Почвы зоны широколиственных лесов

Почвы зоны широколиственных лесов

Годовая сумма температур более 10 °С колеблется в пределах 2200–4000°, продолжительность вегетационного периода от 130–210 дней. Зимой почвы промерзают на время от нескольких дней до 4–5 месяцев. Почвообразование протекает на сиаллитных карбонатных и бескарбонатных корах выветривания. В распределении почв хорошо выражена горизонтальная зональность и фациальность.

В пределах суббореального поясараспространены лиственные леса с богатым напочвенным покровом. Одни сформировались в условиях мягкого океанического климата, другие – во внутриконтинентальных областях. Ландшафты этих лесов очень сильно изменены человеком, растительность либо полностью уничтожена, либо заменена вторичной.

Серые лесные почвы образуются во внутриконтинентальных районах, от Беларуси до Байкала. На восток растет суровость и сухость климата, среднегодовые температуры изменяются от +7 на западе до -5 на востоке, длительность безморозного периода – с 250 до 180 дней, осадков – с 600 до 300 мм.

Доминирующая растительность – лиственные травянистые леса, на западе грабово-дубовые, между Днепром и Волгой – липово-дубовые с примесью ясеня, в Западной Сибири – березово-осиновые, а еще восточнее появляется лиственница. Масса опада – 7–9 т/га, то есть значительно больше, чем в тайге. Опад богат зольными элементами, особенно кальцием, которого поступает до 100 кг/га.

Почвообразующими породами обычно служат покровные лессовидные суглинки, часто карбонатные. Серые лесные почвы имеют мощный (20–30 см) гумусовый горизонт А1 с комковатой структурой, под которым залегает менее мощный А2 (А1А2) серого цвета и листовато-пластинчатой структуры, сменяемый мощным горизонтом вмывания В коричнево-бурого цвета (до 100 см).

Выделяют три подтипа: светло-серые, серые, темно-серые, причем у темно-серых почв нет горизонта А2. Ясная дифференцированность почвенного профиля обусловлена интенсивными процессами лессиважа. Содержание ила в гор. В вдвое выше, чем в слое А. Содержание гумуса 3–7 %, часть опада концентрируется в лесной подстилке. Кальция в подстилке так много, что он часто не успевает вымываться, образуя новообразования вавеллита (щавелевокислого кальция). В серых лесных почвах доминирует гумус, переходный от грубого к мюллевому. Реакция слабокислая, в А1 – близка к нейтральной. В них наблюдается обеднение верхних горизонтов илистой фракцией по сравнению с породой, обогащение их SiО2 и обеднение полутораоксидами, что обусловлено процессами оподзоливания и лессиважа. Однако содержание гумуса в них высокое, оно изменяется от 2 до 12 %.

Особенности генезиса четко отражают их физико-химические свойства. Светло-серые лесные почвы имеют кислую реакцию, насыщенность основаниями около 70%, ЕКО в суглинистых почвах составляет около 14–16 в гумусовом горизонте и возрастает в иллювиальном до 90 мэкв/100 г почвы. Физические и физико-механические свойства зависят от степени гуму-сированности и гранулометрического состава. Лучшими свойствами обладают темно-серые почвы, которые отличаются от других подтипов высоким содержание гумуса и хорошо выраженной водопрочной структурой. Они менее благоприятны у светло-серых почв, которые отличаются низкой влагоемкостью и водопроницаемостью, легко заплывают и образуют корку.

Существуют серьезные провинциальные особенности. На Украине они имеют очень мощный А1 (до 50 см), в Предуралье мощность меньше, но содержание гумуса – больше.

Долгое время происхождение серых лесных почв объяснялось то деградацией черноземов при наступлении леса на степь, то проградацией лесных почв (по Вильямсу) при наступлении степи на лес.

Серые лесные почвы являются зональными почвами лесостепи, в кото-рой безлесные пространства чередуются с лесными массивами, серые почвы – с типичными северными и оподзоленными черноземами. В северной части зоны они контактируют с дерново-подзолистыми почвами, в южной – со степными черноземами.

При сельскохозяйственном использовании светло-серых и серых лесных почв мероприятия однотипны. Для эффективного их пользования необходимы внесение органических и минеральных удобрений, известкование, посев многолетних трав. На темно-серых лесных почвах  известкование проводится в исключительных случаях. В результате длительного использования серые лесные почвы часто истощены и эродированы, нуждаются в химической мелиорации. Здесь выращивают зерновые, кормовые, садово-огородные культуры, лен, сахарную свеклу.

В лесостепной зоне развита эрозия, поэтому необходимо осуществлять противоэрозионные мероприятия: почвозащитные севообороты, полосное размещение посевов, обработку поперек склонов, бороздование, лункование, создание лесных полос. Большое значение имеют мероприятия по сохранению и накоплению влаги (снегозадержание, способы обработки почвы).

При значительном количестве осадков (600–650 мм) профиль бурых лесных почв промывается слабо, так как большая часть осадков выпадает летом и промывной режим очень непродолжителен. Мягкий климат способствует активизации процессов преобразования органического вещества. Значительную часть опада энергично перерабатывают многочисленные беспозвоночные, образуя мюллевый гумусовый горизонт. Образуется довольно много бурых гуминовых кислот при подчиненном положении количественно преобладающих фульвокислот, дающих комплексы с железом. Эти соединения осаждаются в виде слабополимеризованных пленок на тонкодисперсных частицах. Образуется непрочно-ореховатая структура.

Для развития буроземов необходимы такие экологические условия: 1) широколиственные (хвойно-широколиственные) леса с богатым напочвен-ным травяным покровом с мощным азотно-кальциевым круговоротом ве-ществ; 2) промывной водный режим; 3) внутрипочвенный дренаж;  4) короткое промерзание почв, обеспечивающее интенсивное выветривание; 5) относительно небольшой возраст почвообразования в связи со склонностью буроземов эволюционизировать в другие типы.

В буроземах доминируют два почвообразовательных процесса: оглнинивание всей почвенной толщи без перемещения продуктов выветривания вниз по профилю и гумусообразование с образованием темного, но с бурыми тонами вследствие преобладания бурых гуминовых и фульвокислот гумусового горизонта, прокрашенного оксидами железа. Бурые лесные – всегда почвы дренированных склонов, либо расчлененной холмистой территории. На низменностях буроземов нет. Чем выше по склону, тем больше гумуса.

Очень распространенным частным почвообразовательных процессом является лессиваж, то есть медленное вмывание илистых частиц в виде взвесей в горизонт В. Профиль бурых лесных почв характеризуется слабой дифференцированностью, среднемощным (20–25 см) гумусовым (гумуса 4–6 %, ближе к подстилке до 12 %) горизонтом. Серо-бурый гумусовый горизонт сменяется горизонтом вмывания Вm (50–60 см) с комковато-ореховатой структурой. Диагностическим признаком таких почв является наличие оглиненного гор. В при отсутствии элювиальных горизонтов. Степень побурения зависит от содержания свободных гидрооксидов железа.

Глинообразование в профиле буроземов может быть как результатом трансформации первичных минералов, так и синтеза глин из ионных компонентов. Особенно распространены трансформации слюд в иллит, а бурый цвет преимущественно определяет отложение гетита. Почвообразующей породой обычно является лессовидный палевый суглинок, иногда с карбонатными новообразованиями. Водная вытяжка имеет близкую к нейтральной реакцию среды. Большое количество илистых частиц обуславливает значительную емкость поглощения с преобладанием кальция.

Буроземы имеют массу переходных форм с другими типами. На Международной карте мира ФАО/ЮНЕСКО такие почвы названы камбисолями. В советской систематике выделялись помимо обычных буроземов буроземы глеевые, подзолисто-бурые, подзолисто-бурые глеевые, луговые подбелы (особенно распространены на Дальнем Востоке).

Высокая влагоемкость при хорошей водопроницаемости, хорошие тепловые свойства, значительная поглотительная способность с преобладанием кальция, устойчивая комковатая структура определяют высокий уровень естественного плодородия.

Данные почвы очень плодородны при достаточном количестве удобрений и оптимальной агротехнике. Самые высокие в Европе урожаи зерновых получают на бурых лесных почвах, часть их занята виноградниками и садами. Благодаря высокой водопроницаемости буроземы устойчивы к водной эрозии, а глинистый состав исключает дефляцию.

Черноземные почвы лесостепной и степной зон

Черноземы занимают 1,7 % суши (260 млн. га) и более 70 % этой пло-щади расположено в СНГ. Значительные площади черноземов имеются Румынии, Болгарии, Венгрии, Чехии, Германии, где они не образуют четких зон. На их долю приходится 2,6 % площади

На территории СНГ черноземные почвы распространены в виде широкого пояса от низовий Дуная до Алтая и далее на восток отдельными массивами до Хингана. Такая широтная и особенно меридиональная протяженность определили неоднородность природных условий, которые обусловили выделение трех главных фаций почв. Они отличаются по степени выраженности главных процессов, строению профиля, на что оказало влияние изменение гидротермического коэффициента при движении с запада на восток. Это фации: западная – субконтинентальная; центральная – континентальная; восточная – крайне континентальная.

По мере передвижения с запада на восток увеличивается сухость климата и его континентальность, так как зимние температуры понижаются, а летние остаются на одном уровне. Более мягкий климат в лесостепи: средняя температура июля от 23–25 °С на западе до 19–21 °С на востоке, января – от  -4 до -25 °С. Продолжительность периода с температурой выше 10 °С на западе лесостепи 150–180, на востоке – 90–120 дней а в степной зоне соответственно 140–180 и 97–140 дней. Сумма активных температур в лесостепи от запада к востоку изменяется с 3000 до 1500, а в степной зоне – от 3600 до 1700 °С. Осадков выпадает больше в Предкавказье – 500-600,  в  Поволжье  –  300–400,  Северном  Казахстане 300–350 мм. Рельеф в европейских провинциях меняется от равнинного к равнинно-увалистому и увалистому, в предгорных областях Алтая и Восточной Сибири равнинно-волнистый и увалистый.

По водоразделам и речным террасам в Западной Сибири и Казахстане встречаются березовые колки, в европейской части – дубы. В настоящее время природная растительность сохранилась на небольших участках, так как основные массивы черноземных почв давно распаханы.

Относительно происхождения черноземов были высказаны разные гипотезы, которые можно свести в три группы:

• теория о растительно-наземном происхождении;

• гипотеза о морском происхождении;

• теория о болотном происхождении.

Основоположником первой теории был М.В. Ломоносов, который в  1763 г. писал, что чернозем «произошел от согнития животних и растительных тел со временем». В окончательном виде эту теорию разработал В.В. Докучаев (1883), который писал, что чернозем есть результат совокупной деятельности климата, растительности, рельефа и материнской породы и что он образовался после разложения травянистой степной растительности. Затем в 1886 г. П.А. Костычев выяснил, что при образовании чернозема имеют значение корни многолетних трав, и именно поэтому темная окраска почв прекращается на границе образования корней. Таким образом, корни являются основными структурообразователями черноземов.

Согласно морской гипотезе, чернозем представляет собой продукт отложения морского ила, оставшегося после отступления Черного и Каспийского морей.

По третьей версии, чернозем произошел из болот и тундр, на которых росли низкие кустарники, осоки, злаки, камыш и другие болотные растения. Остатки этих растений с потеплением климата и послужили материалом для образования чернозема.

По современным представлениям; в образовании черноземов  ведущим процессом является гумусово-аккумулятивный в сочетании с миграцией гидрокарбоната кальция в профиле. Протекание этих процессов обусловливает формирование мощного гумусового горизонта, накопление в нем элементов питания и оструктуривание, так как в почву попадает растительная биомасса, богатая азотом (1–1,5 %), зольными элементами (7–8 %), причем в опад поступает 40–60 % общей биомассы (10–20 т/га), из опада 40–60 % приходится на корни.

Гумус лучше всего образуется при разложении богатого опада при нейтральной или щелочной реакции, в аэробных условиях, при сочетании с благоприятным температурным и водным режимом. Такие условия в черноземной зоне создаются весной и ранним летом. Гумификация идет в условиях избытка Са(НСО3)2, что способствует накоплению гуматов кальция, а в составе гумуса преобладают гуминовые кислоты. В нем почти полностью отсутствуют свободные фульвокислоты, которые к тому же более сложны по составу по сравнению с подзолистыми почвами. В период летнего иссушения гумификация ослабевает, при этом снижаются темпы минерализации гуминовых кислот и усиливаются процессы усложнения их молекулы. Разложение почвенных минералов из-за отсутствия свободных гуминовых кислот затруднено. Значительную долю в составе гумуса имеют органо-минеральные соединения, что способствует образованию агрономически ценной структуры. В результате для черноземов характерно наличие мощного гумусового горизонта с высоким содержанием гумуса, постепенно убывающего с глубиной, и карбонатно-аккумулятивного горизонта под ним, хотя встречаются и бескарбонатные черноземы.

В общем виде профиль целинного чернозема имеет следующее строение:

О – степной войлок; А1 – гумусовый горизонт темноокрашенный с зернистой структурой; АВ – гумусовый горизонт темноокрашенный с некото-рым побурением, с темно-бурыми затеками, пятнами, структура ореховатая или комковато-зернистая; В – переходный горизонт бурого цвета с затеками гумуса; С – материнская порода, обычно Ск.

Условия черноземообразования зависят от фациальных особенностей. Черноземы субконтинентальной или западной фации распространены на территории Германии, Польши, Венгрии, Молдавии, Южной Украины и Предкавказья, где развиваются в условиях короткой, теплой и влажной зимы, теплого лета и сухой осени. В результате образуется мощный гумусовый горизонт 100–200 см в типичных и 70 –100 см в обыкновенных черноземах. В них содержится от 0,5 % в верхней части до 4–6 %  карбонатов: на глубине в виде налетов, в виде паутинок в верхних горизонтах, мицеллярной формы – в нижних. Для большинства этих почв характерны легкорастворимые соли и солонцеватость.  Карбонаты выделяются сверху в виде пятен, книзу – в виде журавчиков в типичных черноземах, в форме мицелия и белоглазки – в обыкновенных.

Черноземы лесостепи представлены оподзоленными, выщелоченными и типичными, соответственно расположенными в северной, центральной и южной частях зоны.

Профиль оподзоленных черноземов имеет следующее строение:

А (Апах ) – A1 – A1B – Вt – Вк– Ск. Главным отличительным признаком этого подтипа является белесая присыпка в гумусовом слое, цвет которого серый или темно-серый. Белесая присыпка имеется и в горизонте В, который залегает ниже 120–150 см и постепенно переходит в карбонатную породу Ск. Мощность гумусового слоя (A1+A1B) меняется от 30 до 70 см.

Выщелоченные черноземы присыпки не имеют, мощность горизонта A1 30–50 см, нижняя граница горизонта B1 – на глубине 70–60 см. Для этих черноземов характерно наличие выщелоченного от карбонатов горизонта Вt, который имеет буроватую окраску с затеками гумуса. Переход в горизонт ВС или С отчетливый, на границе – скопление карбонатов в виде прожилок, известковой плесени.

Типичные черноземы (A–AB1–B1к–B2к–(BC)–Cк) имеют гумусовый профиль мощностью 90–120 см и более, карбонаты появляются на глубине 60–70 см (в нижней части горизонта AB1 или В2 в виде журавчиков, мицелия, трубочек).

Ниже залегает горизонт В2 с гумусовыми затеками, переходящий в горизонт Вк в котором карбонаты представлены в форме белоглазки. Последнее является диагностическим признаком для данного подтипа. В нижних горизонтах на глубине 1,5–2,0 м содержат часто гипс, иногда – легкорастворимые соли. Возможна осолонцеватость при невысоком содержании обменного натрия в почвенном поглощающем комплексе. Часто вскипают с поверхности .

Черноземы земного шара – наиболее освоенные почвы. Эти почвы плодородны, на них базируется устойчивость земледелия. На этих почвах выращивают ценные зерновые культуры, в том числе твердые пшеницы, кукурузу, а также сахарную свеклу, подсолнечник, разбивают сады и виноградники.

К сожалению, реализации потенциального плодородия этих почв препятствуют неустойчивый водный режим, частые засухи, эрозия. Поэтому главными мероприятиями являются методы регулирования водного режима созданием полезащитных полос, организацией территории, системой агротехнических приемов по накоплению и сохранению влаги, проведением снегозадержания и др. Для защиты от водной и ветровой эрозии необходимы почвозащитные севообороты, безотвальная и минимальная способы обработки почвы, кулисные посевы, терра-сирование склонов и др.

Черноземы богаты питательными элементами, но и на этих почвах необходимо вносить минеральные, прежде всего фосфорные и азотные, а также органические удобрения, без которых невозможно удержать содержание гумуса на уровне исходных значений. На черноземах лесостепи эффективно известкование, на солонцеватых – гипсование.

При сельскохозяйственном использовании черноземов необходимо знать о количественных значениях агрохимических, агрофизических и биологических показателей, определяющих уровень окультуривания.

Каштановые почвы сухих степей

Зональными почвами сухих степей бореального пояса являются каштановые почвы. Они занимают на земном шаре 262,2 млн. га, распространены в основном в Северном полушарии. В Евразии располагаются южнее, а в Северной Америке – западнее черноземной зоны на более высоких абсолютных отметках. Широко распространены в США, на юге Украины, в России, Казахстане.

Для зоны характерна холодная зима с небольшим снежным покровом и теплое засушливое лето. Температура июля 20–25 °С, января от -5 до -25°С. Среднегодовая температура в европейской части 9 °С, в азиатской – 2–3 °С. Сумма температур > 10 °С – 2200–3500 °С, ежегодное количество осадков 200–400 мм, тип водного режима – непромывной (КУ 0,25–0,45). Часты суховеи, осадки выпадают в основном в виде ливней. Запасы влаги в почве создаются за счет снеготаяния или осенних дождей, так как летние осадки полностью испаряются. Рельеф равнинный, нарушаемый депрессиями в виде впадин, лиманов, западин. В них формируются солонцы, солоди, лугово-каштановые почвы, что обусловливает комплексность почвенного покрова. Почвообразующими породами являются лессовидные суглинки, преимущественно карбонатные, засоленные морские отложения, шоколадные глины арало-каспийской трансгрессии, элювий-делювий различных коренных пород.

Растительность в зоне сухих степей растительность неоднородная, низ-корослая, изреженная, покрывает поверхность на 50–70 %. В ее составе преобладают преимущественно злаки, образуя полынно-типчаковые и полынно-типчаково-ковыльные степи. Солонцеватые и засоленные каштановые почвы покрывают полыни, типчак, прутник, ромашник, лишайники и синезеленые водоросли. По днищу ложбин и балок распространены степные кустарники (таволожка, карагач) и древесная растительность (дуб, осина, степная вишня и др.). Значительная часть корней растений (45%) сосредоточена в слое 0–12 см, в слое 12–30 см количество их резко снижается. В общем биомасса растений составляет около 20 т/га, ежегодный прирост зеленой массы – приблизительно 3 т/га, прирост корней – 11 т/га, ежегодно в биологический круговорот во-влекается около 600 кг/га зольных элементов и около 150 кг/га азота, столько же ежегодно и потребляется.

Термин «каштановые почвы» ввел В.В. Докучаев в 1883 г. как особый тип почвообразования. В формировании этих почв участвуют те же процессы, что и при формировании черноземов, т.е. дерновый, а также миграция и аккумуляция карбонатов. Но эти процессы протекают в аридном климате и при участии ксерофитной растительности, поэтому гумусонакопление в каштановых почвах слабее, чем в черноземах, и для них характерна слабая выщелоченность профиля от карбонатов, гипса и легкорастворимых солей.

Профиль каштановой почвы имеет следующее строение:

Ad – дернина; А1 – гумусовый горизонт каштановый с сероватым оттенком, комковато-пылеватый, в верхней части явно слоеватый, мощность 15–30 см; В – гумусированный переходный горизонт серовато-бурый с коричневым оттенком, уплотнен, крупнокомковато-призматический с вертикальными трещинами, вскипает на глубине 35–45 см; С (глубже 50 см) – светло-палевый или буровато-желтый плотный, призмовидный, с обильными карбонатами в виде белоглазки, прожилок или мучнистых скоплений, в зависимости гидротермического режима или почвообразующей породы с глубины 120–150 см появляется гипс. Каштановые почвы делятся на три подтипа: темно-каштановые – содержат 4–5% гумуса; каштановые – 3–4% гумуса и светло-каштановые – содержат 2–3% гумуса. По содержанию обменного натрия (% от ЕКО) выделяются слабосолонцеватые (3–5), среднесолонцеватые (5–10), сильносолонцеватые (10–15).

По свойствам каштановые почвы близки к черноземам. Профиль по илу в обычных почвах не дифференцирован, в илистой фракции преобладают монтмориллонит и гидрослюды, в солонцеватых наблюдается перемещение ила в горизонт В, в результате чего он сильно уплотняется (ОМ 1,5–1,7 г/см3), поэтому осенние осадки не проходят глубже 70–100 см. Емкость катионного обмена невысокая, заполнена кальцием и магнием на 85 %, рНН20 – 7,1–8,1. На различной глубине имеются скопления карбонатов, гипса, легкорастворимых солей.

Среди каштановых почв в понижениях встречаются лугово-каштановые почвы, отличающиеся большей мощностью гумусовых горизонтов (45–55 см), повышенной емкостью поглощения (30–40 мэкв/100 г) и более высоким содержанием питательных элементов. Каштановые почвы потенциально плодородны, темно-каштановые распаханы наполовину, светло-каштановые – менее 5 %. Их использование требует прежде всего улучшения водного режима за счет накопления влаги путем снегозадержания, полезащитных полос, кулисных посевов, способов обработки. На светло-каштановых почвах земледелие нерентабельно без орошения. На солонцеватых почвах необходимо гипсование, из минеральных удобрений эффективнее физиологически кислые формы.

Каштановые почвы подвержены водной (тяжелые) и ветровой (легкие) эрозии, поэтому необходимо осуществление комплекса противоэрозионных мероприятий. Солонцеватые и засоленные почвы необходимо засевать солеустойчивыми культурами (люцерна, донник, житняк и т.п.). Без полива могут эффективно использоваться лугово-каштановые почвы, отличающиеся лучшей водообеспеченностью за счет поверхностного весеннего стока.

28 июля 2012 /
Похожие новости
Почвы мира
Красноземы и желтоземы влажных субтропических лесов.Бруниземы
Почвенный покров таежно-лесной зоны бореального пояса
Вода в почве
Физические свойства твердой фазы почв
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Сколько часов 1 сутках?
Ответ:*
Введите код: