Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
Фациальные биоклиматические условия черноземообраэования в Россиигеогрдфия, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 9 карбонаты остаются в почве и коре выветривания, так каких растворимость вводе незначительная, в тоже время почвенно-грунто вая толща часто освобождается от легкорастворимых солей и гипса. Карбонаты Са и Mg предопределяют нейтральную и слабощелочную реакции среды. Температурные условия определяют периодичность биологической активности биогеоценозов. Характерен период зимнего покоя (2—5 месяцев. Наибольшая активность живого вещества наблюдается в мае. Весенне-летне-осенний период обеспечивает длительный период вегетации растений и обилие ежегодно синтезируемой биомассы. Однако среднесуточные летние температуры, не превышающие С, зимний покой, ранневесенняя и позднеосенняя прохладная погода не способствуют глубокому преобразованию минеральной части коры выветривания и почв, характерному для тропических и субтропических условий. Для степной зоны типично образование си- аллитной коры выветривания, обогащенной вторичными глинистыми минералами. Почвообразующие породы в основном представлены лессовидными глинами и суглинками. В северных частях зоны встречаются покровные глины ледникового происхождения. Реже наблюдаются третичные глины, продукты выветривания различных горных по род. Характерная черта практически всех почвообразующих пород — карбонатность. Содержание СаСОэ в лессовидных отложениях 6—8%. Это влияет на характер почвообразования, предопределяя нейтральную реакцию почвенной среды, и создает благоприятные условия для развития травянистой растительности. Однако иногда встречаются и бе^карбонатные глины и суглинки, на которых формируются своеобразные роды черноземов. Биоценозы черноземных степей. Высокое плодородие чернозе мов было создано почти тысячелетней предшествующей послеледниковой историей развития. Многие столетия они развивались в тесном экологическом единстве с буйной лугово-степной и степной рас тительностью. Прошлый облик растительности степей представляется следующим образом. Наиболее красочна луговая степь со значительной долей разнотравья и бобовых. Широко распространены пырей, мят лики, ковыли, степные овсы, костры, лядвенец, клевер, люцерна 2 9 Почвоведение bвьюнки, и многие другие. Растительность разнотравно-ковыльных степей составляли узколистные дерновинные злаки — ковыли, тип чак, тонконог и другие с широким участием разнотравья. Характерны для степей однолетние эфемеры, отцветающие и отмирающие весной и многолетние эфемероиды, у которых после отмирания наземных частей остаются клубни, луковицы, корневища. Типчаково-ковыльные степи формировались в более засушливых условиях и характеризовались менее мощной и разнообразной растительностью, основными представителями которой являлись ковыли, типчак, тонконог, жит няки, а из бобовых и разнотравья донники, люцерны, шалфеи, зверобой, полынь австрийская и др. Меньшая фитомасса и проективное покрытие растительности типчаково-ковыльных степей, широкое участие в травостое эфемеров и эфемероидов, а также полыни — следствие заметного здесь дефицита влаги. Некоторые особенности растительности как фактора почвообразования: Степная растительность образует сплошной травянистый покров, полностью скрывающий почвенную поверхность. Травы создают значительный объем биомассы, превышающий ежегодный прирост таежного леса враз. Основная биомасса сосредоточена в корневых системах растений (около 60—80%). Образно говоря, травы живут в основном в почвенной массе. Ежегодно синтезируемая биомасса отмирает на 95% в этом же году, те. практически полностью превращается в растительные остатки и поступает в биологический круговорот, подвергаясь минерализации и гумификации. Примечателен химический состав травянистой растительности. Характерно высокое содержание белковых и других питательных веществ для травоядных животных веп^ств (углеводы, жиры и др, что создает предпосылки для успешного существования первичных консу ментов. Травянистая растительность накапливает в своей биомассе значительные количества зольных элементов (Са, Mg, КР и др. Высокая зольность обеспечивает полную нейтрализацию всех кислот, образующихся при минерализации и гумификации, что наряду с климатическими особенностями, создает нейтральную и слабощелочную реакцию почв, почвообразующих породи грунтовых вод. Высокое содержание протеина в растительных остатках иней тральная реакция среды благоприятствуют жизнедеятельности микробных форм микроорганизмов Часть. Классификация, гЕ о гр л фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 9 Генезис и строение черноземов. Чернозем как тип почвообразования формируется в результате следующих ведущих процессов дерновый процесс образование и накопление гумусовых веществ (гумификация выщелачивание и миграция простых солей оглинивание почвенной массы. Дерновый процесс наблюдается во многих почвах, однако наиболее ярко он проявляется в черноземах, особенно в типичных и обыкновенных, где охватывает мощную толщу почвы. В черноземах процесс выщелачивания обязательно сопровождается явлениями вертикальной восходящей миграции солей в сухие периоды года. Это приводит к новообразованиям конкреций СаСОэ, C aS0 4 и легкорастворимых солей. Выщелачивание и миграция солей при непромывном водном режиме являются условиями формирования солевых иллювиальных горизонтов (белоглазка, гипс, легкорастворимые соли. Подобные условия характерны для каштановых почв, обыкновенных и южных черноземов. При периодически промывном водном режиме (черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные) складываются следующие условия легкорастворимые соли и гипс вымываются за пределы почвы и коры выветривания, те. в грунтовые воды, а труднорастворимые карбонаты кальция остаются в профиле почвы и формируют иллювиально-десуктивный горизонт карбонатных новообразований (белоглазка, журавчики). Главный генетический почвообразующий результат выщелачивания — формирование карбонатного профиля чернозема. Это карбонатный иллювиально-десуктивный горизонт Вса (ССа), образующийся ниже гумусовых горизонтов А+АВ. Процессы выщелачивания сопровождаются растворением СаСОэ, переходом карбоната кальция в бикарбонат С а(Н Си дальнейшим осаждением известив форме мучнистых скоплений СаСОэ (белоглазки) и твердых конкреций (жу- равчиков). Содержание С аС 0 3 здесь достигает 12— 15%. Выше этого горизонта и глубже количество С аС 0 3 снижается. Следовательно, черноземы отличаются высокой карбонатностью, богатством известив нижних горизонтах профиля. Почвенные растворы всегда насыщены Са(НСОэ)2. Для растений-ацидофилов условия неблагоприятные. Карбонатность профиля черноземов генетически связана с карбонат ностью материнских пород. Широко распространенные лессовидные 2 9 Почвоведение bглины и суглинки всегда карбонатны, содержание в них СаСОэ достигает С процессами выщелачивания связано формирование в чернозе мах горизонта гипса и легкорастворимых солей BCsSa (CCsSa). Появляются друзы C aS04, прожилки легкорастворимых солей в слабо заметной форме и просто пропитка ими массы материнской породы. Образование иллювиального горизонта гипса и легкорастворимых солей происходит на глубине среднего многолетнего промачивания черноземов. Строение черноземов. Все черноземы имеют общее генетическое строение профиля независимо от географического распространения. А — гумусовый горизонт . Однородной темно-серой окраски иногда со слабым буроватым оттенком. Буроватый тон хорошо заметен только в южных черноземах. Интенсивность темного окрашивания увеличивается от южного чернозема через обыкновенные и типичные к выщелоченному тучному чернозему. В целинных и длительно залежных почвах могут формироваться горизонты Ао (степной войлоки Ад (дерновый горизонт, имеющий прекрасную зернистую структуру без порошистых фракций. Горизонт А в пахотных черноземах разделяется на Апах (пахотный горизонт) и А (подпахотный горизонт. Пахотный горизонт, как правило, имеет разрушенную структуру. Она глыбистая после распашки под зябь, после зимы становится порошистой. Ценные зернистые и комковатые фракции или практически отсутствуют. Подпахотный горизонт сохраняет строение целинных вариантов чернозема; Л В — гумусовый переходный горизонт . Однородное гумусовое темно-серое окрашивание ослабевает. Горизонты А+АВ определяют мощность гумусового профиля. Она изменяется в широких пределах от 40 до 150 см. Горизонт имеет хорошо выраженную комковатую структуру; В (В С ) — переходный горизонт.Неоднороден по окраске, с преобладанием бурых тонов. Встречаются затеки гумуса, гумусовые пятна. Неоднородность окраски создается также интенсивной пере- рытостью землероющими животными, наличием червороин и крото вин, обилием прожилок и мицелия карбонатов; В Са (Сса) десукт ивно-карбонат ны й иллювиальный горизонт с обилием конкреционных новообразований известив виде Часть. Классификация, ГЕ о грд фи я , свойства и использование почв b299белоглазки, журавчиков и др. Общее накопление СаСОэ достигает 10—14%. С глубиной количество извести уменьшается. Нижняя граница профиля чернозема определяется стабильным количеством СаСОэ, характерным для материнской породы (CcsSa) иллювиальный горизонт гипса ил егко растворимых солей. Он обнаруживается только в черноземах южных и обыкновенных. Хорошо промытые атмосферными осадками опод золенные, выщелоченные и типичные черноземы этого горизонта не имеют; С — почвообразую щ ая порода. Таким образом, общая мощность чернозема как типа почвообразования определяется горизонтами А+АВ+В+Вса+С^ или А+АВ+В+ВСа. Она простирается до материнской породы Си составляет у разных подтипов от 150 до 450 см. Самые мощные в мире черноземы наблюдаются в районе Краснодара. Это выщелоченные и типичные подтипы. Кроме общей мощности всего профиля, обозначают отдельно мощность гумусовых горизонтов, А+АВ, нижняя граница которых совпадает с содержанием гумуса около 1,0%. В быту мощность чернозема ассоциируется с мощностью гумусовых горизонтов. В классификации принято видовое разделение на маломощные, среднемощные, мощные и сверхмощные черноземы именно по мощности А+АВ. Типовое строение чернозема характерно для рода обычные. Другие черноземы имеют те или иные отклонения. Классификация и диагностика черноземов. Черноземы степей России по биоклиматическим особенностям разделяются на четыре фации для некоторых специфичны экологические особенности земледельческого использования (табл. 46). Черноземы южно-европейской фации характеризуются как почвы очень теплые, кратковременно и периодически промерзающие только в верхнем горизонте. Значительная толща чернозема в течение зимнего периода пребывает в активном состоянии. Это отличает их от всех других черноземов России. Территориально черноземы южно-евро пейской фации распространены в Краснодарском и Ставропольском краях, в Кабардино-Балкарии, Чечне, Ингушетии, Северной Осетии, на юго-западе Калмыкии и на юго-западе Ростовской области. За рубежом подобные черноземы встречаются в Молдавии, Румынии, Болгарии и Венгрии 5 0 Почвоведение biТаблица 46 Биоклиматическая оценка фаций черноземов по экологическим особенностям земледельческого использования Фация Основные направления земледельческого использования Южноевропейская Благоприятные условия для возделывания озимых и яровых хлебов, подсолнечника, сахарной свеклы, плодовых культур. Возможна промышленная культура укрывного ви нограда Восточноевропейская Благоприятные условия для озимых и яровых хлебов, сахарной свеклы, садов. Менее оптимальны для кукурузы и подсолнечника. Исключается промышленная культура ви нограда Западносибирская Исключаются из возделывания озимые хлеба, кукуруза, подсолнечник. Оптимальные условия для картофеля, яровых хлебов. Для садов условия неблагоприятные Восточносибирская Возможны яровые хлеба, картофель. Сады исключаются Важнейшим фациальным генетическим признаком черноземов южно-европейской фации является внутрипочвенное оглинивание. В процессе почвообразования почвенная масса становится более глинистой, чем исходная материнская порода. Оглинивание генетически сближает южно-европейские черноземы с умеренно-влажными почвами субтропического ряда. Необходимо отметить еще одну также субтропическую экологическую особенность черноземов: на них возможна промышленная культура типично субтропического растения — винограда, чего практически нет на черноземах других фаций. Фациальность черноземов проявляется в неоднородности их карбонатного профиля. Южноевропейская фация черноземов отличается повышенной карбонатностью. Известь присутствует уже в гумусовых горизонтах. Гумусовый профиль мицелярно-карбонатный, а содержание С аС 0 3 в горизонте А+АВ является четким подтиповым диагностом при классификации черноземов этой фации. По экологическим особенностями потенциальному плодородию черноземы Предкавказья по праву считаются первыми в мире и превосходят черноземовидные почвы североамериканских прерий (бру- низемы). Черноземы восточноевропейской фации, находящиеся в центральных областях европейской России (ЦЧО), Поволжье, на Украине Часть. Классификация, гЕО грл фи я, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 0 и Северном Казахстане, относят к теплым промерзающим. В зимний период они пребывают в состоянии мерзлотного покоя. Главные фациальные черты характеризуются тем, что в сравнении с почвами южно-европейской фации они менее мощные и более гумусиро- ванные миграционно-мицелярные новообразования карбонатов, как [равило, отсутствуют, а горизонт белоглазки выражен четко и резко оглинивание профиля не фиксируется, что связано с меньшей био- югической активностью, из-за более холодного климата и большего териода промерзания зимой. Специфика черноземов сибирских фаций определяется прежде всего термическими особенностями климата. Суровая зима, глубокое промерзание и позднее оттаивание, часто длительно сохраняющийся на глубине 2—3 м мерзлый слой, сокращенный вегетационный период приводят к тому, что активные биологические процессы протекают сравнительно короткое время и затрагивают небольшой почвенный слой. Несмотря на краткость вегетационного периода, растительные остатки разлагаются полно, так как совпадение периодов наиболее высоких температур и наибольшего увлажнения способствует весьма активной микробиологической деятельности. Низкие зимние температуры благоприятствуют консервации гумуса и приводят к высокому его накоплению ( 8—12%) в гумусовом горизонте небольшой мощности. Состав гумуса гуматно-кальциевый; часто наблюдается повышенное содержание нерастворимого остатка. Для черноземов этой фации характерно наличие глубоких языков и карманов у нижней границы гумусового горизонта, проникающих иногда до глубины 100—150 см. Образование их связано с морозобойными трещинами, засыпанными материалом гумусовых горизонтов. Другая особенность профиля черноземов этой фации, за исключением наиболее аридных форм, — глубинное оглеение, связанное с временным повышенным увлажнением в нижней части профиля, обусловленным наличием здесь длительно-сезонномерзлого слоя. В черноземах сибирских фаций горизонт гипса и легкорасстворимых солей, как правило, отсутствует. В пределах каждой фации тип чернозема разделяется на подтипы оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные, за исключением восточносибирских длительно промерзающих 5 0 Почвоведение bчерноземов, где подтипы оподзоленных и типичных черноземов не фиксируются. Фациальная специфика подтипов черноземов показана в табл. 47 и на рис. 10 и Состав и свойства черноземов. Общая особенность черноземов — гранулометрический и минералогический состав повторяет особенности почвообразующей породы. Гранулометрический состав практически не испытывает изменений в процессе почвообразования (табл. 48). Исключение составляет оподзоленные и выщелоченные черноземы восточноевропейской фации и оподзоленные южно-европейской в этих подтипах наблюдается элювиально-иллювиальная ослабленная дифференциация илистой фракции в профиле. На обширных территориях преобладают черноземы легкоглини стого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава, в которых количество физической глины (частиц менее 0,01 мм) изменяется в пределах от 50—60%. Такие почвы относятся к категории тяжелых. Они имеют хорошие, оптимальные для растений свойства только при высокой зернистой, комковато-зернистой и комковатой структурности. При утрате структуры в пахотных горизонтах типична глыби- стость, а при машинном уплотнении глубоких слоев черноземы могут проявлять признаки слитости. Таблица 47 Фациальная специфика подтипов черноземов Фации Восточноевропейская Южноевропейская Черноземы оподзоленные Профиль: Al+AlA2+ABJ+B+CCa Al+AlA2+ABJ+BCa+CCa Типична элювиально-иллювиальная дифференциация минеральной массы. Обязательна кремнеземистая присыпка на структурных агрегатах Типичен безгумусовый и безкарбонатный горизонт. В между гумусовым профилем А+АВ и иллювиальным карбонатным горизонтом ССа Безгумусовый горизонт В отсутствует карбонаты присутствуют сразу ниже гумусового горизонта в ВСа Часть III. Классификация, ГЕогрлфия, свойства bbиbbи с пользование табл. 47 Черноземы выщелоченные Генетический профиль: A+ABJ+B+CCa А+АВ+ ВСа +ССа Характерна элювиально-иллювиальная дифференциация минеральной массы (горизонт Между гумусовым горизонтом А+АВ обязателен безгумусовый и безкарбонатный горизонт В. Преобладают среднемощные и мощные черноземы с содержанием гумуса 5-6%. Легкорастворимые соли и гипс в профиле отсутствуют Дифференциация минеральной массы отсутствует. Безгумусовый и безкарбонатный горизонт В отсутствует вскипание начинается в нижней части гумусового про филя. Преобладают сверхмощные черноземы с содержанием гумуса около 4%. Легкорастворимые соли и гипс в профиле отсутствуют Черноземы типичные Генетический профиль: А+АВ+ ВСа +ССа А+АВ+ ВСа +ССа Преобладают мощные черноземы с содержанием гумуса Легкорастворимые соли и гипс в профиле отсутствуют Преобладают сверхмощные черноземы с содержанием гумуса около 4%. Легкорастворимые соли и гипс в профиле отсутствуют Черноземы обыкновенные Генетический профиль: А+АВ+ ВСа +CCa+CS А+АВ+ ВСа +Преобладают мощные и среднемощные черноземы с содержанием гумуса 5-6%. Вскипание от HCI начинается в горизонте АВ. Иллювиальный горизонт гипса и легкорастворимых солей С типичен Преобладают мощные и сверхмощные черноземы с содержанием гумуса Вскипание от HCI начинается с поверхности почвы. Иллювиальный горизонт гипса и легкорастворимых солей нетипичен Черноземы южные Генетический профиль: А+АВ+ ВСа +CCa+CS A+ABt+ ВСа +Преобладают среднемощные черноземы (А+АВ около 60 см) с темно-серой окраской профиля и содержанием гумуса 4-5%. Гипсовый горизонт типичен. Вскипание от НС в средней части профиля, ау распахиваемых почв часто с поверхности Преобладают мощные черноземы (А+АВ — 90-100 см) с каштановой окраской профиля и содержанием гумуса около Гипсовый горизонт нетипичен. Вскипание от НС с поверхности почвы |