Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
уя др ы : 1 — торфяно-болотная, 2 — 1 эфяно-гпеевая Почвоведение bВ пределах России зона тундры разделяется на провинции. Кольская провинция тундровых почв. Калинско-Печорская провинция тундровых глеевых почв. Чукотско-Анадырская провинция тундровых перегнойно-глее- вых почв. Северо-Сибирская провинция тундровых глеевых и слабо гле евых почв. Выделяются также горные провинции Уральско-Новоземельская. Чукотская, Таймырская. Использование и охрана почв тундровой зоны. Земледелие в тундровой зоне практически невозможно. В ней распространено только мелкое потребительское огородничество, сеют репу, редьку, брюкву, луки сажают картофель. При этом решается проблемы улучшения теплового режима, питания растений, выбора теплых почв, оптимизация обеспеченности растений водой. Главным занятием в тундре является оленеводство, базирующееся на скудных кормовых запасах. Основным зимним подножным кормом оленей служат лишайники — ягели, которые в виде лишайни ковых тундр, хотя и занимают довольно значительную площадь, но чрезвычайно медленно растут и плохо возобновляются после стравливания и вытаптывания. Таким образом, оленеводство, естественно, является кочевым хозяйством, ибо зимой ему необходимы лишайниковые пастбища, весной влажные низинные болота и долины река осенью — сухие мо хово-лишайниковые или моховое тундры. Охрана природы тундры связана с тиксотропными явлениями, медленным восстановлением растительного покрова, с оттаиванием мерзлоты и появлением термокарста, и т. д Таблица Состав и свойства тундровых почв Генетиче ский го ризонт Глуби на взятия образца, см pH Гумус, % Поглощенные катионы м.-экв/100г почвы Вытяжка Там ма, мг/100г почвы Фракции гранулометрического состава, % во дной вы тяжки соле вой вы тяжки Са2* Mg2* Н* S М 203 Fe203 1 1Н Ш о о о < Тундровая сяабогяеевая гумусная почва (Центральная Сибирь, Караваева) Ai 3-7 5,1 4,2 5,4 12,4 4,8 3,8 21,0 440 1280 59 39 17 Gi 7-15 4,7 3,6 1,9 4,5 3,1 0,9 8,5 280 880 63 29 11 25-35 5,0 3,5 1*4 7,4 3,7 0,4 11,5 320 780 58 34 14 Мерзлота 50-60 4,9 3,6 1,5 6,2 2,9 0,9 10,0 360 830 58 32 14 Тундровая глеевая торфянистая почва (европейская тундра, Игнатенко) А0Т 5-19 4,2 3,1 57,56* 11,2 Не опр. Не опр. Не опр. Gi 19-28 4,4 3,4 1,7 5,0 4,6 7,8 17,4 640 1320 38 33 19 g 2 50-60 5,0 4,4 3,0 7,1 3,0 12,3 22,4 990 2170 33 36 20 Мерзлота 90-100 5,8 5,1 0,6 7,4 3,6 0,8 Тундровая глеевая оподзоленная почва (Анадырская тундра, Караваева АсА 4-10 4,4 3,8 22,8 7,4 4,3 11,0 22,7 970 1100 Не опр. Не опр. Не опр. М 2 10-15 4,8 4,2 3,5 2,6 А 6,0 4,4 12,7 1,8 0,2 14,7 790 590 23 40 18 * Потеря при прокаливании, Часть III.Кл асс и фи ка ц и я, Г Е О Г р д ф и я , свойства и использование почв. ПОЧВЫ БОРЕАЛЬНОГО ПОЯСА Бореальный (умеренно-холодный) биоклиматический пояс северного полушария Земли отличается наибольшей протяженностью и монолитностью. Он охватывает области хвойных лесов с фрагментами горных тундр Евразии и Северной Америки в виде сплошного то расширяющегося, то сужающегося пояса, который протягивается от западных до восточных побережий континентов. Южная граница в Восточной Сибири проходит примерно на 50° с.ш. В Западной Сибири она смещается к северу и проходит на 58—57° с.ш. вплоть до восточной части Европейской равнины. За пределами России бореальный пояс находится в северной половине Европы, в Северной Америке. В Южном полушарии он находится только в Южной Америке, в районе Огненной Земли. В России площадь бореального пояса около 55% всей территории, а на Земле его площадь составляет 15% всей суши. Условия почвообразования. Бореальный пояс по провинциальным биоклиматическим особенностям разделяется наследующие области Западная лугово-лесная, Центральная таежно-лесная умерен но-континентальная (европейская часть и Западная Сибирь, Восточносибирская мерзлотно-таежная континентальная и Дальневосточная таежно-лугово-лесная — в Евразии, а также Лаврентийская и Аляскинско-Кордильерская области на Северо-Американском кон тиненте. Климатические особенности. Климатические условия бореального пояса отличаются большим разнообразием. Зимние температуры значительно ниже нуля и доходят в Восточной Сибири до —40—50 С. Средняя температура июля от 10 до С. Количество осадков от 600 мм в западной части зоны до 300 мм и несколько меньше — на востоке (в бассейне средней Лены до 150 мм. Максимум осадков выпадает преимущественно на июль-август. Несмотря на значительные изменения температур зимнего периода, от резкоконтинентальных до океанических областей, и разное количество осадков бореальный биоклиматический пояс на всем его протяжении имеет общие особенности Часть. Классификация, ГЕ О ф А фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 5 5 1. Сумма положительных температур выше С составляет 600 (800)—1800°. Повсеместно летняя температура вегетационного периода более 10—12 С, что благоприятствует успешному произрастанию лесной растительности. Относительно короткий вегетационный период и соответственно длительный период мерзлотного покоя снижают биологическую активность. Преобладание выпадающих осадков над испарением и транспирацией, что создает промывной водный режим. Поданным многих наблюдений, из общего количества осадков на испарение и траспирацию расходуется только 60—80%. Остальные 20—40% составляют внутрипочвенный сток. Таким образом, формирование ландшафтов бореального пояса связано с воздействием влажного умеренно холодного климата. Среднегодовой коэффициент увлажнения 1,5—1,0. Летний максимум осадков и невысокие температуры лета (среднеиюльские — от 10 до 17 С) обусловливают достаточное увлажнение почв в течение всего теплого сезона. Почвообразующие породы. В европейской части, Западной Сибири и Лаврентийской области бореального пояса распространены преимущественно ледниковые и водно-ледниковые отложения. Это в основном моренные, бескарбонатные и карбонатные породы, разного гранулометрического состава. Встречаются покровные суглинки и глины, водно-ледниковые пески и супеси. Ленточные голубые озерные глины наблюдаются в Ленинградской, Новгородской и других областях. В горных районах коры выветривания представлены главным образом элювием и делювием коренных пород. В Центрально- Якутской низменности почвообразующими породами являются четвертичные (озерно-аллювиальные) лессовидные суглинки и супеси. Равнинные пространства Дальнего Востока сложены четвертичными и третичными песками, супесями и глинами. Все почвообразующие породы бореального пояса по генетическому результату почвообразовательных процессов можно разделить на четыре группы: На бескарбонатных глинах и суглинках независимо от их генезиса формируются типичные для тайги подзолистые и мерзлотно-таеж ные почвы Почвоведение bНа песках и супесях водно-ледникового происхождения почвообразование приводит к формированию оригинальных иллювиально- железисто-гумусовых подзолов, которые можно считать интразональными почвами. На карбонатных породах, содержащих значительные количества С аС 03, — интразональные дерново-карбонатные почвы. На элювии основных порода также на слабокарбонатных глинах суглинках образуются оригинальные почвы, которые получили название подбуры. Растительность. На незаболоченных территориях бореального пояса распространены таежные леса с господством хвойных пород ели, лиственницы, пихты и кедра. В них встречается также сосна, второстепенное значение имеют наиболее выносливые лиственные породы береза, осина, ольха. В тайге обычно много сфагновых болот. В южной тайге в смешанных лесах к редеющим здесь хвойным примешиваются, тов меньшем, тов большем количестве широколиственные породы (дуб, бук, граб, вяз, клены, ясень, липа и т. п. Значительно распространена и луговая травянистая растительность — насухо дольных и пойменных лугах и под пологом леса. Большие площади заняты болотными ассоциациями. Особенно много болот в северной части зоны ив пределах Западно-Сибирской низменности. Несмотря на различия в видовом составе хвойные леса обладают рядом общих свойств. Основная масса растительных остатков поступает в биологический круговорот и процессы почвообразования с наземным опадом, те. на поверхность почвы. В связи с коротким периодом биологической активности вовремя относительно холодного лета ежегодный поступающий опад не успевает минерализоваться и гумифицировать ся. Он накапливается на поверхности почвы, образуя во всех почвах особый органогенный горизонт Aq — лесная подстилка. В северных частях тайги, где вегетационный период наиболее короткий, запас подстилки на поверхности почв по массе превышает годичный наземный опад враз и более, в заболоченных лесах — враз, в южной наиболее теплой части — враз. Среди всех хвойных лесов Земли, таежные отличаются некоторыми особенностями химического состава растительного опада. Он беден зональными элементами и азотом по многочисленным данным средняя зольность опада 1—2%, отношение углерода органиче Часть. Классификация, геогр А фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 255 ских веществ к зональности в опаде сосновых лесов — 100—115, в еловых — 60—80. Недостаток оснований наряду с биохимическими особенностями растительных остатков (большим содержанием смол, восков) обуславливают малую активность микрофлоры и медленную гумификацию и минерализацию опада. Это, как и климатические условия, способствует формированию и накоплению лесной подстилки. Специфичны черты гумификации, протекающие в лесной подстилке. Целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и другие вещества растительного опада при крайне низком содержании зольных элементов гумифицируются с образованием различных кислот специфические гумусовые и неспецифические муравьиная, уксусная, лимонная и др. Эти не нейтрализованные катионами кислоты фильтруются в почвенную толщу, создавая кислую реакцию среды в почвах и являясь главным фактором подзолистого процесса. Значительный гумусиро- ванный горизонт в таких условиях в почвах практически не формируется (его мощность всего 2—5 см). Типы почвообразования. В зависимости от почвообразующих пород, широтного положения территорий бореального пояса и биокли- матических особенностей отдельных областей, геоморфологического строения местности в составе почвенного покрова встречаются следующие типы почв подзолистые, дерновые, дерново-подзолистые, мерз- лотно-таежные, иллювиально-гумусово-железистые подзолы, подбу- ры, болотные. Классификация типов почв дана в табл. 36, а их био- климатическое разнообразие — в табл. 37. 3 .4 .1 . Подзолистые bbп о ч вы Название подзолистых почв происходит от народного русского слова подзол. Этот термин ввел в научную литературу В.В. До кучаев. Основные массивы подзолистых почв приурочены к подзолистой и глееподзолистой подзонам тайги. Встречаются они ив южных районах хвойно-широколиственной тайги, но только под массивами из хвойных пород. Как правило в регионах распространения подзолистых почв отсутствует вечная мерзлота. Происхождение подзолистых почв связано с комплексом почвообразовательных явлений Почвоведение bibТаблица Таксономия почв бореального пояса ^ Классификации Эколого-генетическая Субстантивно-генетическая Подзолиаые Глееподзолистые Подзолы иллювиально-гумусовые Подзолы иллювиально-железистые Мерзлотно-таежные Подбуры Дерново-карбонатные типичные Дерново-карбонатные выщелоченные Дерново-карбонатные оподзоленные Дерновые литогенные насыщенные Дерновые литогенные кислые Дерновые литогенные оподзоленные Дерново-поверхностно-глеевые Дерново-грунтово-глеевые Болотные торфяно-глеевые Болотные верховые торфяные Болотные низинные торфяные Подзолистые Подзол исто-глеевые Подзолы иллювиально-гумусовые Подзолы иллювиально-железистые Криоземы Подбуры Дерновые типичные Дерновые типичные Дерновые иллювиально-глинистые Дерновые глеевые Дерновые глеевые Торфяные глеевые Торфяные олиготрофные Торфяные эутрофные Таблица Термические параметры фациальных типов почв бореального пояса Фациальные подтипы почв температур выше 1 0 Продолжительность мерзлот ного покоя почвЫг месяцы Холодный длительно промерзающий Холодный промерзающий Умеренно холодный промерзающий Умеренно холодный длительно промерзающий Умеренно теплый кратковременно промерзающий 1-2 1. Выщелачивание всех простых солей при интенсивно промывном водном режиме. Обязательна декарбонизация материнской породы, подкисление почвенной среды и постоянное ее освобождение Часть. Классификация, ГЕ О ф А фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч вот солей Са, Mg, К, Na и др, которые образуются при минерализации растительного опада. 2. Формирование органогенного горизонта А лесной подстилки происходит из хвойного опада древесных пород. Этот горизонт является основным источником обогащения почвы органическим веществом, азотом и минеральными соединениями. Опад хвойного леса характеризуется невысокой зольностью, преобладанием клетчатки, низким содержанием белковых веществ, наличием веществ, замедляющих микробиологическую деятельность (танины, дубильные вещества, смолы. Общим свойством лесных подстилок является их кислотность pH = 4—5. Разложение подстилки микроорганизмами, преимущественно грибами, протекает в кислой среде при достаточном или избыточном увлажнении. Накопление органического вещества и устойчивость горизонта Ао обусловлено коротким летним периодом, невысокой биологической активностью и присутствием в лесном опаде веществ-ингибиторов, замедляющих микробиологические процессы. Масса лесной подстилки напрямую связана с продолжительностью и интенсивностью биологической активности лесного биоценоза. Кроме опада древесных пород часто участие в формировании горизонта различных мхов. Гумификация растительных остатков с образованием ненасыщенных фульвокислот. Процесс протекает исключительно в пределах горизонта Ао лесной подстилки. Грибное разложение и малая зольность хвойного опада предопределяют кислый характер фульватно- го гумуса. Возможно образование темного гумусового горизонта А крайне малой мощности (2—3 см. Подзолистый процесс в наиболее типичной форме своего проявления с элювиально-иллювиальной дифференциацией почвенного профиля на горизонты А — подзолистый и В — горизонт накопления продуктов кислотного гидролиза, происходящего в элювиальной толще почвы. Подзолистое элювиально-иллювиальное строение профиля может усиливаться процессами лессивирования. Возможны процессы огле- ения и оторфовывания с образованием соответствующих подтипов или родов почв. Строение подзолистой почвы определяют следующие генетические горизонты (рис. Почвоведение Рис. 6. Строение таежных почв — подзол, 2 — дерново-подзолистая, 3 — глее-подзолистая, 4 — подзол иллювиалъно-железисто-гумусовый, 5 — подбур Часть. Классификация, ГЕОгрдф ия, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 259 Ао — лесная подстилка из полуразложившихся, часто оторфован- ных растительных остатков мощностью 2—10 см — грубогумусовый; А! — гумусовый затечный горизонт мощностью 1—3 см; А 2 — подзолистый элювиальный самый светлый в профиле (белесый, иногда палевый, подзолу кремнеземистый, легкого гранулометрического состава чешуйчато-плитчатой структуры; В 4 — иллювиальный, глинисто-железистый, коричнево-бурый или красно-бурый, самый плотный и ярко окрашенный, грубой комковатой структуры. Мощность горизонта может простираться до глубины 100 см; С — материнская порода суглинистого или глинистого гранулометрического состава разного происхождения, но, как правило, бескарбонатная. Таким образом, генетический профиль подзолистых почв определяют горизонты Ао+А 0А1+А1+А2+В1+С. Важнейший генетический признак — отсутствие или рудиментарность горизонта At при светлой белесой опесчаненной поверхности почвы. Состав и свойства подзолистых почв определяются особенностями процессов почвообразования (табл. 38). Важнейший генетический признак — элювиально-иллювиальное распределение по профилю почв минеральной массы. Верхние горизонты обеднены тонкодисперс ными механическими элементами (физическая глина и ила также полуторными окислами (Fe 20 3, А 3), а нижняя иллювиальная часть профиля обогащена этими компонентами по сравнению как с материнской породой, таки особенно с элювиальным горизонтом А2. Для минералогического состава резкое преобладание первичных минералов (кварц, полевые шпаты, слюды и др. Из вторичных минералов присутствуют гидрослюды, вермикулит, каолинит, монтмориллонит. Все они, как правило, достались почве в наследство от материнской породы. Почвообразованные вторичные минералы — аморфные полуторные окислы, гидрогетит, гиббсит. Все подзолистые почвы промыты от растворимых солей и карбонатов. Для них характерно повышенное содержание подвижного железа, алюминия и марганца, часто в количествах токсичных для сельскохозяйственных растений. Специфическая черта подзолистых почв — крайняя бедность гумусом. Практически это безгумусовые почвы горизонт Aj незначителен Таблица Состав и физико-химические свойства подзолистой почвы (по Тюлиму) |