений без учета штилей). Довольно характерны западные и северо-западные ветры (24%).
Летом, в связи с убылью массы воздуха над континентом, в западном секторе Арктики давление выше, чем над Русской равниной. Поступление относительно более холодного воздуха с Атлантики и из Арктики приводит к охлаждению поверхности. Поступление МАВ происходит в тыловых частях циклонов и сопровождается ростом атмосферного давления и прекращением осадков. МАВ быстро прогревается и трансформируется в континентальный умеренный воздух (КУВ). При относительно более редком поступлении тропического воздуха с юго-востока Русской равнины происходит значительное повышение температуры до +30°С и выше и понижение относительной влажности воздуха до 30% и ниже.
Основная часть влаги в воздушных массах, приходящих в Рязанскую область, – адвективная, меньшая (около 10%) – результат испарения с поверхности. Основной поставщик влаги – МУВ, поступающий с Атлантики. Около 70% осадков выпадает в теплый период – с апреля по октябрь, причем больше всего к северу от долины Оки.
Зимой на всей территории области формируется снежный покров. Среднее количество осадков за холодный период (с ноября по апрель) колеблется от 120 до 160 мм. Устойчивый снежный покров образуется в конце ноября и держится до конца марта, иногда до второй декады апреля, т.е. от 145 дней на севере до 136 дней на юге. Мощность его к концу зимы достигает 0,3 -0,5 м.
Годовая сумма осадков па территории области составляет от 600 мм в северной части и на возвышенном юго-западе до 500 мм и менее на юге. В Рязани в среднем за год выпадает 500 мм осадков. В отдельные годы их может быть больше или меньше. Осадки являются необходимым условием увлажнения поверхности. Однако степень увлажнения определяется не только их количеством, но и соотношением суммы осадков и испаряемости. При превышении осадков над испаряемостью увлажнение избыточное, при обратном соотношении – недостаточное. Северная часть нашей области, расположенная на левобережье Оки и на правобережье Мокши, характеризуется избыточным увлажнением. К югу от Рязани (примерно южнее 54°30′ с.ш.) увлажнение становится недостаточным. Исключение составляет юго-западная возвышенная часть области, где коэффициент увлажнения равен примерно 1.

Рисунок 2. График выпадения осадков.
В Рязанской области, как и везде в умеренном поясе, вегетация наиболее активно идет при суточных температурах выше +10°С. Максимума фотосинтез достигает при температуре +20°С – +25°С. Продолжительность периода активной вегетации в области увеличивается с севера на юг от 134 до 145 – 147 дней. На севере переход среднесуточных температур через +10°С весной происходит к концу первой декады мая, осенью – к концу второй декады сентября, на юге соответственно 2 – 5 мая и 25 – 28 сентября. Сумма среднесуточных температур выше +10°С (сумма «активных» температур) увеличивается с севера на юг области от 21,55°С (Тума) до 23,55°С (Ряжск). В юго-западной возвышенной части области сумма активных температур относительно понижена (Павелец -21,65°С).

Рисунок 3. График температур.
Вывод: В Рязанской области достаточно комфортные климатические условия, нет резких скачков температурного режима, сильной жары или чрезмерно низких температур. Климат области характеризуется достаточно теплым, влажным летом, умеренно холодной зимой, с устойчивым снежным покровом, и четко выраженными переходными периодами.

1.3. Рельеф.
В северной части – Мещёрская низменность (120–125 м), рассечённая вдоль границы с Владимирской областью Касимовской моренной грядой (130–136 м), в Касимовском районе гряда заканчивается на тектоническом Окско-Цнинском валу (высшая точка 171 м), протянувшемся через всю восточную часть области в меридиональном направлении, на юго-западе – до Среднерусской возвышенности (высота до 236 м). Самая низкая высотная отметка находится на берегу Оки у границы с Владимирской областью – 76 метров.
В целом, территория Ухоловского района представляет пологоволнистую равнину. От мелких балок и ложбинок, как правило, отходят их продолжения в виде не глубоких промоин, которые имеют, в основном, слабую смытость. Это объясняется значительной мощностью гумусового горизонта и пологостью склонов.
Подземные воды находятся в верхней части земной коры в жидком и парообразном состоянии, где они частично или полностью заполняют поры в рыхлых и связанных горных породах, а также трещины в скальных осадочных породах. Залегающие ниже юрские глины (там, где они не размыты) образуют первый от поверхности региональный водоупорный слой. Каменноугольные отложения представлены чередованием пластов водопроницаемых трещиноватых известняков и практически непропускающих воду плотных пластов кремнистых известняков, доломитов, мергелей и глин. Чередование водопроницаемых и водонепроницаемых пластов характерно и для нижележащих девонских, преимущественно карбонатных, толщ. Часть пор в толще водопроницаемых четвертичных отложений занята капельножидкой водой, часть – воздухом, содержащим водяной пар. Это так называемая зона аэрации. В ней происходит просачивание (инфильтрация) воды с поверхности. Часть этой воды потребляется растениями, часть связывается глинистыми минералами, часть просачивается вниз и на некоторой глубине полностью заполняет все поры. То есть, над региональным водоупором образуется первый от поверхности, постоянно существующий, водоносный горизонт грунтовых вод. Уровень грунтовых вод меняется в течение года; при обильной инфильтрации с поверхности он повышается, в засушливые периоды летом и при отсутствии инфильтрации зимой понижается. Глубина залегания грунтовых вод увеличивается с севера на юг. Именно в районе она приблизительно равна 9 – 20 мм.
Грунтовые воды пресные (минерализация 0,2 – 0,5 г/л), холодные (температура их примерно соответствует среднегодовой температуре воздуха в приземном слое). В пределах междуречий они стекают (фильтруются) в направлении долин и балок, в днищах которых происходит их «разгрузка» – просачивание на поверхность. Зимой, во время ледостава, грунтовые воды являются основным источником питания рек.

Геоморфология Рязанской области состоит из трех этапов формирования рельефа:
— дочетвертичным (доледниковым) эрозионно-денудационным,
-плейстоценового оледенения (четырехкратным) аккумулятивно-эрозионным,
— послеледниковым-эрозионно-аккумулятивным.
До оледенения поверхность подверглась глубокому расчленению. В ледниковую эпоху происходило заполнение эрозионных форм и перестройка речной сети. В послеледниковье эрозионно-денудационные процессы подвергли переработке ледниковый рельеф, который в значительной мере унаследовал главные признаки у дочетвертичной поверхности. На геоморфологической карте показаны комплексы разновозрастного рельефа, созданного в результате оледенений и в послеледниковое время. На крайнем северо-западе, в границах валдайского края ледника, сохранились свежие ледниковые комплексы рельефа в виде гряд, холмов и равнин.
Значительная часть Рязанской области находится в пределах лесостепной зоны Русской равнины. Для ее рельефа характерно чередование возвышенностей с плоскими низменностями, что обуславливает живописность и разнообразие природных ландшафтов. В пределах области можно выделить три геоморфологических района. Первый – самый высокий, с максимальными отметками 200-240 м. над уровнем моря; вытянут меридиально вдоль западных границ области. Здесь проходит склон Среднерусской возвышенности. Он пересечен руслами рек, оврагами и балками. Второй – юго-восточная лесостепная заокская часть области. Третий район – это Рязанская Мещера, самая лесистая и заболоченная часть Рязанского края. Весь район Мещеры покрыт хвойными и смешанными лесами.
Таким образом, рельеф сформирован под влиянием деятельности ледника, водно-ледниковых потоков, морскими, озерными, речными водами. В понижениях равнин, где скапливалось значительное количество влаги, образовывались торфяно-болотные почвы. Развитие их продолжается с начала послеледниковья. Повышенные равнины, оказавшиеся перекрытыми лёссовыми породами, по-видимому, заселялись в начале травянистой (луговой) растительностью, под пологом которой шел процесс гумусообразования. Этому способствовали слабое расчленение территории и физико-химические особенности лёссовых пород. Впоследствии, с усилением, расчленения территории лёссовых равнин и выщелачиванием карбонатов, травянистая растительность сменяется смешанными лесами, которые существуют и теперь. В результате такой смены растительности на мощных лёссовых породах происходило наложение подзолистого процесса на бывший дерновый процесс почвообразования, что обусловило деградацию перегнойно-карбонатных почв. Это подтверждается наличием дерново-подзолистых почв с двумя гумусовыми горизонтами, распространенными отдельными участками на мощных лёссовых породах повышенных равнин. Второй углисто-черный гумусовый горизонт разной мощности, расположенный под пахотным, является остаточной частью гумусового горизонта бывшей перегнойно-карбонатной почвы. Сохранение этой части гумусового горизонта в настоящее время, по-видимому, связано не только с ролью жестких грунтовых вод по микроформам рельефа лёссовых равнин, но и с процессами эрозии почв.
1.4 Геологическое строение, коренные и почвообразующие породы.
Рязанская область расположена в трех природных зонах. Это является причиной разнообразия почв.
Основные почвы сельскохозяйственных угодий области:
черноземы выщелоченные и оподзоленные – 855 тыс. га;
серые лесные – 770 тыс. га;
дерново-подзолистые – 372 тыс. га;
аллювиальные – 360 тыс. га.

Систематика почв.

На территории Рязанской области выделяют оподзоленный чернозем тяжелый по механическому составу.
Такие почвы сформировались под широколиственными травянистыми лесами, которые к настоящему времени в большинстве вырублены. Сохранились лишь отдельные лесные массивы. Рельеф территории отличается чередованием сильнорасчлененных возвышенностей, где хорошо развиты эрозионные процессы, и низменных равнин. Почвообразующие породы представлены преимущественно лёссами, лёссовидными суглинками и покровными тяжелыми суглинками.

Рисунок 4. Профиль.
Профиль имеет следующее морфологическое строение:
А – гумусовый горизонт мощностью 30–70 см, иногда до 120 см, серый или темно-серый, комковато-зернистый пороховато-зернистой структуры (при распашке структура становится комковатой или глыбисто-комковатой), переход постепенный;
А’’ – переходный гумусовый горизонт, темно-серый с седоватым оттенком, зернистой, книзу ореховатой структуры, по граням структурных отдельностей мучнистая белесоватая присыпка, наибольшее количество которой обнаруживается у нижней границы гумусового горизонта;
А’’B – переходный горизонт бурого цвета с многочисленными потеками гумуса, ореховатой и тонко-призматической структуры, по граням структурный отдельностей белесоватая присыпка;
В-бескарбонатный переходный горизонт мощностью до 70 см, бурого цвета с темными пятнами и потеками гумуса, ореховато-призматической структуры, по граням структурных отдельностей коричневые пленочки; горизонт имеет несколько более плотное сложение и более тяжелый механический состав, чем вышележащие горизонты; встречаются кротовины;
(В) – карбонатный горизонт, начинается с глубины 100–125 см и глубже, пылевато-бурый, призматической структуры, содержит многочисленные жилки и твердые карбонатные конкреции – журавчики.

Гранулометрический состав почв

Гранулометрический состав черноземов оподзоленных на лесах отличается своеобразием, заключается преобладанием крупнопылеватой фракции, на долю которой приходится более половины всей почвенной массы. В то же время в них практически отсутствует фракция размером 1–0,25 мм. Эти черноземы относятся к среднесуглинистым иловато-крупнопылеватым. Фракции механических элементов распределены по вертикальному профилю равномерно. Среди них на долю крупной пыли приходится 54–57%, ила – 20–24%.

Таблица 2. Гранулометрический состав почвы

Название почвы Границы горизонтов, см Индексы генетических горизонтов
Чернозем оподзоленный 0–30 A-AB-Bt-Bk-Ck

30–70

100–125

Гранулометрический состав почв
Гранулометрический состав черноземов оподзоленных на лесах отличается своеобразием, заключается преобладанием крупнопылеватой фракции, на долю которой приходится более половины всей почвенной массы. В то же время в них практически отсутствует фракция размером 1–0,25 мм. В соответствии с классификацией Н.А. Качинского (1958) эти черноземы относятся к среднесуглинистым иловато-крупнопылеватым. Фракции механических элементов распределены по вертикальному профилю равномерно. Среди них на долю крупной пыли приходится 54–57%, ила – 20–24%.

Таблица 2. Гранулометрический состав почвы
Название почвы Границы горизонтов, см Индексы генетических горизонтов
Чернозем оподзоленный 0–30 A-AB-Bt-Bk-Ck

30–70

100–125

Минералогический и химический состав почв

В состав почв входят почти все элементы периодической системы Менделеева. Однако подавляющее их большинство встречается в почвах в очень малых количествах, поэтому в практике приходится иметь дело всего с 15 элементами. К ним принадлежат прежде всего четыре элемента органогена, т.е. С, N, О и Н, как входящие в состав органических веществ, затем из неметаллов S, Р, Si и С1, а из металлов Na, К, Са, Mg, AI, Fe и Мn.
Перечисленные 15 элементов, составляя основу химического состава литосферы в целом, в то же время входят в зольную часть растительных и животных остатков, которая, в свою очередь, образуется за счет элементов, рассеянных в массе почвы. Количественное содержание в почве этих элементов различно: на первое место надо поставить О и Si, на второе – А1 и Fe, на третье – Са и Mg, а затем – К и все остальные.
Нормальный рост растений обусловлен содержанием в почве доступных форм зольных элементов и азота. Обычно растения усваивают из почвы N, Р, К, S, Са, Mg, Fe, Na, Si в достаточно больших количествах и эти элементы называются макроэлементами, а В, Mn, Mo, Сu, Zn, Со, F используются в ничтожных количествах и называются микроэлементами. К важнейшим из них относятся элементы, без которых невозможно образование белков, – N, Р, S, Fe, Mg; такие элементы, как К, Сu, Mg, Na, оказывают огромное влияние на регуляцию работы клеток и формирование различных тканей растений.
Элементы питания, содержащиеся в почвах, находятся в различных минеральных и органических соединениях, и запасы их обычно значительно превышают ежегодную потребность. Однако большая часть их находится в форме, не доступной для растений: азот – в органическом веществе, фосфор – в фосфатах, железо, алюминий, кальций, калий – в поглощенном состоянии, кальций и магний – в форме карбонатов, т.е. в не растворимой в воде форме. Процесс усвоения растениями элементов питания происходит благодаря обменному поглощению. Формы соединений и биологическое значение химических элементов различны. Элементы входят в состав почв в форме различных химических соединений, характеризующих тип почвы, и имеют разное биологическое значение.
Кремний входит в состав силикатов, т.е. солей кремниевых, алюмокремниевых и феррокремниевых кислот, а также встречается в виде кремнезема, как кристаллического (кварц), так и аморфного. Биологическое значение кремния не выяснено, но он всегда содержится в золе растений (в особенности камыша и тростника) и, по-видимому, необходим для образования клеток и тканей более твердых частей организмов.
Алюминий входит в состав алюмосиликатов, глинозема и гидратов глинозема. Биологического значения он не имеет.
Железо входит в состав ферросиликатов и других солей, как окисных, так и закисных, а также в состав гидратов железа. Биологическое значение его велико: с ним связано образование хлорофилла в зеленых растениях.
Кальций встречается преимущественно в виде солей разных кислот, чаще всего угольной. Он очень важен для растений, так как входит в состав стеблей, и обычно находится в растительных клетках в виде кристаллов щавелевокислого кальция.
Магний, как и кальций, встречается в виде аналогичных соединений. Он важен для растений, так как входит в состав хлорофилла.
Натрий и калий входят в состав солей различных кислот, причем натрий биологического значения не имеет, тогда как калий является одним из основных элементов питания растений и, в частности, играет большую роль в крахмалообразовании.
Фосфор входит в состав почвы в виде фосфатов и в виде различных органических соединений. Он содержится в ядре растительных клеток. Известно, что недостаток в почве фосфора отражается на качестве зерна. Он является одним из основных питательных элементов и необходим для развития растений так же, как и азот.
Азот – исключительно важный для питания растений, элемент – органоген, входящий в состав молекулы белков основы растительной и животной клетки, Встречается в почве в форме различных органических соединений, аммиачных солей и солей азотной и азотистой кислот.
Сера также входит в состав молекулы белков. В почвах встречается в форме сульфатов, сернистых солей, сероводорода и различных органических соединений.
Водород важен для растений как органоген. Входит в состав воды, гидратов, разнообразных свободных кислот и их кислых солей.
Хлор биологического значения не имеет. В почве встречается в виде хлористых солей.
Углерод входит в состав растительных остатков и составляет в среднем 45% их массы. Как основа всех органических соединений он имеет исключительно большое значение. Встречается в почве также и в форме минеральных соединений углекислого газа и солей угольной кислоты.
Марганец, как предполагают, играет роль катализатора. Определенное биологическое значение имеют также и многие другие химические элементы, встречающиеся в почвах в очень малых количествах (например, медь, цинк, фтор, бор и другие), так называемые микроэлементы. Некоторые из них используются в качестве минеральных удобрений. Однако наибольшее значение для питания растений имеют соли калия, кальция, магния, железа и кислот – азотной, фосфорной, серной и угольной.

Гумусовое состояние почв

Для характеристики плодородия почвы наибольшее значение имеет содержание гумуса, азота, фосфора и калия. Определение содержания в почве тех или других химических элементов и форм их соединений является задачей химического анализа почв.
Содержание гумуса в верхнем горизонте почв разного типа колеблется в широких пределах, но для каждого типа и подтипа почвы оно является достаточно устойчивым и поэтому характерным показателем. Для остальных элементов, наряду с их валовым содержанием (которое свидетельствует о той или иной степени плодородия почвы), необходимо знать содержание их форм растениями.
Валовое содержание в почвах азота и фосфора (в верхнем горизонте) обычно выражается в десятых долях процента, калия содержится до двух и более процентов. Содержание же их усвояемых форм не превышает тысячных долей процента и его принято выражать в миллиграммах на 100 г. почвы.

Таблица 3. Гумусовое состояние почвы

Границы горизонтов, см Гумус

%
Чернозем оподзоленный 0–26 6,9 1,8

26–41 6,4 1,8

41–94 5,1 1,5

Эти почвы пережили степную и лесную стадии развития. Об этом свидетельствуют, с одной стороны, частые кротовины, глубокая гумусированность профиля, довольно высокое, почти как в черноземах типичных, содержание гумуса, в составе которого также преобладают гуминовые кислоты (Сгк: СфК>1), связанные с кальцием, а с другой, – глубокая выщелоченность, кислотность, пониженная насыщенность основаниями, отчетливая, хотя и слабая, дифференциация профиля по элювиально-иллювиальному типу. Их образование возможно под широколиственными лесами паркового типа с густым травостоем.Неоднородность климатических условий и почвообразующих пород обусловило формирование различных как по морфологическим признакам, так и по уровню плодородия оподзоленных черноземов. Они разделяются на три группы: буроземовидные, влажные и обычные.

1.5 Растительность и животные организмы.
Рязанская область расположена в подтаёжной (левобережье Оки) и лесостепной (правобережье Оки) зонах. Леса занимают около 1/3 территории; они сосновые на северо-западе, широколиственно-сосновые на севере и юго-востоке; на юго-западе — незначительные участки широколиственных лесов. На крайнем юго-западе — степная растительность.
Общая площадь лесного фонда — 1053 тыс. га, в том числе хвойных пород — 590 тыс. га. Общий запас древесины составляет 130 млн м³, расчётная лесосека составляет 1,333 млн м³.
По берегам Оки, Мокши и Цны растёт более 1 млн м³ дуба.
Считается, что исходный растительный покров на всей территории Рязанской области носил лесной характер, лишь в южной ее части широколиственные леса сочетались с лугово-степными участками. Современная картина распространения растительных сообществ представляет собой пеструю мозаику естественных фитоценозов и агроценозов, лесопосадок, растительности урбанизированных территорий. На большей части области преобладает синантропная растительность. В северных и северо-восточных районах сохранились крупные массивы южнотаежных лесов, тогда как на юге и юго-западе пашня занимает до 80 % территории, а островные участки широколиственных лесов и луговых степей весьма незначительны.
Интегрированную характеристику растительного покрова дает соотношение площадей, занятых разными типами сообществ: сииантропная растительность составляет около 46 % территории области (агрофитоценозы — 41,6 %, растительность городов, посёлков, придорожных полос — около 4 %); леса — 28,4 %; луговая растительность (сенокосы и пастбища) — более 22 %; растительность болот и водоёмов — 3 %; площадь степных фитоценозов незначительна.

Рисунок 5. Степь

Рисунок 6. Лиственный лес.
В области обитают множество видов животных —  кабан, лисица, заяц-русак, бобр, обыкновенная белка, сони, олени (пятнистый, благородный, марал), косуля, кроты, степной хорь, американская норка, выдра, енотовидная собака, норка, чёрный хорь, летучие мыши, ежи, куницы, бурозубки, белозубка, волк, медведь, заяц-беляк, барсук, русская выхухоль, рысь, ласка, горностай, ондатра, сибирская косуля и другие. Из грызунов — мыши, крысы, полёвка,, сони, крапчатый суслик, летяга, суслики, хомяки, тушканчики.  Из птиц — чирки, кряква, серая утка, сокол, ястреб, орёл, орлан-белохвост, дрозды, дятлы, совы, соловьи, голуби, коростели, чайки, чибисы, воробьи, вороны (ворон, серая ворона), грачи, галки, зяблики, щегол, стрижи, ласточки, сороки, сойки, иволги, свиристели, вальдшнеп, кулики, гуси, чёрный и белый аисты, цапля, снегири, синицы, перепела, куропатки).

Органические соединения почвы формируются в результате жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Основная роль при этом принадлежит растительности. Зеленые растения являются практически единственными создателями первичных органических веществ. Поглощая из атмосферы углекислый газ, из почвы — воду и минеральные вещества, используя энергию солнечного света, они создают сложные органические соединения, богатые энергией. Растительность оказывает влияние на структуру и характер органических веществ почвы, ее влажность. Степень и характер влияния растительности как почвообразующего фактора зависит от видового состава растений, густоты их стояния, химизма и многих других факторов. Растительные и животные остатки, попадая в почву, подвергаются сложным изменениям. Определенная их часть распадается до углекислоты, воды и простых солей (процесс минерализации), другие переходят в новые сложные органические вещества самой почвы. Таким образом, почвы являются функцией от климата, рельефа, исходной почвообразующей породы, микроорганизмов, растений и животных (то есть биоты в целом), и изменяются со временем.
1.6 Гидрология и гидрография.
Большая часть рек Рязанской области принадлежит к бассейну Волги. Основная река — Ока с притоками Пра, Гусь, Проня (сРановой), Парой, Мокшой (с Цной). На юге области — истоки реки Воронеж (бассейна Дона).
На Мещёрской низменности много озёр; выделяется крупная группа Клепиковских озёр (Великое озеро,Иванковское, Шагара, Белое озеро). По берегам Оки множество озёр-стариц.
Волга берёт  начало наВалдайской возвышенности (на высоте 228 м), впадает вКаспийское море. Устье лежит на 28 м ниже уровня моря. Общее падение — 256 м. Волга — крупнейшая в мире рекавнутреннего стока, то есть не впадающая в мировой океан.
Речная система бассейна Волгивключает 151 тыс. водотоковобщей протяжённостью 574 тыс. км. Волга принимает около 200притоков. Левые притоки многочисленнее и многоводнее правых. После Камышина значительных притоков нет.
Бассейн Волги занимает около 1/3 Европейской территории России и простирается от Валдайской иСреднерусской возвышенностей на западе до Урала на востоке. Основная, питающая часть водосборной площади Волги, от истока до городов Нижнего Новгорода и Казани, расположена в лесной зоне, средняя часть бассейна до городов Самары и Саратова — в лесостепной зоне, нижняя часть — в степной зоне до Волгограда, а южнее — в полупустынной зоне. Волгу принято делить на 3 части: верхняя Волга — от истока до устья Оки, средняя Волга — от впадения Оки до устья Камы и нижняя Волга — от впадения Камы до устья

На территории Рязанской области имеется довольно густо разветвленная речная сеть, на северо-западе — значительное количество озёр. Реки области имеют ясно выраженные, довольно широкие долины, нередко с 1-2, реже с 3 надпойменными террасами, иногда значительной ширины. Долины рек глубоко врезаются в слагающие территорию области породы, достигая, нередко, коренных отложений. Долины рек, а также овраги, оказываются главными местами, где происходит, с одной стороны инфильтрация атмосферных вод и питание ими подземных водоносных горизонтов, с другой — отдача последними своих вод рекам.

Раздел II. Почвенный покров области
Область расположена на стыке лесной и лесостепной зон, что обуславливает наличие различных факторов почвообразования и способствует формированию разнообразного почвенного покрова. Севернее реки Оки (Мещерская низменность) широкое распространение получили дерново-подзолистые почвы легкого механического состава, а также болотные почвы с различной мощностью торфяной залежи. Типы болот: низинные, верховые и переходные. Центральные районы области занимают серые лесные почвы различного механического состава, в южных — преобладают черноземные почвы, представленные оподзоленными и выщелоченными черноземами средне- и тяжелосуглинистого механического состава. Почвообразующими породами служат, как правило, лессовидные и покровные суглинки и глины. В целом почвы области отличаются низкими физико-химическими свойствами, для которых характерны распыленность пахотного слоя, бесструктурность, плохая водо- и воздухопроницаемость, низкое содержание питательных веществ.
Общая площадь эродированных земель составляет 934,5 тыс. га подверженных ветровой эрозии — 16,0 тыс. га, совместной ветровой и водной 12,2 тыс. га. Значительно подвержены водной эрозии пахотные угодья — 821,3 тыс. га. Водная эрозия распространена в основном в центральных и южных районах области, где преобладают серые и темно-серые лесные почвы. Более 80% эродированных в разной степени земель находится в этой части области.
В результате чернобыльской катастрофы загрязнены цезием-137 почвы на площади (в тыс. га): сельхозугодий, всего — 497,64, в т.ч. пашни — 365,84;, сенокосы и пастбища — 131,8.
Загрязнение земель тяжелыми металлами носит локальный характер, имея слабую загрязненность.

Раздел III. Агропроизводственная группировка почв, их использование и рекомендации по повышению плодородия
Агропроизводственная группировка почв представляет собой объединение в более крупные группы видов и разновидностей почв, близких по агрономическим свойствам и особенностям сельскохозяйственного использования. На основе агрономической характеристики почв выявляют приблизительно одинаковые показатели для нескольких видов или разновидностей почв.
К таким показателям относятся:
1. примерно одинаковые водно-воздушные и тепловые свойства почв, устанавливаемые на основе механического состава, сложения, мощности гумусовых горизонтов, а также учета геоморфологических и гидрологических условий залегания почв;
2. близость свойств, характеризующих питательный режим почв, а следовательно, и условия применения удобрений (содержание подвижных форм N, Р, К, степень гумусированности, валовой запас элементов питания, реакция почв, количество микроэлементов и т.п.);
3. близкие по своим показателям свойства, определяющие отношение почв к обработке: связность, пластичность, вязкость, лип­кость, возможность образования корки, заплывание, сроки спелости, особенности углубления пахотного горизонта и т.п.;
4. потребность в мелиорации, выявляемая на основе оценки почв по степени заболоченности, механическому составу, солонцеватости и особенностям строения профиля солонцов (мощность горизонта А и глубина карбонатного и гипсоносного горизонтов), солончаковатости, реакции. Учитывают также и гидрологический режим (глубина залегания грунтовых вод, их качество) и условия рельефа;
Бонитировка почвы – сравнительная оценка почв по их важнейшим агрономическим свойствам. Помимо качественных показателей, определяющих плодородие почв, учитывают и другие условия, имеющие большое значение в сельском хозяйстве: рельеф, увлажнение, микроклимат и т.п. Обычно основой для бонитировки почвы служат материалы почвенных обследований, в которых отражены: механический состав почвы, содержание в ней гумуса и элементов питания растений, кислотность (pH), важнейшие физические свойства и т.д.
Бонитировка почвы необходима для экономической оценки земель, ведения земельного кадастра, мелиорации, совершенствования систем земледелия и т.д.
Типизация земель
Исходя из агроэкологической типизации земель, можно сделать вывод о том, что почвы Рязанской области Ухоловского района относятся ко II-ой категории, то есть земли, пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур с ограничениями, которые могут быть преодолены простыми агротехническими, мелиоративными и противоэрозионными мероприятиями.
Они делятся на две группы:
1. С ограничениями, преодолеваемыми простыми агротехническими и мелиоративными мероприятиями (известкование, углубление пахотного слоя, уборка камней и др.).
2. С ограничениями, преодолеваемые с помощью агротехнических мелиораций и противоэрозионных мероприятий (почвозащитные системы земледелия, глубокое рыхление и др.).

Минералогический и химический состав почв

В состав почв входят почти все элементы периодической системы Менделеева. Однако подавляющее их большинство встречается в почвах в очень малых количествах, поэтому в практике приходится иметь дело всего с 15 элементами. К ним принадлежат прежде всего четыре элемента органогена, т.е. С, N, О и Н, как входящие в состав органических веществ, затем из неметаллов S, Р, Si и С1, а из металлов Na, К, Са, Mg, AI, Fe и Мn.
Перечисленные 15 элементов, составляя основу химического состава литосферы в целом, в то же время входят в зольную часть растительных и животных остатков, которая, в свою очередь, образуется за счет элементов, рассеянных в массе почвы. Количественное содержание в почве этих элементов различно: на первое место надо поставить О и Si, на второе – А1 и Fe, на третье – Са и Mg, а затем – К и все остальные.
Нормальный рост растений обусловлен содержанием в почве доступных форм зольных элементов и азота. Обычно растения усваивают из почвы N, Р, К, S, Са, Mg, Fe, Na, Si в достаточно больших количествах и эти элементы называются макроэлементами, а В, Mn, Mo, Сu, Zn, Со, F используются в ничтожных количествах и называются микроэлементами. К важнейшим из них относятся элементы, без которых невозможно образование белков, – N, Р, S, Fe, Mg; такие элементы, как К, Сu, Mg, Na, оказывают огромное влияние на регуляцию работы клеток и формирование различных тканей растений.
Элементы питания, содержащиеся в почвах, находятся в различных минеральных и органических соединениях, и запасы их обычно значительно превышают ежегодную потребность. Однако большая часть их находится в форме, не доступной для растений: азот – в органическом веществе, фосфор – в фосфатах, железо, алюминий, кальций, калий – в поглощенном состоянии, кальций и магний – в форме карбонатов, т.е. в не растворимой в воде форме. Процесс усвоения растениями элементов питания происходит благодаря обменному поглощению. Формы соединений и биологическое значение химических элементов различны. Элементы входят в состав почв в форме различных химических соединений, характеризующих тип почвы, и имеют разное биологическое значение.
Кремний входит в состав силикатов, т.е. солей кремниевых, алюмокремниевых и феррокремниевых кислот, а также встречается в виде кремнезема, как кристаллического (кварц), так и аморфного. Биологическое значение кремния не выяснено, но он всегда содержится в золе растений (в особенности камыша и тростника) и, по-видимому, необходим для образования клеток и тканей более твердых частей организмов.
Алюминий входит в состав алюмосиликатов, глинозема и гидратов глинозема. Биологического значения он не имеет.
Железо входит в состав ферросиликатов и других солей, как окисных, так и закисных, а также в состав гидратов железа. Биологическое значение его велико: с ним связано образование хлорофилла в зеленых растениях.
Кальций встречается преимущественно в виде солей разных кислот, чаще всего угольной. Он очень важен для растений, так как входит в состав стеблей, и обычно находится в растительных клетках в виде кристаллов щавелевокислого кальция.
Магний, как и кальций, встречается в виде аналогичных соединений. Он важен для растений, так как входит в состав хлорофилла.
Натрий и калий входят в состав солей различных кислот, причем натрий биологического значения не имеет, тогда как калий является одним из основных элементов питания растений и, в частности, играет большую роль в крахмалообразовании.
Фосфор входит в состав почвы в виде фосфатов и в виде различных органических соединений. Он содержится в ядре растительных клеток. Известно, что недостаток в почве фосфора отражается на качестве зерна. Он является одним из основных питательных элементов и необходим для развития растений так же, как и азот.
Азот – исключительно важный для питания растений, элемент – органоген, входящий в состав молекулы белков основы растительной и животной клетки, Встречается в почве в форме различных органических соединений, аммиачных солей и солей азотной и азотистой кислот.
Сера также входит в состав молекулы белков. В почвах встречается в форме сульфатов, сернистых солей, сероводорода и различных органических соединений.
Водород важен для растений как органоген. Входит в состав воды, гидратов, разнообразных свободных кислот и их кислых солей.
Хлор биологического значения не имеет. В почве встречается в виде хлористых солей.
Углерод входит в состав растительных остатков и составляет в среднем 45% их массы. Как основа всех органических соединений он имеет исключительно большое значение. Встречается в почве также и в форме минеральных соединений углекислого газа и солей угольной кислоты.
Марганец, как предполагают, играет роль катализатора. Определенное биологическое значение имеют также и многие другие химические элементы, встречающиеся в почвах в очень малых количествах (например, медь, цинк, фтор, бор и другие), так называемые микроэлементы. Некоторые из них используются в качестве минеральных удобрений. Однако наибольшее значение для питания растений имеют соли калия, кальция, магния, железа и кислот – азотной, фосфорной, серной и угольной.

Гумусовое состояние почв

Для характеристики плодородия почвы наибольшее значение имеет содержание гумуса, азота, фосфора и калия. Определение содержания в почве тех или других химических элементов и форм их соединений является задачей химического анализа почв.
Содержание гумуса в верхнем горизонте почв разного типа колеблется в широких пределах, но для каждого типа и подтипа почвы оно является достаточно устойчивым и поэтому характерным показателем. Для остальных элементов, наряду с их валовым содержанием (которое свидетельствует о той или иной степени плодородия почвы), необходимо знать содержание их форм растениями.
Валовое содержание в почвах азота и фосфора (в верхнем горизонте) обычно выражается в десятых долях процента, калия содержится до двух и более процентов. Содержание же их усвояемых форм не превышает тысячных долей процента и его принято выражать в миллиграммах на 100 г. почвы.

Таблица 3. Гумусовое состояние почвы

Границы горизонтов, см Гумус

%
Чернозем оподзоленный 0–26 6,9 1,8

26–41 6,4 1,8

41–94 5,1 1,5

Эти почвы пережили степную и лесную стадии развития. Об этом свидетельствуют, с одной стороны, частые кротовины, глубокая гумусированность профиля, довольно высокое, почти как в черноземах типичных, содержание гумуса, в составе которого также преобладают гуминовые кислоты (Сгк: СфК>1), связанные с кальцием, а с другой, – глубокая выщелоченность, кислотность, пониженная насыщенность основаниями, отчетливая, хотя и слабая, дифференциация профиля по элювиально-иллювиальному типу. Их образование возможно под широколиственными лесами паркового типа с густым травостоем.Неоднородность климатических условий и почвообразующих пород обусловило формирование различных как по морфологическим признакам, так и по уровню плодородия оподзоленных черноземов. Они разделяются на три группы: буроземовидные, влажные и обычные.

Физико-химические и агрохимические свойства почв

Использование черноземов в сельскохозяйственном производстве ставит проблему об экологической безопасности одного из важнейших природных ресурсов – почвы. Антропогенные изменения агрогенетический характеристик черноземов в процессе сельскохозяйственного производства носят противоречивый характер и в ряде случаев определяют отрицательные последствия. Широко известны такие формы деградации почв как эрозия, подкисление, разрушение структуры и т.д., что резко снижает ценность почвы как среды обитания. В итоге, падение почвенного плодородия и разрушение почвы как природного тела. Особенно это касается черноземов – эталона плодородной почвы. Занимая около 9% площади нашей страны, черноземы составляют 60% пашни, на которых производится 80% товарного зерна. Поэтому исследование воздействия сельскохозяйственного производства на трансформацию важнейших агрогенетических свойств черноземов является весьма актуальным и имеет большое производственное значение.
В условиях лесостепи Среднерусской возвышенности наиболее распространенными почвами являются черноземы оподзоленные и выщелоченные, которые при длительном сельскохозяйственном использовании существенно изменяют морфологические, химические, физико-химические, физические и другие свойства. В морфологическом отношении это отразилось на снижении глубины залегания карбонатов в черноземе оподзоленном в пределах 40 см, в черноземе выщелоченном – около 10 см. Данный процесс сопровождается также снижением содержания .

Физические и водно-физические свойства почвы

Водно-физическим свойствам почвы называют совокупность свойств, определяющих поведение грунтовой воды в его толще. Наиболее важными водными свойствами являются: водоудерживающая способность почвы, ее влагоемкость, водоподъемная способность, потенциал почвенной воды, водопроницаемость.
Водоудерживающая способность – это способность почвы удерживать воду, которая содержится в нем, от стекания под действием силы тяжести; количественной характеристикой водоудерживающей способности является влагоемкость.
К общим физическим свойствам относятся плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость.
Плотность твердой фазы почвы – отношение массы ее твердой фазы к массе воды в том же объеме при 4°С.
Ее величина определяется соотношением в почве компонентов органических и минеральных частей почвы. Для органических веществ (сухой опад растений, торф, гумус) плотность твердой фазы колеблется от 0,2–0,5 до 1,0–1,4, а для минеральных соединений – от 2,1–2,5 до 4,0 – 5,18 г./см³. Для минеральных горизонтов большинства почв плотность твердой фазы колеблется от 2,4 до 2,65 г./см³, для торфяных горизонтов – от 1,4 до 1,8 г/см³.
Плотность почвы – масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Так же как и плотность твердой фазы ее выражают в г/см³. Плотность почвы зависит от минералогического и механического состава, структуры почвы и содержания органического вещества. Большое влияние на плотность оказывает обработка почвы и воздействие движущейся по поверхности почвы техники. Наиболее рыхлой почва бывает сразу после обработки, затем она постепенно уплотняется и через некоторое время ее плотность приходит в состояние равновесной, т.е. мало изменяющейся (до следующей обработки). Верхние горизонты почв, содержащие больше органического вещества, лучше оструктуренные, подвергающиеся рыхлению при обработке, имеют более низкую плотность.
Плотность почвы сильно влияет на поглощение влаги, газообмен в почве, развитие корневых систем растений, интенсивность микробиологических процессов. Оптимальная плотность пахотного горизонта для большинства культурных растений – 1,0 – 1,2 г/см³
Пористость (или скважность) почвы – суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Выражают в процентах от общего объема почвы и вычисляют по показателям плотности почвы (dυ) и плотности твердой фазы (d):

= (1-dυ:d)×100%

Пористость зависит от механического состава, структурности, деятельности почвенной фауны (черви, насекомые и др.), содержания органического вещества, в пахотных почвах от обработки и приемов окультуривания почвы.
Поры в почве образуются между отдельными механическими элементами, агрегатами и внутри агрегатов. Различают общую пористость, капиллярную и некапиллярную. Поры могут быть заполнены водой и воздухом. Поэтому также различают поры, занятые рыхлосвязанной водой, заполненные прочносвязанной водой и занятые воздухом (поры аэрации).
Некапиллярные поры обеспечивают водопроницаемость, воздухообмен; капиллярная пористость создает водоудерживающую способность почвы, т.е. от ее значения зависит запас доступной влаги для растений.
Для создания устойчивого запаса влаги в почве при одновременном хорошем воздухообмене (аэрации) необходимо, чтобы некапиллярная пористость составляла 55–65% общей пористости. Если она меньше 50%, то это приводит к ухудшению воздухообмена и может вызвать развитие анаэробных процессов в почве. В агрономическом отношении важно, чтобы почвы имели наибольшую капиллярную пористость, заполненную водой и одновременно пористость аэрации не менее 15% объема в минеральных и 30–40% в торфяных почвах.

Продолжают действовать следующие негативные процессы:
— дальнейшее сокращение общей площади сельскохозяйственных угодий;
— уменьшение площади орошаемых и осушенных земель, ухудшение их мелиоративного состояния и хозяйственного использования;
— нарастание отрицательного баланса гумуса на пашне от 0,5 до 2 тонн на гектар в год;
— увеличение площадей с сильнокислыми почвами, на которых ограничивается сельскохозяйственное производство;
— интенсивное развитие заболачивания и подтопления земель, зарастания их древесно-кустарниковой растительностью, ухудшения естественных лугов и пастбищ.

Заключение
Итак, климат Рязанской области умеренно-континентальный, характеризуется относительно теплым, влажным летом, умеренно-холодной зимой с устойчивым снежным покровом и четко выраженными переходными периодами. Смоленская область расположена в зоне достаточного увлажнения.
Область можно описать как холмисто-волнистую равнину со сравнительно глубоко врезанными речными долинами и оврагами. Поверхность преимущественно пологоволнистая, с отдельными холмистыми участками.
Только располагая всесторонними знаниями о почве, человек может управлять ее жизнью и повышать плодородие полей, правильно размещать посевы различных культур в полях севооборота, рационально использовать органические, минеральные и микроудобрения.
Нужно в более широких масштабах связывать научные достижения с практикой земледелия и на этой основе всемерно повышать производительность наших почв.
Цель и задача курсовой работы выполнены.

Список использованной литературы
http://ru.wikipedia.org
http://nedvi-jimosti.ru/Fizika-pochv/Vozdushnye-svoistva-pochvy/index.htm
http://www.ecosystema.ru/
Агроклиматические условия Рязанской области. Под редакцией Крючкова М.М. Рязань, 1989. – 53 с.
Ганжара Н.Ф. Почвоведение. – М.: Агроконсалт, 2001. – 392 с.
Глазовская М.А., Почвы мира, ч. 1–2, М., 2002–73.
Итоги работы в 1997 г. и перспективы развития садоводства Рязанской области. А.И. Илюшин.
Ганжара Н.Ф. Почвоведение. Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений, Москва 2009, 392 с.;
9. Дерново-подзолистые почвы. История стран мира. — http://etotvtope.ru/781.html;

курсовой работы — изучить почвы Рязанской области их экологическое состояние