Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
1 2 3 Рис. 19. Строение высокогорных почв — горно-луговая альпийская 2 — горно-луговая субальпийская 3 — горно-луговая черноземовидная; 4 — горно-степная субальпийская Часть. Классификация, ГЕО грдф ия, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 2 1 Горно-луговые черноземовидные почвы формируются под альпийскими и субальпийскими остепненными лугами и луговыми степями. Тяготеют к центральной и восточной части Кавказа. Генетический профиль определяют следующие горизонты: Ад — дерновый гумусовый, признаки оторфяненности отсутству ют; А — гумусовый, темно-серый с коричневатым оттенком, комкова то-зернистой структуры; АВ — гумусовый переходный. Характерно ослабление черных тонов. Возможно присутствие карбонатов; ВС — переходный с преобладанием в окраске и строении признаков почвообразующей породы; С — элювий (элювио-делювий) карбонатных пород. Мощность колеблется в широких пределах от 20 до 100 см. Присутствие карбонатов типично, реакция среды близка к нейтральной. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты. Горные лугово-степные почвы развиваются в высокогорной безлесной зоне под остепненными лугами и луговыми степями. Географически они тяготеют к территориям Восточного Кавказа, отличающимся повышенной сухостью. Генетический профиль слагают следующие горизонты: Ад — дерновый гумусовый; А — гумусовый, серовато-коричневый с комковато-зернистой структурой; АВ — гумусовый переходный с непрочной зернисто-комковатой структурой; ВС — переходный со свойствами материнской породы; С — элювий (элювио-делювий) коренных бескарбонатных по род. Карбонаты по всему профилю горных лугово-степных почв не наблюдаются. Мощность профиля около 60 см. Реакция среды от слабокислой до слабощелочной. Для всех типов высокогорных почв Кавказа характерно присутствие по всему профилю включений щебня, гравия и др. Несмотря на выделение дернового горизонта, корневые системы травянистой растительности пронизывают весь профиль почвы, вплоть до горизонта С. Профили высокогорных почв интенсивно перерыты землероющими 4 2 Почвоведение bживотными. Очень много повсеместно капролитов. Важнейшая генетическая и диагностическая особенность при визуально слабом гумусовом окрашивании почв присутствие гумусовых веществ уникально велико (более 20%). По цвету почвы нельзя определить ее истинное гумусовое содержание. Причина наблюдаемого явления — высокогорная специфика гумуса. Подтиповая таксономия представлена следующим образом: Горно-луговые альпийские почвы формируются под альпийской растительностью и имеют морфологическое строение, соответствующее описанному для типа. Горно-луговые субальпийские почвы образуются в условиях субальпийского природного пояса под субальпийской и послелесной луговой растительностью. Отчетливо отличаются от альпийских почв появлением серых тонов в окраске, большей прочностью структуры, более тяжелым гранулометрическим составом вследствие интенсивного оглинивания. Горно-луговые черноземовидные типичные почвы по морфологическому строению соответствуют описанию, данному для типа. Горно-луговые черноземовидные выщелоченные почвы от типичных отличаются отсутствием обломков карбонатной породы и вскипания от соляной кислоты в гумусовом профиле. Горно-луговые черноземовидные карбонатные почвы характеризуются карбонатностью всего профиля, как мелкоземистой части, таки каменистых включений. Горные лугово-степные субальпийские почвы формируются под субальпийскими лугами и луговыми степями. Горные лугово-степные альпийские почвы развиваются в условиях альпийского пояса под остепненной растительностью. Отличаются от субальпийских почв меньшей сероватостью в окраске и меньшей оформленностью структуры. В субстантивно-генетической классификации высокогорные почвы отдельными типами не выделяются. Они включены в состав типов дерновых почв (горно-луговые) и темногумусовых почв (горно луговые черноземовидные, горные лугово-степные). В эти же типы по субстантивно-генетической классификации входят дерново-карбо натные, горно-тундровые дерновые, высокогорные дерново-гольцо вые почвы, а также остаточно-карбонатные и неполноразвитые роды черноземов. Часть. Классификация, гЕО грл фи я, свойства bbиbbи с пользование почв Высокогорья — ценнейшие летние пастбища. Однако в результате длительного антропогенного воздействия верхняя граница леса в районе пастбищ снижена нам. Неумеренный выпас скота ведет к распылению структуры, увеличению плотности почв, деградации растительного покрова, развитию эрозии. Основа рационального землепользования альпийских и субальпийских лугов — нормированный выпас скота в системе пастбищеоборотов и сенокосооборотов. 3.12. ПЕСКИ И ПЕСЧАНЫЕ ПОЧВЫ Пески и песчаные почвы встречаются во всех зонах Земли. На Юге России пески и своеобразные почвы, приуроченные к ним, встречаются в Ростовской, Астраханской, Волгоградской областях, в Дагестане и Калмыкии. Об их распространении можно судить последующим данным площадь, занимаемая в Калмыкии, составляет около 650 тыс. гав Ростовской области — 220, в Дагестане — 150, в Волгоградской области — 100 тыс. га. На Украине известны Нижнеднепровские пески. Большие песчаные массивы находятся в полупустынях и пустынях Средней Азии Каракумские, Кызылкумские, Прибалхашские, Приаральские, Большие и Малые Барсуки. Пески известны для пустынь всех континентов. Пески — геологические образования, сформировавшиеся при выветривании горных породи переотложении продуктов выветривания под влиянием преимущественно воды и ветра. По происхождению пески подразделяются на элювиальные, делювиальные, морские, озерные, аллювиальные (современные и древние, флювиогляциальные и эоловые. Пески, лишенные растительности (развеваемые, представляют собой скопления рыхлых песчаных масс с весьма сложной поверхностью, состоящей из бугров, гряд, небольших барханов, котловин выдувания. Процесс почвообразования на них постоянно прерывается эоловыми процессами, поэтому гумусовый горизонт в них от сутствует. Пески состоят почти нацело из минеральных частиц размером более 0,01 мм (> 90%) и отличаются резким преобладанием фракции >0,05 мм. Минералогический состав песков определяется составом исходных горных пород, условиями их разрушения, переноса и переотложения продуктов разрушения. Биологически оптимальны полевошпатовые пески, а кварцевые отличаются малой распространенностью и исключительной бедностью элементами-биофилами. Редко встречаются известковые пески в районах, где песчаные территории расположены вблизи выходов известковых пород Часть. Классификация, геогр л фи я , свойства и и с пользование почв Химический состав песков тесно связан сих минералогическим составом и характеризуется большим содержанием S i0 2 и незначительным железа, алюминия, кальция, магния. Пески содержат мало гумуса (от сотых долей процента до 0,5—0,7%) общего азота, валового фосфора и калия. Емкость поглощения незначительная — 0,5— 2 м.-экв. Почвообразование на песках во всех природных зонах Земли имеет свои оригинальные особенности, которые можно обобщить следующими положениями. На песках не образуются зональные типы почв. Нет подзолов, черноземов, каштановых почв, красноземов песчаного гранулометрического состава. Всегда и повсюду на песках формируются оригинальные интразональные почвы. В тайге — это иллювиально- железисто-гумусовые подзолы, в пустынях и полупустынных областях — бугристые пески с поверхностно окарбоначенными корковыми почвами с друзами СаСОэ, все тропические пески обязательно красноцветны с латеритными конкрециями полуторных окислов без всяких черт зональности увлажнения и т. д. В Ростовской области в прошлом песчаные почвы получили оригинальное название — «се ропески» и всегда рассматривались самостоятельно вне зональности почвообразования. Песчаные почвы, как и все интразональные образования, в каждой природной зоне имеют свои, только им присущие черты. Все песчаные почвы отличает промывной водный режим, как бы ни были сухи климатические условия. Соленакопления в песках не происходит. В тоже время вводном режиме песков значительно участие парообразной воды в ее нисходящих и восходящих миграциях. Пески способны аккумулировать пресную воду. Пескам всегда присуща своя зональная псамофитная растительность. Однако космополитизмом отличается сосна на песках она встречается от субполярных до тропических областей. Культурные растения песков специфичны как по видовому составу, таки по количеству и качеству урожая. В зависимости от климатических, зональных и других природных условий (уровня грунтовых вод, подстилающих пород, рельефа территории) песчаные массивы могут быть использованы для различных Целей выращивания лесных культур, организации выгонно-пастбищ ных угодий, сенокосов, бахчеводства, виноградарства и т. д З.Й. ПОЧВЫ УРБОЛАНДШАФТОВ И ТЕХНОЗЕМЫ 3.13.1. Почвы УРБОЛАНДШАФТОВ В условиях города наблюдается наиболее наглядное сочетание естественных факторов почвообразования с вновь возникшими, более мощными и, несомненно, доминирующими антропогенными факторами, что ведет к формированию здесь специфических почв и почвоподобных тел. И на сегодняшний день стало очевидным, что почва не всегда является объектом потенциального плодородия, дарующим жизнь в условиях современного техногенеза она в большей мере выступает как природное тело, сохраняющее, за счет высокого потенциала своих протекторных функций, экологическое равновесие того или иного ландшафта. И городские почвы наглядный тому пример. Основным результатом развития процесса урбанизации является значительное отчуждение продуктивных земель под застройки и промышленные объекты, при этом площади таких земель повсеместно увеличиваются. Основная причина трансформации почвенного покрова городов лежит вовсе прогрессирующей строительной деятельности человечества. С этим связаны изменения почв, включающие снятие, уничтожение или перемещение плодородного слоя, а также накопление, возможно, здесь же вредных промышленных и строительных отходов. Особенно много таких земель в Европе. Поданным МН. Строгановой (1997), в Бельгии они занимают 28%, Великобритании — 12%, Германии — 11% площади. В Российской Федерации в городах и населенных пунктах, на территории, равной 0,65% от общей площади, проживает около 3 /4 населения, те. более 100 млн человек. Нужно отметить, что возросшая за последние десятилетия интенсивность антропогенной трансформации почв, привела к существенному изменению компонентного состава и структуры почвенного покрова больших территорий Часть. Классификация, Г Е о гр д фи я , свойства и и с пользование почв Все почвы города разделяются на группы естественные ненарушенные почвы, естественно-антропогенные поверхностно преобразованные, антропогенные глубоко преобразованные урбаноземы и почвы техногенных поверхностных почвоподобных образований — ур- ботехноземы. Основным отличием городских почв от природных является наличие диагностического горизонта <урбик>. Это поверхностный насыпной, перемешанный горизонт, часть культурного слоя мощностью более 50 см, с примесью — более 5% — антропогенных включений (строительно-бытового мусора, промышленных отходов. Его верхняя часть гумусирована. Наблюдается нарастание горизонта вверх за счет пылевых атмосферных выпадений, эоловых перемещений, антропогенной деятельности. Естественные ненарушенные почвы сохраняют нормальное залегание горизонтов естественных почв и приурочены к городским лесами лесопарковым территориям, расположенным в черте города. Естественно-антропогенные поверхностно преобразованные почвы в городе подвергаются поверхностному изменению почвенного профиля менее 50 см мощности. Они сочетают в себе горизонт урбик мощностью менее 50 см и ненарушенную нижнюю часть профиля. Почвы сохраняют типовое название с указанием характера нарушен- ности (например, урбо-подзолистая скальпированная, погребенная и т. д.). Антропогенные глубоко преобразованные почвы образуют группу собственно городских почв урбаноземов, в которых горизонт ур бик имеет мощность более 50 см. Они формируются за счет процессов урбанизации на культурном слое или на насыпных, намывных и перемешанных грунтах мощностью более 50 см, и подразделяются на 2 группы: физически преобразованные почвы, в которых произошла физи ко-механическая перестройка профиля (урбанозем, культурозем, не крозем, экранозем); химически преобразованные почвы, в которых произошли значительные хемогенные изменения свойств и строения профиля за счет интенсивного химического загрязнения как воздушным, таки жидкостным путем, что и отражается на их разделении ( индустризем, интрузем). 4 2 8 >»J v' др г ■> Почвоведение Кроме этого, на территории городов формируются почвоподобные техногенные поверхностные образования — урботехноземы. Они представляют собой искусственно созданные путем обогащения плодородным слоем или торфо-компостной смесью насыпных или других свежих грунтов почвогрунты. Среди них выделяют реплантоземы, конструктоземы. Несомненно, что естественный почвенный покров на большей части современных городов уничтожен и (или) претерпевает кардинальные изменения, поэтому, наряду с изучением влияния загрязнения городских почв на экологию города, усиливается интерес к особенностям их морфологии и физико-химического строения. Отмечены значительные отличия этих почв от естественных (табл. Таблица Признаки вновь возникших городских почв (Burghardt Городские почвы могул Вследствие этого возможно: Содержать повышенное (больше, чем в нативной почве) количество горизонтов, посредством переотложения субстратов. Содержать техногенные субстраты, такие как строительный мусор, пепел, шлак. Содержать вредные вещества, за счет эмиссии или за счет миграции из вновь привнесенных горизонтов. Высокое содержание скелетного материала (камни, гравий) Повышенное содержание карбонатов и, как следствие, высокое значение pH. Повышенное содержание органического углерода и токсичных элементов Ведущим фактором почвообразования в большинстве типов доминирующих и субдоминирующих городских ландшафтов (урболанд шафтов) является техногенез, часто перекрывающий влияние естественных, в первую очередь, биоклиматических почвообразующих факторов. Интерференция различных составляющих техногенеза и природных почвенно-геохимических процессов в городах исключительно сложна. Тем не менее по характеру геохимического изменения естественных ив разной степени измененных городских почв относительно фоновых почв региона можно судить об уровне их техногенной трансформации. Одной из наиболее характерных особенностей структуры почвенного покрова города является его прерывистость (дискретность) и фрагментарность распространения. Процесс запечатывания становится одним из факторов, еще более осложняющим структуру почвенного покрова в городе и диагностику городских почв Часть. Классификация, Г Е О ф д фи я , свойства и и с пользование почв 429Сложность почвенного покрова обусловлена также различием в сроке освоения территории. В древнем центре города почвы развиваются на мощном культурном слое. В новых районах жилищного строительства почвообразование идет на перемешанных отложениях, спланированных территориях с большей или меньшей срезкой верхних гумусированных слоев. На территории многих крупных городов естественные нетронутые почвы не сохранились, все они преобразованы либо сельскохозяйственной деятельностью, либо лесомелиоративными мероприятиями, либо затронуты процессами урбанизации. В результате сформировались разнообразные морфологические профили почв со сложной историей. Эти измененные варианты сочетают ненарушенную среднюю и нижнюю части профиля и антропогенно-нарушен- ные верхние слои. Почвы различаются по гумусированности, кар бонатности, оглеенности, по характеру формирования (насыпные, перемешанные, по степени нарушенности профиля, по количеству и составу включений (бетон, стекло, токсичные отходы и т. д) и другим показателям. Техн о зем ы Среди техногенных поверхностных образований различаются тех ноземы и техногрунты. К техногрунтам относятся обнаженные срезанные и насыпные) минеральные и торфяные грунты без гумуси рованных, в том числе искусственных, горизонтов, а также погребенных почвенных профилей (или же последние залегают на глубине >1 м). Техноземы представляют собой искусственно созданные почво- грунты, которые могут быть следствием целенаправленного конструирования субстрата для определенных хозяйственных нужд, прежде всего земледелия, а также побочным продуктом техногенных нарушений почвенного покрова. Техноземы диагностируются по наличию насыпного гумусового слоя, искусственное происхождение которого устанавливается по ряду морфологических признаков, а также по остаточным или погребенным элементам естественного почвенного профиля. Среди техноземов различаются поверхностно-гу- мусированные техноземы — почвоподобные образования с поверхностным залеганием органо-минерального вещества и поверхностно 4Ю П о ч во ведение bнегу му сированные техноземы, в которых почвенный профиль погребен негумусированной минеральной массой или же срезана верхняя, в том числе гу му сированная, часть профиля. Поверхностно-гумусированные техноземы по характеру строения искусственного гумусированного профиля могут быть разделены на две группы реплантоземы — почвоподобные тела, в которых гумусовый слой нанесен на поверхность рекультивируемой породы или сильно эродированной (срезанной) почвы конструктоземы, представляющие собой образования, в которых путем инженерного воздействия изменено естественное залегание почвенных горизонтов или проведено их существенное механическое преобразование. Все техногенные поверхностные образования разделены на четыре группы квазиземы, натурфабрикаты, артифабрикаты, токсифа- брикаты. Квазиземы (почвоподобные образования) представляют собой гу- мусированные материалы, внешне сходные с почвами. Состоят из одного или нескольких слоев гумусированного или иного плодородного органогенного материала, которые могут подстилаться негуму- сированным, преимущественно минеральным материалом или чередоваться с ним. В пределах группы квазиземов выделяются две подгруппы — реплантоземы и урбиквазиземы. Реплантоземы представляют собой земли, рекультивированные под сельскохозяйственное использование, которые характеризуются залеганием насыпного гу мусированного слоя на предварительно подготовленную (обычно спланированную) поверхность нарушенных грунтов, в том числе и насыпных. Урбиквазиземы отличаются от реплантоземов в основном характером толщи, подстилающей гу му сированный слой и состоящей из смеси минерального материала и специфических антропогенных включений в виде остатков строительных материалов, коммуникаций, дорожных покрытий и др. Натурфабрикаты (созданные из природных материалов) — представляют собой поверхностные образования, лишенные гумуси рованного слоя и состоящие из природных минеральных, органических и органо-минеральных материалов. Среди натурфабрикатов различают следующие подгруппы Часть. Классификация, ГЕОГрАфия, свойства bbиbbи с пользование bbп о ч в 451 Пабралиты — представлены вскрышным минеральным материалом днищ и бортов карьеров и других горных выработок. Литостраты — насыпные минеральные грунты отвалов вскрышных и вмещающих пород горнодобывающих и строительных предприятий, грунтовые насыпи и выровненные грунтовые площадки, создающиеся при разработке и обустройстве месторождений полезных ископаемых, строительстве поселков и др. Органостраты — насыпной складированный торф или иной природный органический материал. Органолитостраты — смешанный несортированный органоми неральный материал, представленный предварительно срезанными складированным для последующей рекультивации гумусированным мелкоземлистым материалом черноземов и других почв. Артифабрикаты (созданные из искусственных, прошедших переработку материалов) — состоят из искусственных, не встречающихся в природе материалов промышленного и урбаногенного происхождения, залегающие на почве или на специально подготовленных площадках с полностью или частично нарушенными почвами. Подгруппы артифабрикатов различаются также, как и натурфа- брикаты, по составу слагающего их материала: Артииндустраты — представлены нетоксичным материалом промышленной переработки естественных материалов (шлаки, зола и др.). Артиурбистраты — образованы бытовыми отходами городских свалок. Атифимостраты — состоят из жидких, полужидких и твердых органических материалов городских фекальных стоков, навозно-жи- жевых стоков животноводческих ферм, отходов деревообрабатывающей промышленности и др. Токсифабрикаты (созданные из отравленных, токсичных материалов природного или искусственного происхождения) — состоят их токсичных химически активных материалов, на которых без специальных дезактивационных мероприятий долгое время невозможно выращивание сельскохозяйственных и лесных культура также возобновление естественной растительности. К ним относятся материалы шлакохвостохранилищ токсичных отходов некоторых промышленных предприятий, отвалов вскрышных пород отдельных месторождений АП |