Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
Особенности почвообразовательных процессов Водный режим Вертикальный периодически промывной Горизонтальный периодически промывной с ослабленными вертикальными токами Лессивирование (элювиальный процесс) Охватывает гумусовые горизонты и верхнюю часть иллювиального (А^А^+АгВ) Локализовано в гумусовых горизонтах А^А^г Иллювиирова- ние В горизонте В накапливается значительная часть продуктов лессивирования Продукты лессивирования в профиле почвы практически не за держиваются Оглинивание Фиксируется повышенное содержание ила в горизонте В, значительно превышающее его элювиирование из горизонтов Аа и Не связано с накоплением ила. Предполагается только текстурная перегруппировка веществ в горизонте В, делающая его морфологически резко отличным от материнской породы Часть. Классификация, ГЕ О ф А фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 281 разновидностей серые лесные глеевые почвы можно разделять на по- верхностно-глееватые (слабомочаковатые), грунтово-глееватые (моча- коватые) и грунтово-глеевые (сильно мочаковатые), те. по интенсивности временного заболачивания водами или поверхностного стока, или почвенно-грунтовой верховодки. В субстантивно-генетической классификации почв разделение серых лесных почв на подтипы светло-серых, серых и темно-серых не предусмотрено. В едином типе серых почв выделяются подтипы типичные, глееватые и серые со вторым гумусовым горизонтом. Выделяются в самостоятельный тип агросерые почвы. Они отличаются от естественного аналога — серых почв — гомогенным агрогенно-пре- образованным горизонтом и выделением нового подтипа — серые агрогетерогенные почвы. Ландшафтное название лесные в новой классификации исключается. Состав и свойства. В распределении механических элементов по профилю видна четкая закономерность по сравнению с породой верхние горизонты обеднены илистой фракцией (табл. 44). Такое распределение илистой фракции связано как с оподзоливанием почв, таки с проявлением лессиважа. Кроме того, в иллювиальном горизонте отмечается и развитие процесса оглинивания. Минералогический состав илистой фракции представлен аморфными соединениями SiO:, R 2O3 и глинистыми минералами — гидрослюдами, вермикулитом, монтмориллонитом, хлоритом. В почвах присутствует также и каолинит. Данные валового анализа серых лесных почв показывают, что верхние горизонты их обеднены полуторными окислами и обогащены кремнекислотой. Эта закономерность изменения валового состава по профилю серых лесных указывает на заметную оподзоленность и лессивированность. Наиболее четко она выражена у светло-серых почв ив меньшей степени у темно-серых. Содержание по профилю гумуса и азота свидетельствует о более интенсивном проявлении дернового процесса у темно-серых лесных почв и наиболее слабом его развитии у светло-серых. Общие запасы гумуса в метровом слоев среднем 200 т гас колебаниями от 100—150 ту светло-серых доту темно-серых почв. Содержание гумуса в горизонте Af (Апах) у светло-серых почв составляет 1,5—3% в западных провинциях и до 5% в восточных усе рых — соответственно от 3—4 дои у темно-серых от 3,5—4 до Состав и физико-химические свойства серых лесных почв Таблица 44 Гори зонт Глубина, см Содержание, Обменные катионы, м.-экв/100 г Насы щен ность, % < 0,01 мм < 0,001 мм i 203 Fe20, СаС0э Гумус Са Mg Н Серая лесная восточноевропейской фации, Белгородская обл. (Л.С. Счастная) Ai 0-10 29,6 10,3 85,7 8,6 Нет 6,3 11,1 3,1 5,4 Мг 78,7 12,3 4,6 - 0,3 6,8 12,9 7,0 3,8 С 33,6 26,7 82,0 10,7 4,6 - 0,2 6,6 13,0 6,1 4,3 85 150-160 30,0 20,1 79,6 10,6 4,4 6,4 - 7,6 11,2 5,0 Нет 100 Серая лесная южноевропейской фации, Краснодарский край. АИ. Троицкий 54,6 22,6 76,2 13,5 Нет 6,2 17,0 5,0 0,2 Мг 72 АВ, 45-55 1 65,2 37,2 67,7 20,5 4,2 - 2,1 5,7 14,3 4,8 1,1 92 Bt 60-70 68,6 40,6 64,1 24,5 4,0 - 0,7 5,8 17,8 6,1 1,1 СЧ а сть III. Классификация, го гр л фи я , свойства и использование почв и более. У темно-серых почв содержание гумуса вниз по профилю уменьшается постепенно. В этом отношении они ближе стоят к черноземам и заметно отличаются от светло-серых и серых почв, для которых характерно более резкое падение содержания гумуса с |ШУ 1убиной. | В Для оценки содержания гумуса в пахотных серых лесных почвах возможны следующие придержки: очень низкое — менее 2,6—3,0, низкое 2,1—2,5, среднее 2,6—3,0, повышенное 3,1—3,5 и высокое содержание гумуса — более 3,5%. Эти данные относятся к тяжелосу глинистым почвам. В составе гумуса присутствуют как фульвокислоты, таки гуминовые кислоты. Варьирование их соотношения может быть довольно высоким, в зависимости от степени выраженности дернового и элювиально-иллювиального процессов светло-серые почвы тяготеют к дерново-подзолистым, а темно-серые — к оподзолен- ным черноземам. Тип серых лесных почв отличается оптимальным для большинства растений суббореального пояса соотношением обменных катионов преобладает кальций, затем магний, присутствуют в небольших количествах водород. Все это обеспечивает слабокислую, близкую к нейтральной реакцию почвенного раствора. Использование земельного фонда лесостепи. Сельскохозяйственное использование серых лесных почв (пашня около 12%, сеноко сы 5%, многолетние насаждения 0,5%, пастбища 0,6%) позволяет вести многоотраслевые высокопродуктивное производство полевые культуры, овощи, мясомолочное животноводство, садоводство. На серых лесных почвах выращивают озимую и яровую пшеницы, сахарную свеклу, картофель, лен. Особенно хороши картофель, пшеница, лен, яблоня. В восточных частях преобладают яровые хлеба, в европейской части широко развито садоводство. Серые лесные почвы Кавказа относятся к южноевропейской фации. Главное экологическое отличие их от серых лесных почв других регионов состоит в том, что они не промерзают в течение всего года. На этих почвах возделываются более теплолюбивые культуры, чем на Русской равнине. Они хороши для многих плодовых культур, винограда, табака, кукурузы, а в естественных лесах широко распространены дикие яблоня, груша, алыча 286 f Почвоведение bВ земледелии обязательны минеральные и органические удобрения, травосеяние, рациональное использование земель в связи с экологическими особенностями сельскохозяйственных растений. Буры еле сны е п о ч вы Бурые лесные почвы суббореального биоклиматического пояса распространены в Калининградской области РФ, в западных районах Белоруссии и Литвы, на межгорных равнинах Хабаровского края и Амурской области, на Кавказе, в Карпатах. Вся атлантическая провинция Западной Европы представлена бурыми лесными почвами. На Северо-Американском континенте бурые лесные почвы встречаются в Аппалачских горах, Южном полушарии — в районе Огненной земли и на острове Новая Зеландия. Большой регион распространения бурых лесных почв отмечен на Дальнем Востоке (Восточный Китай, Корея, Японские острова). Условия почвообразования. Климат умеренно-теплый и влажный. В предгорьях Западного Кавказа количество выпадающих осадков 700—900 мм, испаряемость 600—700 мм. Дальневосточные провинции осадки 450—600 мм, испаряемость 430—550 мм. Такое соотношение осадков и испаряемости при наличии хорошего дренажа обусловливает промывной тип водного режима. Температурные условия соответствуют суббореальному биоклима- тическому поясу Земли. Годовая сумма температур > 10° составляет 1800—4000° . Для большинства регионов — это умерено теплое лето и мягкая зима. Температура почвы около С . Только на Дальнем Востоке, в Калининградской области и Прибалтике наблюдается промерзание почв в зимний период. Температурные условия в гумидном суббореальном климате обеспечивают умеренное, но продолжительное в течение года протекание биологических процессов в почве, умеренную скорость почвообразования и выветривания, что отличает бурые лесные почвы от бореальных подзолистых и субтропических и тропических красноземов. Почвообразующие породы весьма разнообразного состава и происхождения. Чаще всего — это глинисто-суглинистый щебнистый элювий, элювио-делювий осадочных и магматических порода также суглинки и глины ледникового происхождения, характеризующиеся Часть III. Классификация, гсогрлфия, свойства и использование почв 2 8 богатством силикатных и алюмосиликатных первичных и вторичных минералов. Карбонатные породы также могут быть подпочвами для буроземов. Материнские породы благодаря минеральному богатству полевые шпаты, амфиболы, пироксены, роговая обманка, слюды, каолинит, монтмориллонит и т. д) и относительной бедности инертным кремнеземом становятся основой для формирования почв с большими запасами зольных элементов и пониженной способностью к развитию элювиального процесса. Растительность для большинства регионов представлена широколиственными буково-дубовыми, буково-грабовыми, буково-ясеневыми лесами. На Кавказе встречаются бурые лесные почвы под темнохвойными лесами (ель, пихта. На Дальнем Востоке преобладают хвой но-широколиственные леса (саянская ель, пихта, дуб, клен, липа. В Белоруссии и Литве также распространены леса с участием дуба и ели. Количество лиственного опада ежегодно значительно, около 8 т/га. В составе опада много зольных элементов. Интенсивность биологического круговорота обеспечивает только годичное по массе формирования лесной подстилки. Генезис, строение, свойства, классификация. Процесс формирования бурых лесных почв называют буроземообразованием. Определяющие условия этого процесса широколиственные и хвойно-широколиственные леса, хвойная, хвойно-широколиственная и широколиственная растительность, иногда с травянистым покровом, под которым протекает значительный по объему азотно-кальциевый биологический круговорот веществ глубокое промачивание почвенного профиля и промывной водный режим хороший вертикальный или горизонтальный внутрипочвенный дренаж длительный теплый период, обеспечивающий процессы активного оглинивания и интенсивный биологический кругово рот. При буроземообразовании формируются профили двух типов без ясной дифференциации минеральной части по генетическим горизонтам (бурые лесные слабоненасыщенные и кислые с горизонтами A+ABt+Bt) и с четкими различиями в составе минеральной части по 2 Почвоведение bгоризонтам (бурые лесные слабоненасыщенные и кислые оподзолен- ные с горизонтами Бурые лесные почвы с недифференцированным профилем формируются под воздействием следующих почвообразовательных процессов. Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при промывном водном режиме. Генетический результат такого процесса — отсутствие в почвенном профиле горизонтов легкорастворимых солей и карбонатов, а также подкисление почвенной среды (pH всех подтипов буроземов ниже 6,5). 2. Гумусообразование и гумусонакопление, формирующие сравнительно мощный для лесных почв гумусовый горизонт. Обычно нижняя граница гумусового горизонта определяется содержанием гумуса около 1 % (горизонт А. Оглинивание почвенного профиля с накоплением глинистых коллоидов в нижней части профиля, где образуется метаморфический горизонт Bt. В этом горизонте наблюдается повышенное содержание глинистых частиц. Верхняя часть этого слоя (горизонты ABt+Bt) граничит с гумусовыми горизонтами. Под лесом развиваются почвы со следующим генетическим профилем Ao+AoAj+At+AfBt+Bt +ВС+С (рис. 9). Ао — лесная подстилка мощностью от 0,5 до 5 см в зависимости от времени года — грубогумусный горизонт, темно-серого цвета, рыхлый. Его мощность 1—5 см — гумусовый горизонт, темновато-бурый или серовато-бурый, рыхло-комковатый или комковато-зернистый, чаще суглинистый. Мощность 10—20 см — гумусовый метаморфический (текстурный) горизонт. Мощность 20—30 см — метаморфический (текстурный) горизонт бурый или корич нево-бурый, тяжелосуглинистый, комковато-ореховый или зернисто ореховатый, уплотненный. По граням структурных отдельностей тонкие органо-минеральные пленки. Мощность 20—30 см. ВС — переходный к почвообразующей породе горизонт. С — материнская порода. Бурые лесные почвы с дифференцированным профилем (оподзо- ленные) образуют следующие почвообразовательные процессы Почвоведение Ш н 2 3 4 Рис. 9. Строение серых и бурых лесных почв — серая лесная 2 — бурая лесная слабоненасыщенная; 3 — бурая лесная кислая 4 — бурая лесная оподзоленная; 5 — подзолисто-бурая лесная Ч а ст ь III К л А С С и ф м кл ц и яг ЕОг р д фи я, свойства и использование почв Почвоведение. Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов, имевшихся в исходной почвообразующей породе и образующихся в процессах почвообразования. Гумусообразование и гумусонакопление в результате преобразования органических остатков. Лессиваж и псевдооглеение. 4. Оглинивание. Лессиваж и псевдооглеение, оподзоливание, оглинивание дифференцируют профиль по гранулометрическому составу на горизонты Таким образом, под лесом бурые лесные почвы с дифференцированным профилем (оподзоленные) имеют следующее генетическое строение А 0+А0А1+А1+А1А2-»'А1В1+В1+ВС+С. Ао — лесная подстилка — грубогумусный горизонт с обилием полуразложившихся растительных остатков мощность 1—5 см — гумусовый горизонт с проявлениями элювиирования. Однако элювиальные явления маскируются гумусовым окрашиванием мощность 7—12 см — элювиально-гумусовый, осветленный горизонт с ясно выраженной кремнеземистой присыпкой, рыхлого сложения, ореховатой структуры. Преобладают серые тона мощность 14—15 см — гумусовый метаморфический и текстурный. Плотный с преобладанием бурых тонов мощность около 10 см — иллювиальный метаморфический и текстурный. Очень плотный ореховато-глыбистый, бурые тона в окраске преобладают мощность 20—30 см. ВС — переходный. С — материнская порода. Образование гумуса в мертвопокровных лесах происходит за счет преобразования лесной подстилки. Лесная подстилка на 80—90% ми нерализуется и только на 10—15% гумифицируется преимущественно под влиянием грибной флоры. Коэффициент накопления растительного опада (соотношение между опадом и неразложившимся органическим веществом) 1,0—1,5, в то время как в таежных лесах бореального пояса коэффициент накопления составляет 10—30. В лесах с травянистым покровом, безусловно, значительно участие в гумусо- образовании корней трав. В этих условиях целесообразно выделять Часть. Классификация, Г Е О ф д фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 9 1 дерново-бурые лесные почвы. Встречаются они, например, в районе Теберды. Диагностический признак гумусообразования: формирование гумусового горизонта с гуматно-фульватным гумусом (С СфК от 0,5 цо 0,9). В составе гумуса очень мало агрессивных по отношению к минеральной части кислотных фракций. Чаще всего представлены фракции гуминовых и фульвокислот, функциональные связи которых заняты катионами кальция и полуторных окислов. Эти катионы попадают в почвенный раствор в результате процессов минерализации растительных остатков, оглинивания и псевдооглеения. Гуминовые кислоты преимущественно бурого цвета. Черных гуминовых кислот практически нет. Между отдельными подтипами бурых лесных почв нет четких различий в содержании гумуса в верхних горизонтах. Все они отличаются высоким гумусонакоплением. Запасы гумуса в почвенной толще до 200 т/га. Пониженным гумусонакоплением выделяются оподзоленные бурые лесные почвы. Биоклиматические условия формирования бурых лесных почв проявляются в интенсивном выветривании первичных минералов. Особая интенсивность оглинивания обнаруживается на щебнистых породах, находящихся в процессе выветривания. У бурых лесных почв, кислых и слабоненасыщенных, сформированных на глинистых материнских породах, процесс накопления глинистых частиц в профиле выражен весьма слабо. Однако это не говорит об отсутствии явления оглини вания. В данном случае оно проявляется не в накоплении иловых частица в преобразовании их минералогического состава. Оглинива ние сопровождается высвобождением различных соединений железа. Этому способствует также периодическая переувлажненность. Специфичность оглинивания бурых лесных почв — накопление различных соединений железа — проявляется в повышенном содержании свободных и окристаллизированных форм оксидов железа. Бурые лесные почвы формируются в условиях промывного водного режима. Как следствие процессов выщелачивания, лессивирования и псевдооглеения, в бурых лесных почвах развивается кислая реакция среды и ненасыщенность основаниями. Подтиповая диагностика. Разделение бурых лесных почв на подтипы учитывает особенности внешнего морфологического строения — присутствие элювиального горизонта А А или его невыраженность. В зависимости от этого выделяют бурые лесные оподзоленные (кислые и 2 9 Почвоведение) и просто бурые лесные (кислые и слабоненасы щенные). Различия между кислыми и слабоненасыщенными бурыми почвами внешне, морфологически, не выражены. Диагностируются они по составу поглощенных катионов. Кислые отличаются высокой ненасыщенностью почвенного поглощающего комплекса основаниями (кальция и магния обменные водород и алюминий занимают 50—90%. Характерна кислая реакция всего профиля, pH менее 6,0. У слабонасыщенных почв обменных водорода и алюминия меньше, а реакция почвенной среды слабокислая, pH около У подтипов лесных глеевых почв наблюдаются четкие признаки оглеения и псевдооглеения в виде сизых и ржавых пятен по всему профилю AtA 2+Alg+Btg и В субстантивно-генетической классификации почв применительно к Северному Кавказу все бурые лесные почвы объединены в один тип — буроземы с разделением на подтипы буроземы типичные, оподзоленные, иллювиально-глинистые, глеевые и поверхностно-тур- бированные. Для других районов России (Сибирь, Урал, Дальний Восток) выделены буроземы грубогумусные. Широк спектр переходных форм и генетических связей бурых лесных почв к иным условиям почвообразования, бореальными субтропическим, влажными сухим. Переходные формы представлены особыми почвами, как правило, эндемичными и малоизвестными, хотя при крупномасштабных картографических работах контуры этих почв выделяются объектами особого почвенно-экологического использования. Так, бурые лесные почвы имеют контакт во влажных прохладных условиях с дерново-подзолистыми почвами через дерново-палево-подзолистые почвы с черноземными и серыми лесными почвами через серо-бурые лесные почвы во влажных субтропиках с желтоземами и красноземами через желто-бурые лесные почвы в сухих субтропиках с коричневыми почвами через коричнево бурые. Эти переходные почвы несут в себе черты как буроземообразо- вания, таки соответствующих пограничных почв. Например, распространенные в низкогорьях Кавказа на черноморском побережье желто-бурые лесные почвы несут в себе признаки и ферраллитных процессов Часть. Классификация, геогр А фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 9 Использование земельного фонда бурых лесных почв. Районы распространения бурых лесных почв отличается широким диапазоном земельного использования и антропогенного пресса городов, населенных пунктов, промышленности, транспорта, сельского хозяйства и рекреации- Исторически сложилось так, что все равнинные территории можно считать полностью потребительски востребованными и освоенными, как Западная Европа. Только в горах сохраняются естественные и возобновляемые лесные массивы, местами превращенные в заповедники (Кавказский биосферный, Теберда и др. Не заповедные леса совмещают в себе эксплутационные и природоохранные функции, причем естественно стремление к ограничению хозяйственных рубок. Бурые лесные почвы широко используются как пахотные, сенокосные и пастбищные угодья. Это районы развитого плодоводства и овощеводства. Однако лесные почвы нуждаются в интенсивном окультуривании. Их естественное плодородие для пшеницы, ячменя, сахарной свеклы, подсолнечника оценивается в 25—50 баллов. Неблагоприятно может сказываться невысокое гумусовое состояние, кислая реакция среды некоторых подтипов, а также отрицательные физические свойства нижних горизонтов почвенного профиля. Основные мероприятия по повышению эффективного плодородия — создание мощного окультуренного пахотного слоя с применением органических и минеральных удобрений, травосеяния и местами известкования. Бурые лесные почвы обладают благоприятными условиями для плодовых деревьев, эфирномасличных культур, табака, грецкого ореха. В условиях черноморского побережья эти почвы интенсивно используются под яблоки, грушу, сливу, персик, черешню, цитрусовые, хурму, инжир, фейхоа и виноград. Отрасль чаеводства в основном развивается на бурых и желто-бурых сильноненасыщенных кислых) почвах .5 .3 . Чернозем ы Основные массивы черноземов находятся в Венгрии, Болгарии, Румынии, Молдове, на Украине, в центральных областях европейской части России, Поволжье, Северном Кавказе, Западной Сибири и Северном Казахстане. В России и на Украине сосредоточено около 50% мирового распространения этих почв 2 9 Почвоведение bЧерноземы — наиболее плодородные почвы земледельческих районов страны. В. В. Докучаев называл их царем почв, сравнивал с никем не обогнанным арабским скакуном, утверждая, что чернозем для России дороже золота, каменного угля, нефти. И действительно, представить наше сельское хозяйство, основу жизни страны без черноземных почв невозможно. Большая широтная и меридиональная протяженность территории черноземных почв определяет значительную неоднородность ее природных условий. Условия почвообразования. Климат характеризуется теплым летом и умеренно холодной зимой. В восточных областях зима холодная и суровая. Неоднородность климата проявляется в различной обеспеченности теплом в период вегетации, в зимних температурах и характере увлажнения. По мере движения с запада на восток уменьшается количество тепла, нарастает континентальность климата, снижается количество осадков. Это позволило разделить черноземы на отдельные фации (табл. Количество атмосферных осадков обеспечивает успешное произрастание травянистой растительности и ее высокую конкурентную способность по отношению к древесным растениям. Естественное увлажнение степной зоны обеспечивает успешное богарное (неоро шаемое) земледелие, хотя в отдельные годы возможны засухи. Выпадающие осадки предопределяют периодически промывной водный режим почв, те. в отдельные влажные годы почва и кора выветривания промывается до грунтовых води освобождается от легкорастворимых солей и гипса. В годы с пониженным количеством осадков происходит промачивание почв только до определенной глубины без смыкания с грунтовыми водами. При таком водном режиме Таблица 45 |