Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
Кллссификлция, ГЕОГрлфия, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 0 Таблица Устойчивость растений к затоплению Неустойчивые Слабоустойчивые Устойчивые Люцерна, абрикос, фасоль, донник, овес, персик, картофель, томаты Яблоня, груша, костер, хлопчатник, слива, рожь, сорго, пшеница, тимофеевка Канареечник, клевер, овсяница высокая, рис, ледвянец, вишня Средняя поемность — состоянием воды от 7 до 15 дней. Исключает озимые культуры. Благоприятна для естественных и сеяных трави большинства плодовых насаждений. Продолжительная поемность — от 15 до 30 дней. Исключает полевые сельскохозяйственные культуры. Благоприятна не для всех трав. Очень продолжительная поемность — состоянием полых вод более дней. Способствует заболачиванию территории и развитию болотных травянистых группировок. Для регулирования поемности необходимо проводить обвалование участков, предназначенных под сельскохозяйственные культуры. Уникальны по природному разнообразию леса пойменных территорий, далеко уходящие по долинам рек как на север от тайги, таки на юг, в зоны сухих степей и полупустынь. В этих биогеоценозах, как, например, на Северном Кавказе, отмечались особые аллювиаль но-лугово-лесные почвы. Зарегулирование рек, строительство плотин и водохранилищ в корне изменило ход развития природных процессов сократились площади земельных угодий, исчезли нерестилища, появились условия для развития явлений солонцеватости, соленакопления, слитогенеза, что привело в ряде случаев к опустыниванию территорий. На рисовых почвах главная задача использования земель состоит не в борьбе с засолением почва в получении высоких урожаев риса. Однако это часто зависит от эксплуатации, культуры земледелия, се вооборотов и т. п. Поэтому универсального, приемлемого для всех участков зоны рисосеяния приема или метода повышения урожайности рисовых почв нет, разнообразие природных и технологических условий определяет необходимость решать задачу повышения урожайности риса в каждом конкретном случае индивидуально. В тоже время монокультура риса категорически исключается, травопольные севообороты обязательны, а на рисовых системах целесообразна 4 0 Почвоведение система дренажа кротового (на глубине 40—45 см, one ративного дренажа глубиной 80—120 см и систематического дренажа глубиной 1,7—2,5 м. Необходимо отметить, что рисосеяние в условиях субтропиков и тропиков имеет свои особенности, способы и проблемы получения высоких урожаев при специфичном качестве продукции 3.10. ПОЧВЫ ПУСТЫНЬ Пустыни — особые типы ландшафтов, сложившиеся в областях с постоянно сухими жарким климатом. На Земле пустыни распространены в суббореальном, субтропическом и тропическом биоклимати- ческим поясах. Особое место занимают пустыни полярного пояса. В бореальном поясе природных пустынь нет. Распространение пустынь Пустыни на всех континентах занимают огромные площади. Самым пустынным континентом можно назвать Австралию. Биоклиматические условия Основные черты климатических и погодных показателей (табл. 66): высокие температуры летнего периода, контрастность сезонных и суточных температур, низкое количество атмосферных осадков (коэффициент увлажнения Таблица Климатические показатели пустынь Биоклиматический пояс Температура, С° Осадки, мм Лето Зима Максимум Минимум Суббореальный 22-32 -7-15 50 -42 Субтропический 5-15 50 -20 Тропический 20-25 50, на поверхности почвы до 90 5 50-100 4 Высокогорные пустыни Памира и Тибета летом имеют температуру 10-15°, а зимой Даже при полном отсутствии осадков жизнь не прекращается, а следовательно, сохраняются и элементы почвообразования, такие как цветение скал при кратковременном туманном увлажнении и образование пустынного загара. Наибольшее биологическое разнообразие и наиболее оптимальная экологическая ситуация складывается в субтропических пустынях, где прослеживаются мощные толщи эоловых лессов и песчаных массивов без каких-либо негативных экологических последствий для Почвоведение фитоценозов. В суббореальных пустынных степях господствуют различные третичные и более древние морские глины, содержащие в значительных количествах легкорастворимые соли. Это ведет к солончаковатости почв и господству галофитной растительности. Основные черты биологических сообществ. Фитоценозы слагают растения ксерофитного типа. Это безлистные кустарники и полукустарники саксаул, эфедра, солянка, полыньи др. Важное место в фитоценозах занимают эфемеры и эфемероиды. Преимущество эфемеров в том, что они обладают способностью весь свой жизненный путь от прорастания до обсеменения совершить в очень короткий срок — за пол- тора-два весенних месяца. Этб представители крестоцветных, лютиковых, злаков, маковых. Их семена прорастут в новый дождливый сезон. В отличие от однолетних многолетние травы, или эфемероиды, замирают на лето. Наземная часть выгорает, но корневая сохраняется. К ним относятся песчаная осока, или илак, чомуч, дорема, мятлик живородящий, тюльпаны, отдельные виды сингрена. Растительный покров крайне изрежен, объем ежегодного опада минимален. Уникальная приспособленность фитоценозов к недостатку влаги. Это обеспечивается низкорослостью, изреженностью растений и др. В пустынных сообществах надземная масса намного меньше подземной. Обычно соотношение 1:20. 3. Высокая зольность фитомассы и ее богатство белками. Все ландшафты пустыни высоко обеспечены зольными элементами, вплоть до их избыточности и соленакопления в отдельных местах. Ландшафты пустынь. Природа пустынь, несмотря на многие общие черты, многообразна и привлекательна. Пустыня вдохновляет поэтов. Вспомним АС. Пушкина и его стихотворение «Анчар» (1828 г.): В пустыне чахлой и скупой, На почве, зноем раскаленной, Анчар, как грозный часовой, Стоит один во всей вселенной. Это стихотворение примечательно и тем, что именно из него воя слово почва в русский литературный и научный язык. х Часть. Классификация, ГЕОГрдф ия, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 411 Длительные периоды сухости в пустынях способствуют резкому сокращению периода биологического пресса на разнообразные лито генные типы кор выветривания. В пустынях, при всем разнообразии геологических условий, и коры выветривания, и почвы в конечном лтоге формируются в однотипные, мощные по объему зональные фер- эаллитные образования. В пустынях же беспредельно господствует физическое выветривание, биохимически, химически и биологически не затрагивающее природу первичной литогенности выходящих на поверхность горных порода, наоборот, способствующее консервации, сохранению древних поверхностей, природных и антропогенных образований. В пустынях прекрасно сохраняются как реликты прошлых природных условий, так свидетельства жизни человека древних эпох. Это сухие русла бывших рек, красноцветные коры выветривания влажного тропического почвообразования в Австралии, наскальные рисунки человека в горах Ахагари и Тебисти в центре Сахары, показывающие быт охотников в отнюдь не пустынных саваннах, постоянно действующие колодцы на местах кочевий с незапамятных времен, пустые городища и т. д. Пустыни — единственные природные зоны, где интрозональные и азональные ландшафты преобладают над типично зональным ланд- шафтообразованием, отражающем сущность биоклиматического круговорота веществ и энергии. Одним из парадоксов пустынь можно назвать многообразие форм поверхности, преобладание азональных образований (табл. 67). И эти формы в первую очередь связаны с ли- Таблица Зональные и азональные пустыни Зональная пустыня Почвы зональных пустынь Площадь зональных пустынь, Азональные образования пустынь Суббореальные пустынные степи Серо-бурые пустынные 30-50 Пески бугристые, пески барханные, каменистые пустыни (гам- мады), такыры, солевые коры, солончаки шоры, пустынный загар Субтропические пустыни Сероземы и серо-ко- ричневые пустынные 30-40 Тропические пустыни Красновато-бурые пустынные 4 1 Почвоведение bтогенными особенностями коры выветривания ив значительно меньшей степени — с зональным биологическим круговоротом материи. Последнее является важнейшей особенностью азональных ландшафтов пустынь. Площади таких ландшафтов увеличиваются от суббо- реальных пустынь к тропическим, а в пределах биоклиматического пояса — по мере нарастания сухости климатических условий. Зональные почвы пустынь проявляются на равнинных пространствах, где господствуют мелкоземисгые коры выветривания глинистого и суглинистого гранулометрического состава, имеющие значительную мощность (3—10 ми более). Географически и по энергетической напряженности различают суббореальные пустынные степи с серо-бурыми пустынными почвами субтропические пустынные степи с сероземами и серо-коричне- выми пустынными почвами тропические суккулентные пустыни с красновато-бурыми пустынными почвами. Характерны следующие черты почвообразования и свойства почв пустынь. Биологическое почвообразование отличается кратковременностью, но высокой интенсивностью минерализации как растительных остатков, таки гумусовых веществ. При гумификации в основном образуется фульвокислоты (Срк*. СФК < 1), обогащены азотом. В почвенных процессах велика роль зооценозов. Почвенная фауна придает почвам кавернозность, дырчатость и перерабатывает растительный опад. Гумусовый профиль мощностью всего около 10— 20 см при содержании гумуса менее 2%. 3. Для почв пустынь типичен нисходяще-возвратный водный режим при неглубоким промачиванием почвы, всего до глубины 30— 50 см в серо-бурых почвах и до 50—100 см в сероземах. Миграция происходит на фоне карбонатности материнских пород, что особенно выражено в сероземах. Поэтому pH почв слабощелочная, в пределах 7,5—8,5. При карбонатности поверхностных горизонтов заметно ил- лювиирование СаСОэ на глубину промачивания почвы. Высокая обеспеченность катионами кальция и магния почвенных растворов препятствует диспергации коллоидов и развитию со лонцовых процессов, хотя в отдельных случаях среди серо-бурых пустынных почв встречаются и солнцеватые почвы Часть. Классификация, ГЕогрА фи я, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 5. В почвах отсутствуют процессы перемещения по профилю илистой фракции в целом и коллоидов в частности. Распад алюмосиликатов как результат оглинивания крайне замедлелен. Типично пыле ватое оглинивание. 6. Образование структуры в почвах не выражено из-за скудности растительного покрова. Во всех почвах наблюдается высокая микро- агрегатность. Повсеместно образование на поверхности почв пористой и слоеватой корки (1—2 см. Пустынные почвы полностью насыщены основаниями из которых на долю кальция и магния приходится 85—95%. Пылеватый характер почвенной массы, часто ее ферраллитность и малая гумус- ность обуславливают низкую поглотительную способность, всего 8— 15 мг/экв на 100 г. Таким образом, общие черты почвенного покрова пустынь определяются их малой мощностью, весь профиль почвы укладывается в 20—35 см. В составе почв много карбоната кальция свободного и конкреционно сцементированного, а в суббореальных пустынях типично накопление легкорастворимых солей, образование солевых корок. Реакция среды всегда щелочная. Содержание гумуса незначительно, не превышает 2,0%. В тропических пустынях почвы красно-бурого цвета, как проявление актуальной или реликтовой ферралл итности. Азональные образования в пустынях. Песчаные пустыни представлены образованиями двух типов — пески бугристые и пески бар ханные. Обычно бытует ошибочное представление о господстве в пустынях песчаных массивов как правило, пустыня ассоциируется с песками. Но это заблуждение пески, хотя и занимают большие площади, ноне преобладают. Более того, распространение песков в суббореаль ных пустынях совсем незначительно. И еще одно ошибочное мнение будто бы пески в пустынях постоянно куда-то передвигаются. Пески бугристые — это развеваемые пески, лишенные растительности или представленные ее редкими экземплярами. Причины появления бугристых песков — антропогенные разрушения растительного и почвенного покрова, как правило, в результате неумеренного выпаса скота на барханных песках 4 1 Почвоведение bПески барханные — это закрепленные от выдувания пески с хорошим растительными почвенным покровом. Растительность является активным препятствием для дефляции. Пески барханные без антропогенного вмешательства склонны к закреплению, превращению в бугристые пески сформированием на них особых почв. При закреплении песков в поверхностных слоях накапливается гумус, карбонаты и пылевато-иловатые частицы, образующие корку, которая предотвращает развевание. Песчаные пустыни — самые благоприятные для жизни пространства. Пески поглощают водяные пары из воздуха, конденсируют их при перепаде температур. Чем выше бархан, тем больше воды он накапливает. Поэтому подавляющее большинство колодцев вырыто у подножия барханов. Наиболее богатые пастбища в пустынях расположены на закрепленных песках. Здесь же и большее сосредоточение пустынной фауны. На песках барханов формируются особые почвы, которые скрепляют пески карбонатными и гумусовыми нако плениями. Каменистые пустыни (гаммады) представлены на выходах плотных массивно-кристаллических и осадочных пород (граниты, гнейсы, мергели, известняки и т. д. Это самые безводные и безжизненные ландшафты пустынь почти полностью лишенные флоры и фауны. Такыры образуются на равнинных депрессиях, сложенных из рыхлого глинистого наноса. Слабозасоленная поверхность этого материала в условиях краткого переувлажнения, отсутствия водопроницаемости и длительного сухого и жаркого времени склонна превращаться в такыровидную. Такыр представляет гладкую как бы отполированную поверхность, разбитую неглубокими трещинами наряд паркетообразных многоугольников, имеющих в диаметре 10—30 см. Растительность на такы- рах представлена редкими эфемерами, встречающимися по трещинам. На самой поверхности такыра после дождей развивается много сине-зеленых и диатомовых водорослей, которые и определяют направление почвообразовательного процесса, асами примитивные почвы носят черты солонцеватости и не превышают 5—6 см мощности. Такыры, как и гаммады, маложизненны. Солевые коры встречаются чаще всего в тропических пустынях на рыхлых мелкоземистых породах. Их генезис имеет древнюю и до сих Часть. Классификация, ГЕ о гр д фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 1 пор не вполне ясную историю. Они формируются при глубоком залегании грунтовых вод, капиллярная кайма которых находится глубоко от поверхности. Предполагается парообразный или пленочный перенос солей, хотя механизм его представить трудно. Солевые коры представляют каменистую поверхность, похожую на гаммаду, особенно после механического разрушения. По химическому составу выделяются коры карбонатные (S i0 2 — до 25%, СаО — 65—80%), сиаллитно-карбонатные (S i0 2 — 25—45%, СаО — 50—65%), карбонатно-сиаллитные (S i0 2 — более 45%, СаО — менее 50%), и сиаллитно-гипсовые (C aS 04 — 25—50%, СаО — менее 10%, S i0 2— Солевые коры практически безжизненные пространства. Солончаки (шоры образуются в местах с близкими грунтовыми водами. В Средней Азии солончаки широко распространяются после деградации Аральского моря. Типична галофитная солянковая растительность. Эоловый (ветровой) перенос солей представляет экологическую угрозу окружающим территориям. Пустынный загар Поверхности скал и поверхность камней каменистой гаммады покрыта пустынным загаром. Это тонкая темно бурая или черная пленка, в которой накапливаются окислы железа и марганца и органические соединения. Эфемерные увлажнения поверхности камней искал приводят к кратковременному развитию пленки сине-зеленых водорослей. Скалы зеленеют, цветут. Водоросли оказывают активное воздействие нагорную породу, вызывая распад минералов. Миллиметровую пленку на скалах можно назвать своеобразной почвой. Земельное использование пустыни. Жизнь в пустыне создавала особый тип хозяйства — кочевое скотоводство с характерными для него сезонными перегонами. Земледелие возможно только при орошении. Бывшие среднеазиатские республики СССР обладали 56% орошаемых земель страны и производили 100% хлопка, 100% каракуля, 77% шелка, 40% шерсти овец. На поливных землях Средней Азии уживаются культуры умеренных и субтропических широт ячмень, пшеница, просо, винограда также плодовые — яблоня, груша, абрикос и многие другие. Благодаря обилию солнца плоды получаются более сладкие, нежные, сочные. Если сахаристость украинских абрикосов 7—10%, Почвоведение bто туркменских — до 30%. Хивинские и тедженские дыни, бухарский урюк (абрикос, самаркандская вишня по вкусу и сладости не знают себе равных. Все они выросли на почвах пустыни, под ее знойным солнцем. Но, чтобы выжить в условиях пустыни и приносить урожай, будь то хлопчатник или рис, виноград или груша, нужна вода. При ирригации возникают особенно остро проблемы засоления почва культура хлопчатника обязательна в севообороте с люцерной 3.11. ВЫСОКОГОРНЫЕ почвы bВысокогорные почвы сформировались в зоне альпийских и субальпийских, а также послелесных влажных лугов и степей. Высокогорная зона подчинена вертикальной поясности сверху она ограничена субнивальным поясом, а снизу — горно-лесным или гор но-степным, или горно-пустынным. В разных районах континентов Земли высокогорные альпийские и субальпийские почвы отличаются своей спецификой. Однако везде — это самостоятельные оригинальные типы высокогорных почв. Они образуются в условиях большого количества осадков под разнотравной растительностью альпийского и субальпийского типов на различных почвообразую щих породах. Впервые открыты и наиболее изучены горно-луговые и горно-луго во-степные почвы Кавказа. К высокогорным почвам Кавказа близки почвы регионов суббореальной и субтропической Евразии, конечно, с разными высотами над уровнем моря. Интервал высот этой зоны на Кавказе составляет 1800—2500 м в субальпийском поясе и от 2300 дом в альпийском. Выделение в систематике особых высокогорных почв, безусловно, связано с особенностями климатических условий. Климат высокогорий холодный, влажный, с мощным снеговым покровом (дом, местами 3—4 м. Лето прохладное, осень и особенно весна продолжительные. Количество выпадающих осадков варьирует вши роких пределах от 1000—1500 до 2000 мм, а в западных районах и выше — до 3000 мм. Осадки превышают испаряемость в 2—3 раза, поэтому водный режим промывной. Избыточное увлажнение отмечается в течение всего года. Коэффициент увлажнения горно-луго вых почв — 2—3, горно-луговых черноземовидных и горно-луговых степных — В весенне-летний период почвы прогреваются, а зимой не промерзают либо промерзают неглубоко под обильным снеговым покровом. Поэтому фактически в этих почвах биохимические процессы идут в течение всего года 4. Почвоведение Почвоведение bФактором, ограничивающим произрастание лесной растительности, являются низкие температуры летнего периода. Лес находит благоприятные условия для своего обитания при летних температурах не ниже 15 Си достаточном увлажнении. Примечательно и то, что не имеют значения ни продолжительность летнего периода, ни температуры зимнего, какие бы низкие они ни были. На равнинах нашей планеты такие условия встречаются только в субарктическом поясе северного полушария, в Атлантическом океане, в центре теплого течения Гольфстрим (Фарерские острова и Исландия. Здесь при оптимально теплой зиме летние температуры не превышают С. Леса не растут. На хорошо дрениро ванных территориях, что связано с особенностями почвообразую щих пород, господствует луговая растительность и приуроченные к ней особые луговые субарктические почвы, похожие на наши горно-луговые. На основании многочисленных работ было доказано, что все ряды почв в умеренном и субтропическом поясах в аспекте вертикальной зональности заканчиваются горно-луговыми почвами. Характерная особенность почвообразования на скелетных ко рах выветривания в зоне высокогорий — свободный внутренний дренаж почвенной толщи при высокой величине поверхностного стока. Это создает в ней окислительные условия и вынос легкорастворимых продуктов почвообразования за пределы почвенного профиля. Именно такими особенностями объясняется отсутствие в горах тундровых глеевых почв, которые на равнинных территориях в высоких широтах следуют после лесной таежной зоны. Почвообразование в условиях травянистых высокогорий происходит под воздействием следующих почвообразовательных про цессов. Накопление грубого кислого (горно-луговые) или нейтрального (горно-луговые черноземовидные игорные лугово-степные) гуматно- фульватного гумуса при формировании дернового и часто торфянистого поверхностного горизонта. Интенсивное физическое выветривание, как причина щебнистости профиля и образования каменистых осыпей Часть. Классификация, гЕ о гр д фи я , свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 419 Интенсивное оглинивание, приводящее к накоплению в почвах глинистых частиц и ферритизации, те. появлению свободных окислов железа и алюминия. Интенсивное выщелачивание легкорастворимых солей и карЩР натов, содержащихся в почвообразующих породах и образующихся в процессах минерализации растительных остатков и гумуса, а также при оглинивании. Данный процесс происходит при интенсивном горизонтальном промывном водном режиме и способствует поддержанию кислой реакции среды и обескарбоначиванию профиля. Для всех типов высокогорных почв особенно характерно накопление органического вещества в больших количествах. Это обусловлено несколькими причинами. Климатические условия зоны обеспечивают постоянную высокую влажность почвы, вследствие чего формируется богатая луговая растительность. Вегетационный период в зависимости от высоты продолжается всего 1—5 месяцев в году. Разложение растительных остатков протекает медленно из-за высокой влажности и низких температур. Поэтому процесс минерализации органического вещества замедлен. Образующиеся при разложении органические кислоты создают кислую реакцию среды и ведут к ненасыщенности почв основаниями. Горно-луговые почвы развиваются под альпийскими, субальпийскими мезофильными и влажными лугами. В профиле почв выделяются следующие генетические горизонты (рис. Ад (А) — дерновый гумусовый или торфянисто-дерновый гумусовый. Интенсивно пронизан корнями. Содержит много органического вещества; А — гумусовый, темно-коричневый, высокогумусный, мелко-ком коватой и зернистой структуры; АВ — гумусовый переходный; ВС — переходный с преобладанием свойств почвообразующей по роды; С — элювий или элювио-делювий коренных пород — коренные породы. Общая мощность почв изменяется в широких пределах от 20 до 100 см. Все они бескарбонатны и отличаются кислой реакцией среды и фульватным гумусом |