geolike.ru

Почвенный покров. Типы почв

Подзолистые почвы — тип кислых почв.

Формируется в результате процесса подзолообразования, при трансформации материнской породы под влиянием кислотного гидролиза, выносе ила, двух- и трёхвалентных металлов из верхних элювиальных горизонтов почвенного профиля в иллювиальные (вследствие миграции органоминеральных соединений и лессиважа) и относительном накоплении в них кремнезёма (рис. 2).

Рис. 2. Почвенный профиль — подзолистая почва [19]

По современным представлениям, генезис подзолистых почв связан со следующими биоклиматическими и биогеохимическими условиями:

 ·   обедненность растительного опада азотом и зольными элементами;

 ·   пониженные температуры и промывной водный режим;

 ·   замедленность микробной деятельности, преобладание грибного кислотообразующего разложения;

 ·   консервация лесного опада в виде подстилки, образование в ней и вымывание вниз по профилю водорастворимых фульвокислот и простых органических кислот [12].

Подзолообразование протекает на породах любого гранулометрического (механического) состава в том случае, если поверхностные почвенные горизонты периодически избыточно увлажняются, имеют кислую реакцию и промывной водный режим. Подзолы впервые были описаны В. В. Докучаевым (1879) в Смоленской губернии. Характеризуются кислой реакцией, дифференцированным почвенным профилем, обеднением верхних горизонтов илом и трёхвалентными металлами, относительным обогащением их кремнезёмом; малой мощностью элювиально-гумусового горизонта или даже его отсутствием (в составе гумуса фульвокислоты преобладают над гуминовыми). В профиле подзолистых почв выделяют горизонты: А0 (лесная подстилка) — мощность 1–10 см; А1(элювиально-гумусовый) — 1–20 см, серого цвета, порошковидной структуры, рыхлого сложения, содержит 1–6% гумуса; A2 (подзолистый) — 2–20 см (иногда больше), светло-серого (почти белёсого) цвета, листоватой структуры, рыхлого сложения, суглинистые и глинистые подзолистые почвы содержат орштейновые зёрна; В (иллювиальный) — 10–50 см, плотный и более тяжёлый по механическому составу, чем верхние горизонты, бурого цвета, с крупномногогранной, реже призматической структурой; С (материнская порода) (рис 2) [16].

В лесной зоне (Северная Европа, Сибирь, Дальний Восток, Центральная и Южная Канада, северо-восток. США) подзолистые почвы представлены подтипами: глееподзолистые, подзолистые, дерново-подзолистые и дерново-палево-подзолистые. Возможны межзональные вкрапления этих подтипов, связанные с локальными особенностями почвообразования.

Неокультуренные подзолистые почвы малоплодородны, так как содержат 1–2% фульватного гумуса в горизонте А1 и часто лишь его следы в горизонте А2. Они имеют кислую реакцию (рНКСl 4,0–4,5), низкую ёмкость поглощения (от 2,4 до 12–17 мг-экв/100 г почвы), степень насыщенности основаниями меньше 50%, низкую обеспеченность элементами питания растений, неблагоприятные физические свойства [11].

В лесных зонах к подзолистым почвам приурочены основные площади земель сельскохозяйственного и лесохозяйственного использования. Территории с суглинистыми и глинистыми подзолами относительно обеспечены влагой, наиболее глубокий дефицит влаги наблюдается в почвах лёгкого гранулометрического состава и в засуху.

Для вовлечения подзолистых почв в сельскохозяйственное использование необходимо известкование, внесение больших доз органических и минеральных удобрений, регулирование водного режима, создание мощного пахотного слоя. Эти мероприятия сопровождаются коренными изменениями всех почвенных режимов, а также и морфологических признаков, результатом чего становятся культурные подзолистые почвы. Эти почвы эффективно используются в лесохозяйственных целях, для возделывания сельскохозяйственных культур [10].

Дерново-подзолистые почвы — подтип подзолистых почв.

Они формируются под совместным или поочередным воздействием дернового и подзолистого процессов почвообразования. Они широко распространены в южной части бореальной зоны под пологом смешанных лесов с травянистым и травянисто-моховым покровом, на суходольных лугах, где дерновый процесс может сменить подзолистый в результате сведения леса и появления луговой растительности, а также на используемых в сельскохозяйственном производстве угодьях (под пашней, сенокосом, выгоном) [1].

Дерново-подзолистые почвы под природной растительностью имеют следующее строение:

А0 — лесная подстилка, или дернина (Аd), мощность 3–5 см;

A1 — гумусово-элювиальный (дерновый) горизонт светло-серого цвета, с непрочной комковатой структурой, мощность больше 5 см (до 15–20 см);

А2 — подзолистый, или элювиальный, горизонт белесый, бесструктурный или пластинчатой структуры;

А2В — переходный горизонт буровато-белесый, встречаются языки горизонта А2, непрочной комковато-мелкоореховатой структуры, мощность 10–20 см;

В — иллювиальный горизонт бурый или коричневато-бурый, плотный, глыбистой или ореховатой структуры. Он постепенно переходит в материнскую породу — горизонт С. Строение почвенного профиля изображено на рисунке 3

Рис. 3. Почвенный профиль — дерново-подзолистая почва [19]

Таким образом, для дерново-подзолистых почв характерны резкое расчленение профиля на генетические горизонты, наличие в верхней части гумусо-элювиального горизонта (образовавшегося в результате дернового процесса) и нижерасположенного подзолистого горизонта (сформировавшегося под влиянием подзолообразовательного процесса).

Дерново-подзолистые почвы характеризуются малой мощностью дернового горизонта, обедненностью верхней части профиля (горизонты А1 и А2) полуторными окислами и относительным обогащением кремнеземом, уплотненностью иллювиального горизонта, кислой и сильнокислой реакцией (рН солевой вытяжки 3,3–5,5). В составе поглощенных катионов имеются Са, Mg, Н и А1, причем на долю Н и А1 приходится значительная часть, поэтому верхние горизонты не насыщены основаниями (насыщенность основаниями редко превышает 50%). Обменные основания представлены в основном кальцием, меньше магнием. Эти почвы бедны азотом и фосфором. Но по сравнению с подзолистыми почвами верхний слой богаче гумусом, обладает большей влагоемкостью, нередко хорошо выраженной структурой. При распашке и введении в культуру они более плодородны, чем подзолистые почвы [11].

Торфяно-болотные почвы

Торфяно-болотные почвы почти полностью состоят из полуразложившегося органического вещества, а не минеральных частиц, как дерново-подзолистые. Торфяные почвы подразделяют на низинные, верховые и переходные. Низинные торфяно-болотные почвы образуются в низинах и вокруг озер, в долинах рек. Водами поверхностного стока и грунтовыми в эти места наносится большое количество минеральных веществ, извести. Поэтому низинные торфяники богаты питательными веществами и имеют нейтральную или слабокислую реакцию почвенного раствора. При систематическом внесении фосфорно-калийных удобрений такие почвы можно быстро и хорошо освоить и использовать под любые овощные, цветочные культуры и даже под сад. На рисунке 4 отражен почвенный профиль торфяно-болотной почвы.

Рис. 4. Почвенный профиль — торфяно-болотная почва [19]

Исходя из этого рисунка, почвенный профиль имеет следующее строение:

Т — торфяной горизонт мощностью 20–100 см и более, бурый, буровато-темно-серый, темно-бурый или коричнево-бурый; в верхней части густо переплетен корнями растений; степень разложения невысокая, ниже увеличивается, и горизонт приобретает черты перегнойно-торфяного; горизонт делится на несколько подгоризонтов в зависимости от степени разложения растительных остатков; торф нижних горизонтов, как правило слаборазложившийся, светло-желтый или желто-бурый, быстро темнеет на воздухе;

А1 — гумусовый оглеенный горизонт, грязно-серый или сизовато-темно-серый, насыщен водой, по ходам корней много ржавых полос, пятен и примазок;

G — минеральный глеевый горизонт, сизый, голубовато-сизо-серый, мокрый, вязкий [20].

Торфяные болотные низинные почвы имеют слабокислую или нейтральную реакцию среды (pHKCl 5,0–6,5), высокую зольность (более 10%). При высоком содержании валового азота (1,6–3,8%) бедны его подвижными формами, а также бедны подвижными формами калия и фосфора. Почвы слабо насыщены основаниями при довольно высокой емкости обмена, достигающей 100–200 мг-экв на 100 г почвы.

Верховые торфяники формируются на повышенных местах в основном за счет разложения сфагновых мхов, которые не требовательны к минеральному питанию.

Такая растительность разлагается слабо. Поэтому зольность таких торфяников низкая (2–4%), запас в них питательных элементов незначительный. Верховой торф является только хорошим компонентом для почвенного грунта теплиц или других приспособлений защищенного грунта.

Эту почву надо тщательно перекапывать, удобрять перегноем, навозом и другими органическими и минеральными удобрениями, известковать.

Торфяно-болотные почвы переходного типа являются промежуточными между низинными и верховыми. Возвышенные части их покрыты той же растительностью, что и верховых торфяников (сфагновыми мхами), а пониженные — растительностью, типичной для низинных болот. Освоение переходных торфяников, выравнивание их плодородия, так же как и верховых, требует много усилий и времени.

Торфяно-болотные почвы в отличие от дерново-подзолистых состоят в основном из органического вещества. Они содержат много азота, но он часто находится в малодоступной для растений форме. Чтобы способствовать переводу азота в усвояемые формы, необходимо усилить жизнедеятельность микроорганизмов, внося в почву навоз, навозную жижу, микробиологические препараты АМБ. Торфяники бедны калием и фосфором, поэтому дозы этих удобрений должны быть выше, чем на минеральных почвах. Однако встречается такая их разновидность, как торфовивианитовые почвы. В них содержание фосфора, напротив, велико, но он находится в составе соединений, недоступных для растений. Торфяно-болотные почвы также характеризуются хорошей воздухо- и водопроницаемостью, но зачастую излишним содержанием влаги. Торфянистые почвы медленно прогреваются, так как торф плохо проводит тепло. Поскольку структурно торфяные почвы представляют собой некое подобие губки, легко впитывающей, но и легко отдающей воду, следует улучшать их структурный состав, повышая содержание твердых частиц [22].

Бурые лесные почвы

Бурые лесные почвы распространены в Закарпатской провинции, Западной буро-земно-лесной области и Уссурийско-Ханкайской и Зейско-Бурейнской провинциях Восточной буро-земно-лесной области. Бурые лесные почвы вместе с бурыми лесными оподзоленными почвами и луговыми темными черноземовидными почвами амурских «прерий» занимают площадь около 45 млн. га.

Бурые лесные почвы в Закарпатской провинции формируются на красноцветных и пестроцветных суглинисто-щебнистых аллювиальных, аллювиально-делювиальных и пролювиальных отложениях полого-увалистых предгорных равнин под широколиственными лесами — буково-дубовыми, буково-грабовыми, дубовыми и дубово-ясеневыми [15].

Бурые лесные почвы Восточной буро-земно-лесной области распространены на обширных межгорных и предгорных слаборасчлененных равнинах, преимущественно на суглинистых и глинистых аллювиальных, элювиально-делювиальных и аллювиальных отложениях, под хвойно-широколиственными лесами, состоящими из саянской ели, пихты, кедра, дуба, клена, липы [6].

Специфические гидротермические условия определяют характерные процессы почвообразования бурых лесных почв. Одним из основных процессов буроземообразования является процесс оглинения почвенного профиля, т. е. процесс образования и накопления вторичных глинистых минералов, представленных алюмо- и ферросиликатами и свободными гидратами окислов железа. Вторичные глинистые минералы формируются на месте из первичных минералов в результате биохимических и химических реакций, а также в результате вторичного синтеза из продуктов минерализации растительных остатков.

Кроме того, в процессе формирования бурых лесных почв происходит вынос из почвенного профиля легкоподвижных продуктов выветривания и почвообразования в виде органических, органо-минеральных и минеральных соединений. Большое значение для образования бурых лесных почв имеет богатый зольными элементами опад, ежегодно в больших количествах поступающий на поверхность почвы и возвращающий в почву в процессе разложения большое количество зольных элементов, в том числе различных оснований [9].

Морфологические профили слабо дифференцированы и состоят из следующих генетических горизонтов:

А0 — лесная подстилка мощностью 0,5–5,0 см, состоящая из опада — листьев, хвои и древесных остатков (в распаханных почвах отсутствует);

A0A1 — грубогумусный перегнойный горизонт, темно-серый, рыхлый (в распаханных почвах отсутствует);

А1 — гумусовый горизонт мощностью 10–20 см, темновато-бурый или серовато-бурый, рыхло-комковатой или комковато-зернистой структуры, суглинистый, иногда содержит включения щебня (на пашне гумусовый горизонт выделяется как Апах);

Bt — переходный к породе метаморфический горизонт мощностью 25–50 см, бурый или коричнево-бурый, суглинистый, комковато-ореховатой или зернисто-ореховатой структуры, уплотненный, по граням структурных отдельностей отмечаются коллоидальные органоминеральные пленки, часто большое количество щебня и обломков породы, переход постепенный;

С — материнская порода представлена, как правило, суглинистым каменисто-щебнистым элювием и элюво-делювием плотных пород, реже мелкоземистыми осадочными породами.

Строение почвенного профиля бурых лесных почв отображено на рисунке 5

Рис. 5. Почвенный профиль — бурая лесная почва [19]

Состав и свойства почв значительно варьируются. Для них характерны: высокое содержание гумуса в верхней части профиля, доходящее до 10–16%; резкое преобладание в составе гумуса фульвокислот над гуминовыми (так, Сг: Сф < 0,5); слабокислая или кислая реакция; ненасыщенность основаниями. Для них также характерны оглинение, т. е. процесс образования вторичных глинистых минералов, по всему профилю почв; отсутствие выноса ила, небольшое обеднение верхних горизонтов почв илистой фракцией; отсутствие или слабая дифференциация почвенного профиля по валовому составу.

Бурые лесные почвы используются под лесные угодья; в сельском хозяйстве они пригодны под зерновые, овощные, технические, плодовые культуры [15].

Серые лесные почвы

На самом юге бореального пояса распространены серые лесные почвы.

Профиль целинных серых лесных почв хорошо дифференцирован на генетические горизонты:

А0 — лесная подстилка, или дернина (Ad), состоящая из лиственного опада и травянистого войлока, мощность до 3–5 см;

A1 — гумусовый горизонт светло-серой, серой или темно-серой окраски, комковатой структуры, мощность 20–30 см;

А1А2 — гумусово-элювиальный горизонт более светлоокрашенный, чем предыдущий с белесой обильной присыпкой SiO2 и полевых шпатов на гранях структурных отдельностей, комковатой структуры, мощность 10–20 см;

А2В — переходный горизонт серовато-бурой окраски, с ореховатой, плитчато-ореховатой структурой, с менее обильной присыпкой кварца и полевых шпатов;

В — иллювиальный горизонт коричнево-бурого цвета, ореховато-призматической структуры, плотный, вязкий; на гранях структурных отдельностей заметна белесая присыпка;

С — материнская порода, представленная обычно буровато-палевыми лёссами или лёссовидными суглинками. Вскипание от кислоты начинается с глубины 120–150 см. Почвенный профиль серых лесных почв изображен на рисунке 6.

Рис. 6. Почвенный профиль — серая лесная почва [19]

Серые лесные почвы характеризуются разнообразным механическим составом, чаще всего встречаются пылевато-суглинистые и глинистые разновидности. Вследствие подзолообразовательного процесса происходит перераспределение продуктов почвообразования по профилю. Нижние горизонты имеют более тяжелый механический состав, чем верхние. Верхняя часть профиля обеднена фракцией ила, полуторными окислами и относительно обогащена кремнеземом. Средняя и нижняя части профиля (иллювиальный горизонт В) характеризуются некоторым накоплением ила и полуторных окислов железа; алюминия.

Содержание гумуса в гумусовом горизонте серых лесных почв колеблется от 1,5–2 до 6–12%, постепенно уменьшаясь от темно-серых к светло-серым лесным почвам, а также при движении с востока на запад. Содержание валового азота достигает 0,2–0,3%.

Емкость поглощения в зависимости от содержания гумуса и механического состава колеблется от 15 до 40 мг-экв на 100 г почвы; степень насыщенности основаниями от 70 до 90%. В составе поглощенных катионов преобладает кальций, но имеются также и магний, и незначительное количество ионов водорода. В связи с этим серые лесные почвы имеют слабокислую или близкую к нейтральной реакцию (рН водной вытяжки 5,5–6,5), которая повышается от темно-серых к светло-серым подтипам.

Физические свойства серых лесных почв вполне удовлетворительные для развития растений: общая скважность верхних горизонтов 50–55%, полевая влагоемкость 40–45%. Они хорошо пропускают воду, но структура у них слабоводопрочная, поэтому такие почвы заплывают после дождей или обильного полива и образуют корку [17].

Основными мероприятиями по повышению плодородия серых лесных почв являются: создание мощного пахотного горизонта за счет постепенного углубления нижерасположенного оподзоленного горизонта с одновременным внесением органических и минеральных удобрений, известкование кислых почв, создание почвозащитных севооборотов с многолетними травами, вспашка поперек склонов, задержание талых вод, строительство прудов и водоемов, снегозадержание, создание полезащитных и водорегулирующих лесных полос [14].

Мерзлотно-таежные почвы

В последние годы на обширных площадях Средней и Восточной Сибири выделена большая группа своеобразных мерзлотно-таежных почв. Почвы эти формируются в резко континентальном холодном климате, под лиственничной тайгой, в районах распространения вечной мерзлоты. Особенности условий почвообразования проявляются в отсутствие ясных признаков оподзоливания и в значительной ожелезненности профиля. Так же как и в европейской части таежной зоны, здесь выделяют соответствующие зональные подтипы почв: