Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
Строение субтропических почв — коричневая типичная 2 — желтозем 3 — желтозем оподзоленный; 4 — подзолисто-желтоземная латеритная почва Ч а ст ь III К л асс и фи ка ц и я, Г Е О ф А ф и я , свойства и использование почв Почвоведение гумусовый, текстурный (оглиненный), коричневый глы- бисто-ореховатый; Bt — * текстурный слабогумусовый глыбистый, коричнево-буро ватый; Вс* — карбонатно-десуктивный с новообразованиями белоглаз ки; С — материнская порода. Гумусовый профиль A+ABt +Bt. Нижняя граница Bt находится на глубине около 80 см при содержании гумуса около 1,0%. Горизонт интенсивного оглинивания: ABt+ Bt. Карбонатный профиль (ВСа) заканчивается на глубине 120—200 см. Коричневые почвы удивительно напоминают по гумусово-кар бонатному профилю черноземы. Однако гумусовые вещества этих почв не имеют черных фракций. К коричневым почвам по внешнему виду приближаются черноземы южной Тамани. Текстурное оглинивание средней части профиля, столь типичное для коричневых почв, в слабой мере свойственно всем черноземам южно-евро пейской фации. Тип коричневых почв разделяется на подтипы: коричневые выщелоченные почвы развиваются в наиболее влажных условиях под дубовыми или дубово-грабовыми лесами с орешником, алычей, кизилом, яблоней и грушей. Профиль Ане содержит карбонатов; коричневые типичные почвы отличаются от выщелоченных менее выраженным лесным древостоем и карбонатностью метаморфического горизонта коричневые карбонатные почвы более ксерофитны и содержат известь уже в поверхностных горизонтах. В пределах подтипов выделяются роды: обычные — развиваются на умеренно карбонатных глинах и су глинках; остаточно-карбонатные — приурочены к сильно карбонатным глинами суглинкам с содержанием извести более 10%; неполноразвитые — как правило, на Юге России приурочены к элювию известняков и мергелей. Не имеют карбонатно-десук- тивного горизонта Вса* Часто отнесение их к типу коричневых почв проблематично в районе Новороссийска и Геленджика эти почвы называют дерново-карбонатными; Часть. Классификация, ГЕОгрлф ия, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в красноцветные; — образованы на древних ферраллитных корах выветривания. Обычно малокарбонатны или бескарбонатны; Использование земельного фонда. Коричневые почвы обладают высоким уровнем агрономического плодородия, которое успешно может реализовываться при богарном (неполивном) земледелии. Главные сельскохозяйственные культуры Средиземноморья — виноград, лимон, апельсин, инжир, персик, маслина. Широко распространены другие плодовые культуры, свойственные умеренным широтам. При необходимости успешно культивируются зерновые (пшеница, кукуруза, ячмень и др. Однако славу полусухим субтропикам создают виноград и цитрусовые. Для человека — Средиземноморье благодатный биоклиматический рай. Известнейшие курорты и здравницы мира сосредоточены именно здесь .6 .3 . Красновато bb-bbч ер н ы е п о ч вы Луговые субтропические степи (пампы) встречаются только в Южной Америке. Они приурочены к восточной приатлантической части континента (аргентинская и уругвайская пампы. Субтропические прерии описаны на юге США, и также на юге Африки и юго- востоке Австралии. Климатические среднегодовые показатели близки к средиземноморскому типу. Однако очень важно подчеркнуть, что совершенно по-другому представлены сезоны года. При среднегодовом количестве осадков (800—1600 мм) значительная часть приходится на жаркий летний период (декабрь — февраль, когда выпадает почти 80% дождей. Постоянная высокая, ноне избыточная, влажность воздуха, почвы и коры выветривания интенсифицирует все биологические, физико-химические и химические процессы в биогеоценозах пампы, приближая их по напряженности к уровню влажных субтропиков с соответствующим биогеохимическим результатом, который выражается в развитии аллитных (ферраллитных) процессов. Зима (июнь — август) представляется как сухая умеренно холодная (5—12 Си относительно сухая, когда биологические явления значительно замедляются. Загадка аргентинской пампы — отсутствие лесов. По климатическим условиям, казалось бы, ничто не может препятствовать росту лесов, однако их нет. Растительность пампы — злаковые высокотравные луговые степи. По некоторым данным, здесь Почвоведение до тысячи видов растений. Естественный травяной покров достигает 0,8—1,2 м высоты и сохраняет зеленый цвет в течение круглого года. Типичные злаки пампы ковыль, мятлик, аристида, перловник, костер, трясунка, просо, овсяница, келерия. Из других растений песчанка, синеголовник, люпин, горошек, красная вербена, крестовник, касатиковые, миртовые, пасленовые. Густой травяной покров сплошь покрывает поверхность пампы и мощная ежегодно отмирающая корневая система растений ежегодно обеспечивает биологический круговорот значительным объемом органических веществ, обладающих высокой зольностью, богатством белковых веществ. Минерализация обеспечивает постоянное поступление в почвенные растворы элементов — биофилов. Биоклиматические условия и богатая травянистая растительность на равнинах, сложенных лессоподобными глинами и суглинками способствуют формированию весьма оригинальных почв. Это красно- вато-черные почвы субтропических прерий (руброземы, гумусовые акрисоли). Почвообразование определяют следующие процессы. Гумусонакопление фульватно-гуматного типа со значительным участием черных гуминовых кислот. Обилие органических остатков и сухой прохладный зимний период способствуют консервации органических веществ. Образуется хорошо прокрашенные гумусом почвенные горизонты. Гумус большей частью кислый, ненасыщенный, подвижный. Характерна затеч- ность гумусовых горизонтов. Содержание гумуса около 10%. 2. Интенсивное выщелачивание подвижных солей и карбонатов из верхних горизонтов. Реакция среды слабокислая около 6,0. Ниже гумусового профиля образуется иллювиально-десук тивный горизонт Сса с твердыми конкрециями, типичными для влажных травянистых почв. Ферраллитизация с термической деградацией окислов железа. Типичны красные и бурые тона, особенно в нижней части профиля. Оглинивание всего профиля по каолинитовому типу. Своеобразие руброземов заключается в сочетании в них свойств черноземообразования и аллитизации. Черноземные свойства этих почв богатство гуминовым гумусом (мощный гумусовый горизонт, до 100 см, при высоком количестве гумуса, нейтральная реакция среды Часть. Классификация, геогр А фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 4 оптимальные для растений физические свойства (хорошая комкова то-зернистая оструктуренность, рыхлое сложение и т. д) богатство зольными элементами- Аллитные процессы приводят к накоплению в профиле почвы свободных окислов алюминия и железа, что морфологически проявляется в появлении красных (рубиновых) тонов в окраске. Сочетание черных и красных тонов выглядит весьма эффектно и неповторимо больше нигде на планете. Конечно, красновато-черные почвы субтропических прерий отличаются высоким плодородием. Сейчас в Южной Америке пампа — самый крупный массив наиболее плодородных земель. Значительные площади распаханы. Здесь возделываются пшеница, кукуруза, подсолнечник, овес, ячмень, картофель. Нераспахиваемые территории используются как высокопродуктивные пастбища для крупного рогатого скота .6 .4 . Сер око р и ч не вы е п о ч вы bbbСеро-коричневые почвы рассматриваются как зональный тип почвообразования сухих субтропиков кустарниковых степей, которые имеют наземном шаре широкое распространение Испания, южная часть Северной Америки, юго-восток Австралии и юг Африки, Восточное Закавказь^. Серо-коричневые почвы образуются в условиях недостаточного увлажнения, с короткой зимой и длинным сухим летом. Температуры января —1 — + 5 С, количество выпадающих осадков 250—500 мм. Практически все осадки приходятся на зимнее время. Засушливость климата определяет невысокую биологическую активность и изреженность растительного покрова. Серо-коричневые почвы малогумусные: 1,5—3,0%. Мощность горизонтов гумусового прокрашивания 40—60 см. преобладают корич нево-серые тона в окраске, часто с буроватым оттенком. Гумус фуль- ватно-гуматной природы. Характерно оглинивание почвенного профиля, приближающееся к типу коричневых почв. Четко выражены монтморилонитово-гидрос- людистая природа глинистых минералов. Однако в связи с низкой гумусностыо серо-коричневые почвы не отличаются высокой поглотительной способностью (табл. 55). Серо-коричневые почвы содержат много зольных элементов, что связано с высокой зольностью растительных остатков и очень сухим летом. Реакция среды слабощелочная. Однако почвы не Почвоведение bbТ а блица Состав серо-коричневой почвы Сирии (по Онищенко) Горизонт, глубина Гумус, % С02 карбонатов % pH Емкость поглощ. мг.-экв/ 100г Ил, Валовое содержание, А 0-10 гл 18,8 29,8 50,8 17,5 4,1 ABt 28-32 1/1 14,1 8,0 17,5 33,9 54,1 18,6 3,9 Ва 50-60 0,5 16,5 8,4 16,7 35,3 51,4 18,4 з» Сс, 120-130 — 20,1 8,7 — 30,9 45,1 засолены в верхних горизонтах. В зимний период происходит вынос солей и формирование карбонатного и гипсового горизонтов. Солонцеватость, столь типичная для каштановых почв сухих степей суббореального пояса, встречаются в субтропиках очень редко. Большей частью признаки солонцеватости отсутствуют повсеместно. Серо-коричневые почвы, карбонатные с поверхности. Генетический профиль серо-коричневых почв определяют следующие горизонты: А — гумусово-аккумулятивный; ABt — гумусовый, текстурный грубо оструктуренный; ВСа — карбонатный иллювиальный Г Си _ гипсовый иллювиальный. Тип серо-коричневых почв подразделяют на подтипы — темные серо-коричневые, обычные серо-коричневые и светлые серо-коричне вые. Генетическое родство темных серо-коричневых почв наблюдается с коричневыми почвами, а светлых серо-коричневых почв — с сероземами субтропических пустынь. Природные условия сухих субтропиков позволяют выращивать ценные сельскохозяйственные культуры пшеница, ячмень, кукуруза, хлопчатник, инжир, гранат, грецкий орех, апельсины, мандарины. Особенно хороши условия для виноградников и маслины. Обязательным условием получения высоких урожаев является орошение. Широко используются сухие кустарниковые субтропические степи под пастбищное овцеводство, особенно в Австралии 3 .7 . ПОЧВЫ ТРОПИЧЕСКОГО ПОЯСА Тропический биоклиматический пояс — это территория Земли, где приток солнечной энергии определяется суммой положительных температур свыше Сот до 14000°. Преобладающая часть равнинной суши Земли находится в условиях тропического пояса (47,7%). Разнообразие природной географической среды определяет широкий спектр почвенного покрова, асами почвы являются компонентами этого разнообразия. Очень велико различие в условиях увлажнения зон и провинций тропического пояса. При высоком притоке солнечной энергии количество выпадающих осадков в различных природных зонах колеблется от 10 до 7000 мм, что влечет за собой громадную неоднородность живой среды биосферы. Неоднородность геоморфологических условий. В пределах тропического пояса встречаются низменные равнины, рифтовые плоскогорья, высокогорные равнины. Значительно изменяются природные условия, связанные с вертикальной зональностью, которая имеет неодинаковое проявление в зависимости от расположения горных систем (гумидная и аридная термические зональности и др. Широкая неоднородность горных пород, особенно в гумидно- аридных и аридных условиях при малой распространенности четвертичных отложений. Длительный период развития, который может насчитывать многие тысячи лет. Природные катаклизмы и экзогенные процессы создавали возможность временной дискретности в развитии животного и растительного мира и биокосных объектов, атак же сохранение их реликтовых форм. Тропический пояс разделяется натри крупные самостоятельные природно-географические системы гилея, саванна, пустыня Почвоведение. Почвы ТРОПИЧЕСКИХ ЛЕСОВ В тропическом поясе гилей почвообразование определяется обилием выпадающих осадков, круглогодичными температурами не ниже Си господством лесных биоценозов. Подзоны гилей и их области определяются континентальным разнообразием и своеобразием растительного и животного мира. Для подзон тропических гилей Южного и Северного полушария характерно наличие кратковременного (2—3 месяца) сухого сезона, в период которого некоторые растения сбрасывают листву. Экваториальная зона гилея, или постоянно влажные дождевые леса, характеризуется обилием выпадающих осадков. Типичны величины 2500—7000 мм в год. Дожди идут большую часть года почти ежедневно. Сформировавшиеся здесь многие тысячелетия назад лесные формации имеют многоярусное строение, в котором участвуют несколько ярусов древесных пород, кустарники, низкие и высокие травы, эпифиты, мхи, водоросли, лишайники, грибы и т. д. Например, леса Амазонской низменности (сельва) состоят из 10— 12 ярусов. В их состав входит огромное количество видов растений. Обилие видов растений крайне велико, но число особей, относящихся к одному виду, обычно незначительно. Кроме высоких бертолетий, сейб и пальм, в экваториальных лесах растут лавровые, миртовые, мимозовые и бобовые, фикусы, гевеи, красные деревья. В наземном покрове присутствуют различные крупные травянистые растения с мощными стеблями и листьями древовидные папоротники, достигающие нескольких метров высоты, бромелиевые, какао, кофейные деревья, бананы, канновые, цветущие крупными яркими цветами. К ним прибавляются злаки, ситовники, марантусы. На деревьях и на земле — множество стелющихся, ползучих и вьющихся растений, стебли которых достигают толщины и крепости канатов. По биораз нообразию и структуре биомассы тропические леса не имеют себе равных в мире (табл. В условиях гилей происходит обильное накопление фитомассы, во много раз превышающее все известные на Земле биоценозы. Ежегодный опад может достигать 1500 т/га, в то время как в наших суб- бориальных широколиственных лесах он не превышает 100 т/га. Примечательно, что при таких громадных величинах поступления в биологический круговорот растительного опада накопление постоян- Часть. Классификация, ГЕОгрдф ия, свойства и использование почв bb551biТаблица Структура биомассы тропического и суббориального лесов, т/га по Родину и Базилевич) Компоненты биомассы Сельва на желтых и красных аллитных почвах Широколиственный лес на бурых лесных почвах Фитомасса 500-1500 300-400 Ризомасса 100 55 Зоомасса 4,5 0,5 Опад ежегодный Зольные элементы ной лесной подстилки не происходит. Все в кратчайший срок перерабатывается биотой до простых химических соединений. Подсчеты показали, что фауна и микрофлора гилей могли бы преобразовать до 10 годовых опадов. Трудно переоценить значение в обеспечении планеты Земля атмосферным кислородом. Почвообразование и почвы. Комплекс почвообразовательных процессов определяется следующими явлениями. Вынос всех растворимых компонентов различного происхождения за пределы почвы и коры выветривания. Это выщелачивание не только щелочных и щелочноземельных катионов, но и коллоидов, главным составляющим которых является кремнезем, растворов органических веществ, включая гумусовые кислоты и т. д. Вымываемые вещества становятся недоступными живым организмам. Это первопричина формирования в тропиках крайне бедных по плодородию почв. Полнейшее преобразование минеральной массы почвы и коры выветривания по ферраллитному (аллитному) типу. Происходит разрушение всех алюмосиликатов и силикатов как первичных, таки вторичных минералов и накопление минеральной массы, состоящей только из различных окислов железа и алюминия и вторичного алюмосиликатного минерала — каолинита. Вторичный синтез и накопление минерального каолинита — главнейшая черта аллитизации. Этот минерал в гипергенных процессах земной коры остается абсолютно устойчивым. Остальные продукты разрушения выносятся за пределы почвы и коры выветривания. В экваториальных дождевых лесах ферраллитизация придает почвам или красный цвет (обезвоженные окислы железа) или желтую окраску (гидратированные минералы 5 5 Почвоведение bокислов железа. В листопадных лесах тропиков Северного и Южного полушария преобладают красные почвы, так как именно в сухой период года происходит обезвоживание железистых минералов. Красный цвет почв господствует в ландшафтах влажных тропиков. Ферраллитный процесс дополняет продуктами разрушения явления выноса растворимых веществ. Геологическая природа исходных пород существенного значения не имеет. Конечный результат — фер- раллитные коры выветривания, повсеместно близки по составу и свойствами различаются только по количеству содержащихся в них Fe 20 3, А 3, кварца и каолина. В высшей степени интенсивная минерализация биологических остатков различного происхождения. Биофильные элементы сразу же поглощаются организмами и включаются в биологический круговорот. Выноса элементов-биофилов за пределы коры выветривания не происходит. Нисходящие фильтрующиеся почвенные воды всегда мягкие, безкальцивые. Маловероятно накопление полуразложившегося опада лесной подстилки или торфяной массы. Типична гумификация с образованием только фульвокислот, которые быстро или минерализуются или попадают в грунтовые воды, а затем в речные системы. Вода многих тропических рек часто имеет желтоватый цвет и даже коричневатый (Рио-Негру) цвет. Гумусовые темноокрашенные горизонты, как правило, не образуются. Исключение составляют почвы относительно прохладных горных систем, где возможно образование особых гумус-ферраллитных почв, входящих в систему горной зональности тропических стран. Латеритный процесс как природное явление типичен для листопадных гилей с сухим сезоном в годовом цикле увлажнения. В почвах дождевых лесов возможно антропогенное латеритообразование после сведения леса и включение почв в сельскохозяйственный оборот. Обнаженная, перегретая под лучами Солнца ферраллитная масса склонна к цементизации в бесплодной каменистый латерит. Длительная эволюция почв может провоцировать процессы лессиважа, оглеения и псевдооглеения, оподзаливания, что способствует латеритообразованию, элювиально-иллювиальной ферралли- тизации профиля и даже формированию особых тропических под золов. Для гилей характерно формирование двух обобщающих типов почв красные и желтые ферраллитные почвы постоянно влажных Часть. Классификация, Г Е О ф л фи я , свойства и использование почв bibтbiдождевых лесов, красные ферраллитно-латеритные почвы сезонно влажных листопадных лесов. По мнению академика И.П. Герасимова, почва и кора выветривания в условиях гилей состоит из следующих частей: Зона А — верхняя часть активного почвообразования мощностью :оло 0,7 м. Здесь господствуют биологические циклы гумификации минерализации органических веществ. Образующиеся фульвокис- лоты минерализуются или вымываются нисходящими токами влаги. На красном и желтом фоне просматриваются серые тона от слабого накопления гуминовых кислот. Характерна железистая зернисто-ком коватая структура. Процессы гумификации, оподзоливания и лесси- вирования формируют горизонты At, A j A2, А. Горизонт Aj с большой условностью можно назвать гумусовым. Типичны здесь псевдогуму- совые явления. Реакция среды слабокислая или кислая. Зона В — нижняя часть активного почвообразования. Интенсивная инфильтрация влаги, развитие процессов выщелачивания, огли- нивания, иллювиирования. Господство красных тонов в окраске. Мощность горизонтам. Реакция среды слабокислая. Зона С — собственно кора выветривания и почвообразующая порода, зона литомаржа — гнилого камня. Мощность этой части коры выветривания достигает огромных размеров и сможет простираться на глубину 100—200 м. Независимо от исходной горной породы ее состав везде практически однороден окислы алюминия и железа и алюмосиликат каолин. Некоторое разнообразие может вносить инертный кварц (S i0 2), входящий в состав исходных горных пород. Поэтому коры выветривания различаются на аллитные и сиаллитные (фераллитные, сифераллитные). Красная и желтая окраска связана с процессами аллитизации, а выщелачивание практически освобождает кору выветривания от простых солей и свободного кремнезема. Зона D — слабо разрушенная горная порода. Характерны начальные стадии выветривания, аллитизации, выщелачивания. При обилии синтезируемой биологической массы может создаться превратное впечатление о высоком плодородии тропических почв гилеи. Увы, красные и желтые ферраллитные почвы постоянно влажных тропических лесов и красные латеритные почвы крайне бедны элементами питания. Они слабо гумусированы, промыты от всех веществ биофилов в результате процессов фераллитизации и выщелачивания, часто сопровождающихся оподзоливанием. В биогеоценозах ■2. Почвоведение Почвоведение леса накопление элементов плодородия происходит в самой биомассе леса, а биологический круговорот, поддерживающий высокую продуктивность тропических лесов, складывается из следующих звеньев биомасса — опад — минерализация и гумификация опада — перехват корневыми системами растений леса, необходимых для жизни химических элементов — вертикальная их транспортировка в биомассу растительности. При сведении леса и вовлечении красных и желтых ферралитных почв в пашню земля может дать два-три удовлетворительных урожая, и затем превратится в практически бесплодную массу. Без интенсивного окультуривания и поддержания плодородия земледелие обречено на неудачу. Восстанавливаются лесные биоценозы медленно. Первоначальный зональный запас биоэлементов был создан в далеком прошлом и поддерживался безотказно действующим замкнутым биологическим круговоротом веществ в биогеоценозе. Почвы |