22. Роль климата в почвообразовании. Непосредственное и косвенное влияние климатических явлений на почвообразование.

1. Роль рельефа в почвообразовательном процессе. Элементы рельефа

Главная роль рельефа заключается в том, что он перераспределяет воду и тепло. Склоны южной экспозиции являются наиболее теплыми и сухими, им следует отдавать предпочтение при выборе участков под сады. На южных склонах почвы раньше поспевают для обработки и посева сельскохозяйственных культур, глубже прогреваются, лучше освещаются солнцем. В результате меньшей влажности почв южных склонов впитывание дождевой воды ими идет хуже, чем на склонах других экспозиций. Такие почвы больше подвергаются водной эрозии. Нижние части склонов переувлажняются за счет стекания талых и дождевых вод.

Перераспределение склонами атмосферной влаги и тепла вызывает изменения пищевого, воздушного, окислительно-восстановительного, солевого и других режимов. Создаются неодинаковые условия для жизнедеятельности биоценозов, синтеза и разложения органического вещества. Поэтому на разных элементах рельефа формируются различные по свойствам почвы. Следует заметить, что глубина нахождения грунтовых вод больше зависит от геологического строения осадочных пород, чем от рельефа. Поэтому вызывает удивление, что на повышенных элементах рельефа грунтовые воды оказываются иногда ближе к поверхности.

В почвоведении различают три группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф и микрорельеф.

Макрорельеф. Характеризует общий облик большой территории: равнина (волнистая, увалистая, холмистая), горный рельеф. Макрорельеф сформировался в основном в результате тектонических процессов земной коры. Но в последующее время под воздействием экзогенных факторов и явлений получил характерные очертания: ледниковый рельеф, эрозионный рельеф.

Мезорельеф. Под ним понимают рельефные образования, из которых складывается макрорельеф: холмы, увалы, балки, долины рек и т. д. Они возникли под влиянием небольших тектонических поднятий и последующего длительного разрушения и переотложения осадочных обломочных пород ветром, дождевыми, талыми, речными, ледниковыми водами и другими факторами переноса и переотложения пород. В результате произошло общее выравнивание рельефа.

Микрорельеф. Характеризуется небольшими относительными колебаниями почвенной поверхности большей частью в пределах 5--15 см. Площадь микропонижений и микроповышений может быть от 0,5 до нескольких сотен квадратных метров. Хорошо выраженный микрорельеф наиболее типичен для степных районов. Причинами его образования являются: просадка пород в результате снижения их карбонатности и засоленности при почвообразовании; действие землероев, образующих на поверхности холмики выброшенной почвы и породы; неравномерность густоты травостоя на микропонижениях и микроповышениях, так как почвы микропонижений более засоленные и солонцеватые вследствие обогащения их солями, стекающими с микроповышений талыми и дождевыми водами, -- в результате органические и минеральные частицы выдуваются ветром с пересохших летом почти не покрытых растениями микропонижений и оседают на микроповышениях с повышенной густотой травостоя. В связи с тем что на разных элементах микрорельефа создаются неодинаковый характер увлажнения и солевой режим, формируется пятнистое или комплексное распределение растительного, а следовательно, и почвенного покрова.

Более слабо микрорельеф выражен и в других почвенно-клима-тических зонах. В лесной зоне микроповышения формируются у прикорневой зоны деревьев в результате накопления органической и минеральной массы. Микрорельеф может образоваться в результате криогенных явлений, сноса верхних горизонтов почв и пород в местах водотоков талых и дождевых вод, карстовых и оползневых явлений и т.д. На микропонижениях пахотных земель в результате переувлажнения сельскохозяйственные растения часто подвергаются вымоканию, а покрытые ледяной коркой -- выпреванию на микроповышениях, слабо покрытых снегом, вымерзают в периоды низких зимних температур. При выраженном микрорельефе семена растений при посеве не заделываются на строго определенную глубину, прорастают неравномерно, что снижает урожай. Поэтому выравнивание поверхности поля является важным агротехническим приемом.

Перераспределение осадков по склонам и глубина нахождения почвенно-грунтовых вод приводят к образованию разных по режиму увлажнения почв с соответствующими для них признаками.

Почвы автоморфного ряда переувлажнения не испытывают; в их профиле отсутствуют новообразования, связанные с развитием восстановительных процессов. Уровень почвенно-грунтовых вод у автоморфных суглинистых и глинистых почв ниже 4--6 м; капиллярная кайма не достигает почвенного слоя.

Почвы полугидроморфного ряда испытывают периодическое переувлажнение делювиальными водами; уровень почвенно-грунтовых вод высокий. Капиллярная кайма поднимается в почвенный слой и влияет на развитие восстановительных процессов; в верхнем слое почв повышенное содержание органического вещества; в профиле могут встречаться глееватые и ржавые пятна.

Почвы гидроморфного ряда находятся длительное время под воздействием избыточного поверхностного и грунтового увлажнений с развитием отчетливых восстановительных процессов по всему профилю с образованием торфа (или перегнойной органической массы) и глея.

При развитии некоторых форм рельефа (образование оврагов, врезание долин рек в осадочные обломочные горные породы при понижении базиса эрозии и т. д.) может произойти естественное дренажирование территорий, сопровождаемое понижением уровня почвенно-грунтовых вод. В результате в почвах изменяется направление почвообразовательного процесса. В качестве примера можно привести образование серых лесных почв в восточных регионах европейской части России из дерново-глеевых почв.

24. Время как фактор почвообразования. Эволюция почв.

Стадии почвообразования и эволюция почв Образование почв и, соответственно, биологического выветривания горных пород, началось с появлением жизни на Земле. А до этого происходили процессы физического и химического выветривания горных пород.

В процессе почвообразования каждая почва проходит ряд последовательных стадий, направление, длительность и интенсивность которых определяются конкретным набором факторов почвообразования в каждой конкретной точке Земли. Процесс почвообразования подразделяют на ряд стадий. Историческая реконструкция эволюции почв выглядит следующим образом.

I. Стадия начального или первичного почвообразования характеризуется тем, что в тонкой приповерхностной корочке поселились микроорганизмы, и начался почвообразовательный процесс. Свойства почвенного тела, характерные для развитых почв, еще не сформировались. Первыми на горных породах поселились бактерии и сине-зеленые водоросли. Затем – диатомовые водоросли и грибная микрофлора. Часть органических соединений вступала в реакцию с минеральными веществами с образованием органо-минеральных комплексов. Постепенно улучшались условия минерального питания живых организмов за счет повышения доступности минеральных элементов благодаря продолжающимся процессам выветривания и развивающейся поглотительной способности почв. Мощность почвенного профиля на начальной стадии образования невелика (обычно несколько сантиметров), а сам профиль слабо дифференцирован на горизонты и их число невелико. В слабой степени выражена аккумуляция биофильных элементов.

II. Стадия преобразования горных пород. В горных породах продолжало накапливаться органическое вещество, развивалась поглотительная способность. Благодаря увеличению степени рыхлости пород в них постоянно содержались воздух и вода. Это создавало условия для активного химического выветривания составляющих пород минералов; возросло количество и доступность живым организмам минеральных элементов; формировались водные растворы различного ионного состава, которые передвигались в толще рыхлых пород, вступая в химические реакции; изменился температурный режим рыхлых пород по сравнению с плотными породами и т.д. Рыхлые осадочные обломочные породы с дочетвертичными почвами в последний четвертичный геологический период подверглись очередному переотложению ледниками, ледниковыми, талыми и дождевыми водами, ветром, морем, реками. Образовались новые почвообразующие породы. Эта стадия продолжалась до формирования зрелой почвы с характерным для нее профилем и набором определенных свойств.

III. Завершающая стадия формирования. Перечислим основные изменения горных пород, на завершающем этапе их превращения в почву под влиянием агентов почвообразования:

- образование нового органического вещества (гумуса) в верхних слоях материнской породы;

- увеличилась концентрация биофильных элементов и их доступность растениям в верхних частях породы. Элементы включались в состав растений. В результате процессов жизни азотфиксирующих, нитрифицирующих и аммонифицирующих микроорганизмов в растениях произошло накопление соединений азота как источника питания растений. В почвах установился определенный пищевой режим благодаря биологическому (малому) круговороту веществ в системе почва → растения → животные организмы →  почва. Однако из этого круговорота часть элементов ежегодно вовлекается в геологический (большой) круговорот веществ в природе;

- сформировалось важное свойство почв – поглотительная способность, которая определяется коллоидными свойствами органической и минеральной частей твердой фазы почв, ее пористостью, большой удельной поверхностью гранулометрических компонентов, реакционной химической способностью твердой фазы и почвенных растворов, особенностями усвоения элементов живыми организмами.

- установились реакция почв (кислая или щелочная), соотношение протекающих в почве окислительных и восстановительных растворов.

- установились водные, воздушные, тепловые свойства и режимы почв в соответствии с климатическими условиями, гранулометрическим составом твердой фазы, ее плотностью, структурой и другими физическими свойствами.

- сформировались характеристичные микробиологические ценозы с различным соотношением групп микроорганизмов, численностью микрофлоры

- в результате продуцирования и выделения в окружающую среду (в почву и атмосферу) растениями и микроорганизмами физиологически активных веществ, угнетающих или, напротив, способствующих росту, созреванию других растений и микроорганизмов, установился аллелопатический (от греч. allelon взаимно и pathos – страдание) режим. Первоначально аллелопатию считали исключительно отрицательным взаимодействием. Об этом свидетельствует и выбор термина, предложенного австрийским физиологом растений X. Молишем в 1937. Однако установлено, что летучие выделения ароматических трав благоприятно действуют на растущие рядом овощи: одуванчик выделяет большое количество газа этилена, ускоряющего созревание плодов, его соседство полезно яблоням и овощным культурам. Базилик душистый улучшает вкус томатов, а укроп – капусты. Шалфей, иссоп, петрушка, укроп, лаванда, чабер, чабрец, майоран, ромашка, кервель –  хорошо действуют почти на все овощи. Яснотка белая (глухая крапива), валериана, тысячелистник делают овощные растения более здоровыми и устойчивыми к болезням.

- сформировался почвенный ферментативный комплекс; ферменты (энзимы) катализируют многие важнейшие почвенные биохимические реакции, в том числе процессы гумусообразования, превращения азот- и фосфорсодержащих органических соединений, веществ углеводного характера и др.

На последней стадии формирования почва приходит в состояние равновесия с комплексом факторов почвообразования. Продолжительность этой стадии может быть неопределенно долгой. В стадии равновесия поддерживается более или менее постоянное динамическое равновесие между почвой и средой, т.е. существующими факторами почвообразования.

25. Хозяйственная деятельность человека как фактор почвообразования. Прямое и косвенное воздействие человека на почву.

Хозяйственная деятельность человека – один из факторов почвообразования. В настоящее время почти не осталось девственных почв в зоне деятельности человека. Механическая обработка (вспашка), удобрение, осушение, орошение, сенокошение, выпас скота, вырубка лесов и другие приемы резко изменяют как направление и скорость естественного почвообразования, так и качество почвы. Человек теперь может сознательно управлять естественными процессами почвообразования, улучшая почвенное плодородие в антропогенном ландшафте. С развитием научно-технического прогресса и общественных отношений усиливается использование почв и их преобразование.

Т.о., сложная взаимосвязь всех перечисленных факторов почвообразования обусловливает формирование пестрого почвенного покрова. Взаимодействие живых организмов и продуктов их жизнедеятельности с материнской породой обычно проявляется по-разному. Но во всех случаях почвообразование является следствием биологического круговорота веществ в природе. Прямое и косвенное воздействие человека на почву.

В настоящее время более 50 % ландшафтов суши изменены человеком, в том числе и почвенный покров. При этом земли, измененные коренным образом, составляют порядка 20 % (площади под застройки, дороги, аэродромы, а также осушенные, обводненные или затопленные территории). Сельским хозяйством освоено около 30 % (по данным В. А. Ковды [37 ], пашня занимает порядка 10 % , пастбища — 20 %). Воздействие человека на почвенный покров проявляется в самых разнообразных формах. Оно может быть прямым непосредственным и косвенным. Основные виды воздействия следующие [7]:

1) механическое — пахота, перемещение почвы, уплотнение, уничтожение;

2) агромелиоративное: прямое — орошение, осушение; косвен­ное — снижение уровня грунтовых вод, изменение микрорельефа (например, в результате создания водохранилищ);

3) химическое: прямое — внесение минеральных удобрений, применение пестицидов, гербицидов и пр.; косвенное — привнес в почву разными путями химических отходов промышленности;

4) через изменение растительного покрова (например, при вы­рубке леса и искусственных лесопосадочных полос);

5) через изменение животного мира — уничтожение землерой­ных животных, червей, личинок насекомых, -изменение состава микроорганизмов;

6) при сельскохозяйственном использовании сочетаются не­сколько вышеуказанных видов воздействия, изменяются плодоро­дие, структура, состав почвы, населенность организмами и пр.

В России распаханность территории колеблется, в широких пределах в зависимости от природной зоны. В южных и юго-западных районах европейской части самый высокий процент пашни, а в зоне черноземных почв распаханность достигает 63 %, незначительная доля пашни характерна для тундры, северной тайги и пустынь. Общая площадь сельскохозяйственных угодий в стране составляет 222,1 млн га, в том числе пашни — 132,1 млн га.

Уплотнение почвы — наиболее широко распространенный вид воздействия, проявляющийся в результате прокладки троп, дорог, действия транспортных средств. Уничтожение почвы происходит при открытой разработке полезных ископаемых как на месте создающегося карьера, так и на участках, отведенных под отвал, если почва не была предварительно снята и складирована. Полностью уничтожается почва при прокладке дорог, трубопроводов строительстве городов и других населенных пунктов. У нас до последнего времени при строительстве промышленных предприятий, объектов социальной инфраструктуры почва уничтожается. полностью. В последнее время с территории, где планируются объекты строительства, почва предварительно снимается и складируется

Почва — очень важный природный ресурс. Уничтожение почвы чревато негативными процессами в будущем для всего человечества, так как она формируется медленно и для образования, например, черноземов на юге европейской части Рос­сии, по данным радиоуглеродного датирования, потребовалось от 7 до 10 тыс. лет.

Сильно страдает почвенный покров oт гусеничной техники. Огромный ущерб наносит гусеничная техника, применяемая при работах в зоне тундры. Разрушенный маломощ­ный почвенный покров после этого "залечивается" десятилетиями. Данная проблема особенно остро стоит в нашей стране в связи с большой площадью тундровой зоны.

Широкое распространение в мире получило агромелиоративное обустройство территорий для сельскохозяйственного использования, направленное на повышение урожайности культур.

В настоящее время площадь орошаемых земель в мире составляет 230 — 240 млн га, а осушенных — не менее 50 — 60 млн га (в том числе в России 5,3 млн га). За последние 200 лет площадь орошаемых земель возросла в 25 раз.

Орошение и осушение, кроме непосредственного изменения обустраиваемых площадей, меняют структуру водного баланса на огромных территориях. В итоге преобразуется весь природный комплекс. В частности, орошение в южных районах приводит к засолению почв в результате поднятия уровня грунтовых вод.

Процесс вторичного засоления почв на орошаемых землях характерен для всего мира. По некоторым данным, не менее 50 % площади орошаемых земель засолены.

Поступление химических веществ антропогенного происхождения очень велико. Только металлургические отрасли промышленности ежегодно выбрасывают в атмосферу и на поверхность почвы 154650 т меди, 121 500 т цинка, 89000 т свинца, 12000 т ни­келя, 765 т кобальта, 1 600 т молибдена, 30,5 т ртути [37]. Осо­бенно большая концентрация отдельных химических элементов в почве наблюдается в районе промышленных предприятий. Так, в 1934 г. металлические отходы в населенных пунктах составляли 40 т/км2, а в 1965 г. в 10 раз больше. К середине следующего века ожидается рост концентрации окиси железа в почве более чем в 2 раза, свинца — в 10 раз.

Химические вещества попадают в почву с пестицидами, минеральными удобрениями. Многие из них сохраняются в почве довольно продолжительный период, поскольку скорость самоочищения почвы мала по сравнению со скоростью самоочищения атмосферы или гидросферы.

Одно из первых мест по масштабам потерь, наносимых сельскому хозяйству, занимает эрозия почвы, которая проявляется как стихийное бедствие. Эрозию могут активизировать неправильная технология обработки, целый ряд естественных благоприятствующих условий, в результате чего в течение нескольких лет может быть полностью уничтожен плодородный почвенный слой. Последующее восстановление этих земель затруднено и связано с большими материальными затратами. Поэтому необходимо своевремен­но проводить профилактические мероприятия по борьбе с эрозией почвы.

В настоящее время эрозией охвачены все крупные земледельческие регионы земли. Только за последнее столетие водной и ветровой эрозии подверглись почвы на площади 2 млрд га, и этот процесс не прекращается, а в отдельных районах значительно усиливается. В результате ежегодно из сельскохозяйственного оборота изымаются десятки тысяч гектаров земель.

Активизация эрозии наблюдается в районах интенсивного земледелия. Объем ежегодно сносимой с полей почвы достигает в бассейне р. Хуанхэ 7900 т/км2 в бассейне р. Верхней Вольты 17000, на склонах гор в Азербайджане 15000 —30000, на чайных плантациях в Грузии 20 000 — 50 000, в горах Северной Осетии 30000 т/км2.

Эрозия, как правило, опосредованно влияет на почву. Развитие овражной сети снижает уровень грунтовых вод, истощает почву и порождает "эрозионную засуху". В степной зоне из-за эрозии теряется 30 — 35 млрд. м3 воды. На эродированных почвах урожай сокращается в 5—12 раз из-за смыва азота, фосфора. калия; ухудшается качество зерна — изменяется его биохимический состав, уменьшается абсолютная масса; в 2 — 3 раза возрастает засоренность. При выдувании пылеватых частиц происхо­дит опесчанивание и огрубление почв. ухудшается их микрофауна.

26 основные морфологические признаки почв

Основными морфологическими признаками почвенного профиля являются: строение, мощность слоя почвы и ее отдельных горизонтов, окраска, структура, сложение, новообразования, включения.

Строение почвенного профиля Профиль любой почвы подразделяется на генетические горизонты Горизонт аккумуляции органических веществ (А) формируется в верхней части профиля за счет отмирающей биомассы. В зависимости отчего характера выделяют: А0 - лесную подстилку на поверхности лесных целинных почв (листья, хвоя, ветки и т. д.); Ад - дернину, также формирующуюся в самой верхней части профиля, состоящую из стеблей и листьев, сильно переплетенных корнями; А - гумусово - аккумулятивный горизонт, образующийся в верхней части минеральной толщи почвы, где накапливается гумус и вымываются только некоторые минеральные соли и органические соединения. Если наряду с накоплением перегноя происходит разрушение и вымывание минеральных веществ, данный горизонт называется гумусово - элювиальным и обозначается А1 Элювиальный горизонт обозначается индексом А2. Пахотный слой, образованный за счет верхних горизонтов почвы, обозначается АПах ИЛИ А0. Иллювиальный горизонт обозначается буквой В. Он является переходным между гумусовым горизонтом и материнской породой. В зависимости от характера, структуры и сложения почвы иллювиальный горизонт подразделяется на подгоризонты Bi и В2. Глеевой горизонт обозначается буквой G. Если глееватость обнаруживается в горизонтах А, В или других, то к обозначению генетического горизонта добавляют букву «g» (Ag и т. д.). Горизонт материнской породы обозначают буквой С. Иногда почва развивается на двухслойной материнской породе, тогда второй слой обозначается буквой D.При значительной мощности и неоднородности генетические горизонты подразделяются на подгоризонты. В гумусово - аккумулятивном горизонте их обозначают штрихами выше строки (А, к", к"), в иллювиальном - цифрами ниже строчки (Вь В2, В3). Переход одного горизонта в другой может быть резким, плавным и постепенным или иметь вид языков и затеков. В случае плавного перехода, когда границу определить трудно, выделяют переходные горизонты, например, AiA2) А2В, АВ, ВС Для обозначения солевых скоплений вводятся дополнительные буквенные индексы: к - карбонаты, г - гипс, с - растворимые в воде соли. Наличие солей в генетическом горизонте обозначают соответствующим индексом, например, Вк, Ск, Сг, Сс -

Мощность почвы Это толщина почвы от ее поверхности вглубь до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы. Мощность различных почв неодинакова и колеблется от 40 до 150 см и более.

Окраска (цвет) почвы

Цвет почвы является важным внешним признаком, отличающим одни типы почв от других, а также горизонты и подгоризонты друг от друга. Достаточно сказать, что многие почвы получили название по их цвету: черноземы, красноземы, желтоземы, сероземы и др. Окраска почв зависит от ее химического состава, условий почвообразования, влажности. Верхние горизонты окрашены гумусом в темные цвета. Чем больше гумуса содержит почва, тем темнее окрашен горизонт. Наличие железа и марганца придает почве бурые, охристые, красные тона. Белесые, белые тона предполагают наличие процессов оподзоливания (вымывания продуктов разложения минеральной части почвы), осолодения, засоления, окарбоначивания, т. е. присутствие в почве кремнезема, коалина, углекислого кальция и магния, гипса и других солей.

окраска Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких цветов (например, серо - бурая, белесовато - сизая, красновато - коричневая и т. д.), название преобладающего цвета ставится на последнем месте, после обозначения оттенков.Таким образом, для определения окраски почвенного горизонта необходимо: а) установить преобладающий цвет; б) установить насыщенность этого цвета (темно - , светлоокрашенный); в) отметить оттенки основного цвета (например, буровато - светло - серый, коричневато - бурый, светлый, серовато - палевый и т. д.). Почва во влажном состоянии и в крупных комках всегда имеет более темную или интенсивную окраску, чем в сухом и растертом состоянии.

Структура почвы Это важный и характерный признак, имеющий большое значение при определении генетической и агропроизводственной характеристики почвы. Под структурностью почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Форма структурных отдельностей зависит от свойств почвы.Морфологические типы структур почвенной массы разработаны С. А. Захаровым.Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур. Для гумусовых горизонтов характерна зернистая, комковато - зернистая, порошисто - комковатая структура; для элювиальных горизонтов - плитчатая, листовая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных - столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т. д. В зависимости от наличия и степени выраженности структуры различают структурные и бесструктурные почвы. Бесструктурные - это большей частью песчаные и супесчаные почвы, нередко пахотные слои суглинистых и глинистых почв, распыляющиеся при обработке. Между структурными и бесструктурными почвами выделяют переходные почвы со слабо выраженной структурой.В почвенных горизонтах структура чаще всего бывает неоднородной, или смешанной, так как структурные отдельности имеют разные формы и размеры (комковато - зернистая, комковато - порошистая и т. д.).

Сложение Это внешнее проявление плотности и пористости почвы. По степени плотности (силе связывания почвенных частиц) различают следующие виды сложения: слитное (очень плотное) - почва не поддается копке лопатой; плотное - лопата входит в почву с большим трудом; рыхлое - лопата входит в почву легко; рассыпчатое - лопата входит в почву без усилий.По пористости (размеру и характеру пор) различают следующие типы сложения почвы: тонкопористые - диаметр пор менее 1 мм, пористые - диаметр 5 - 10 мм, ячеистые - диаметр пор более 10 мм, трубчатые - полости соединяются в канальцы. Сложение зависит от механического и химического состава, структуры и влажности почвы. Оно влияет на воздухо - и водопроницаемость почвы, а также на глубину проникновения корневой системы растений. От сложения зависит степень сопротивления почвы обрабатывающим орудиям.

Новообразования Это более или менее хорошо выраженные и четко ограниченные выделения и скопления различных веществ, которые возникли в процессе почвообразования. По составу, цвету и форме они резко отличаются от окружающей их почвенной массы. Различают новообразования химического и биологического происхождения.Химические новообразования в почве - результат химических процессов, вследствие которых возникают новые соединения. Последние могут или осаждаться на месте образования, или, перемещаясь с почвенным раствором, выпадать на некотором расстоянии от места своего возникновения. Химические новообразования по форме делят на выцветы и налеты, корочки, примазки и потеки, прожилки и трубочки, конкреции. Химические новообразования представлены легкорастворимыми солями: гипсом, углекислой известью, окислами железа, алюминия и марганца, закисными соединениями железа, кремнекислотой, гумусовыми и другими веществами. Новообразования биологического происхождения (животного и растительного) встречаются в следующих формах: червоточины - ходы дождевых червей; копролиты - экскременты дождевых червей; кротовины - пустые или заполненные землей ходы крупных землероев (сусликов, сурков, кротов и Др.); корневины - сгнившие крупные корни растений; дендриты - узоры мелких корешков на поверхности структурных отдельностей.Новообразования являются важным признаком, по которому судят о происхождении почв, их составе и свойствах. Так, выделения углекислой извести в виде плесени указывают на процессы перемещения ее в почвенном профиле. Сизоватые или ржаво - охристые пятна свидетельствуют, что почвы сформировались в условиях некоторого заболачивания.

Включения Предметы, механически включенные в массу почвы и не связанные с ней генетически, называются включениями. В их число входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой, раковины моллюсков, кости современных и вымерших животных, остатки золы, углей, древесины, остатки материальной культуры человека (обломки кирпича, посуды и археологические находки).

27 механический состав материнских горных пород и почв. Определение механического состава почв.

Почва, механический состав - Свойства рыхлых пород и почвы в значительной степени зависят от размера и соотношения составляющих их частиц. Соотношение частиц разного размера, выраженное в процентах, называется механическим составом, а сами частицы - механическими элементами. По происхождению различают минеральные, органические и органо - минеральные частицы. Они представляют собой обломки горных пород, отдельные минералы, гумусовые вещества, продукты взаимодействия органических и минеральных веществ.

Механические элементы находятся в почве в раздельном (песок) или связанном состоянии, когда они соединены в структурные отдельности - агрегаты, различные по величине, форме и прочности. Близкие по размерам механические элементы объединяют во фракции. Существует несколько классификаций механических элементов по крупности. В настоящее время в СССР наиболее широко применяется классификация, предложенная Н. А. Качинским.

Частицы крупнее 1 мм относят к каменистой части породы, или скелету почвы; частицы мельче 1 мм принято называть мелкоземом.

В основу деления на механические фракции положены различия в водно - физических и других свойствах частиц определенной крупности.

Механический состав определяет химические свойства почвы. Одним из важных свойств, связанных с механическим составом, является суммарная поверхность частиц, которая увеличивается с уменьшением их размера. По мере возрастания суммарной поверхности частиц увеличивается площадь соприкосновения их с почвенной влагой, воздухом, живыми организмами, возрастает поглотительная способность почв. Глинистые и суглинистые почвы обладают высокой поглотительной способностью. Поглощенные ими минеральные и органические соединения прочно удерживаются в почве и предохраняются от вымывания. У песчаных почв поглотительная способность низкая.

Определение механического состава почвы

Механический состав почвы вы можете определить сами простым и доступным способом. Для этого возьмите немного почвы с верхнего горизонта, увлажните ее водой до густой пасты, хорошо перемешайте пальцами и раскатайте шнур толщиной около 3 мм, затем шнур сверните в кольцо диаметром около 3 см.

28 схема формирования органической части почвы. Источники органического вещества почвы. Лесная подстилка.

Аккумуляция первичного органического вещества — поступление растительных остатков на поверхность и в толщу почвы. Разложение —совокупность процессов биохимического окисления нерастворимых в воде органических остатков с образованием более простых, частично растворимых в воде органических и минеральных соединений. Процессы протекают главным образом под влиянием ферментативной активности микроорганизмов. Микробный синтез процесс образования тел микроорганизмов из более простых водорастворимых органических (сахаров, аминокислот) и минеральных соединений. После отмирания микробы подвергаются разложению и гумификации. Гумификация, или гумусообразование,— медленный биохимический процесс, приводящий к образованию гумусовых веществ — специфических соединений, обладающих способностью к полимеризации, т. е. уплотнению своих молекул, что делает их устойчивыми к разложению микроорганизмами. Минерализация — совокупность процессов превращения органических веществ в минеральные соли, воду и углекислоту. Процессы разложения и минерализации обеспечивают поступление элементов питания в биологический круговорот, процессы микробного синтеза и гумификации, наоборот, закрепление и накопление органических веществ в толще почвы.

Соотношение между скоростью поступления растительных, животных и других органических остатков на поверхность и в толщу почвы и скоростью их разложения, гумификации и минерализации определяет количественное и качественное постоянство органической части почвы, строго определенное для различных почв, отличающихся характером почвообразовательных процессов.

Все процессы превращения органических веществ в почве протекают в присутствии кислорода, воды и углекислоты. Основой процессов разложения является медленное биохимическое окисление органического вещества (в основном опада зеленых растений) до простых солей, воды и углекислоты.

Органическое вещество почвы представляет собой важнейшее звено обмена веществ и энергии между живой и неживой природой. Это комплекс органических соединений, входящих в состав почвы. Представлены в основном гумусом (на 80–90%); неспецифическими для почвы углеводами; жирами, белками, а также остатками растений, животных.

Различают следующие формы нахождения органического вещества в почве.

1. Неразложившиеся или слаборазложившиеся остатки преимущественно растительного происхождения, буроокрашенные. Образуют лесную подстилку, степной войлок, торфяные горизонты. Это так называемый грубый гумус, или мор.

2. Остатки в стадии глубокого разложения, образующие рыхлую темно-бурую или черную массу, под микроскопом – полуразложившиеся остатки. Эта форма получила название модер (труха).

3. Специфические органические образования, представляющие собой собственно гумус, составляющие 85–90% от органического вещества почвы. Это – муллевая форма.

Лесная подстилка — напочвенный покров из разлагающегося опада, мелких веток, остатков крупных сучьев и стволов, отмерших корней и растений напочвенного яруса в лесах. Место обитания многих лесных беспозвоночных. Толщина подстилки составляет в среднем от 5 до 20 см.

29 Понятие о генетическом профиле почвы и генетических горизонтах. Строение профиля у основных типов почв

Генетические типы профилей

Выделяются по сочетанию кривых распределения веществ в профиле и соотношения горизонтов.

Недифференцированный

Изогумусовый — обладает ярко выраженной дифференциацией по содержанию гумуса (а также часто легкорастворимых солей, гипса, карбонатов), но не дифференцированный по более стабильным компонентам (глине, R2O3).

Метаморфический — профиль дифференцирован по содержанию глины. Оглинивание происходит in situ, переноса продуктов выветривания не происходит.

Элювиально-иллювиально-дифференцированный — профиль с выделяющимся элювиальным (обеднённым глиной и R2O3) и иллювиальным (соответственно обогащённым ими) горизонтами.

Гидрогенно-дифференцированный — характеризуется гидрогенной аккумуляцией вещества в какой-либо части профиля.

Криогенно-дифференцированный — фактором дифференциации служит постоянная льдистая мерзлота

генети́ческие горизо́нты

взаимообусловленная почвообразовательным процессом последовательная система почвенных горизонтов, различающихся по морфологическим признакам (окраске, структуре, гранулометрическому составу, сложению, степени уплотнения, новообразованиям и включениям), составу и свойствам, характерная для разных условий почвообразования и формирующихся почв.

Каждый генетический горизонт отражает специфику почвообразования в данной точке почвенного пространства (педосферы), но в совокупности генетические горизонты образуют вертикальный профиль, условно обозначаемый индексами А-В-С (по В.В. Докучаеву).

Индекс А характеризует верхний гумусово-аккумулятивный горизонт почв, темноокрашенный, содержащий гумус и элементы питания растений (N, P, K). Горизонт В – переходный к почвообразующей породе, обозначаемой индексом С. В силу различий условий почвообразования в педосфере формируются разные почвы, имеющие специфические генетические горизонты.

Подзолистые и дерново-подзолистые почвы под горизонтом А содержат белёсый горизонт Е (А₂), относительно обогащённый кремнезёмом за счёт обеднения Fe, Al, K, Mg и др. элементами, выщелоченными нисходящими токами влаги. Горизонт Е называется элювиальным (от лат. eluo – «вымывать»). Горизонт В, в котором накапливаются выщелоченные из А и Е элементы и вещества, называется иллювиальным (от лат. illuo – вмывать). В силу качественных различий аккумулирования элементов и веществ горизонты В имеют разную природу, определяя генетическое разнообразие почв.

Строение почвенного профиля

Строение почвенного профиля. Процессы почвообразования и перемещения веществ, происходящие в почвообразующей породе, вызывают расчленение ее верхней части на отдельные, генетически связанные между собой горизонты, которые называют почвенными. Их совокупность называется профилем. Таким образом, почвенный профиль – это вертикальный разрез почвы от ее поверхности до материнской породы. Он состоит из генетически связанных и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов. Каждый почвенный тип характеризуется определенным строением почвенного профиля.

Почвенный[/url] горизонт имеет более или менее одинаковый гранулометрический, минералогический и химический состав, физические свойства, структуру, окраску и др.; в нем могут выделяться подгоризонты.

30 Физические свойства почвы (общие физические свойства, физико-механические свойства почвы)

Физические свойства почвы

К физическим свойствам почвы относятся структура, водные, воздушные, тепловые, общие физические и физико-механические свойства. В данном разделе рассматриваются общие физические и физико-механические свойства, все остальные свойства — в специальных разделах.

К общим физическим свойствам относятся плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость.

Плотностью почвы называется масса единицы объема сухой почвы, взятой в естественном сложении. Выражается в г/см3.

Плотность твердой фазы почвы — это отношение массы ее твердой фазы к массе воды в том же объеме при 4 °С.

При определении плотности почвы измеряется масса почвы в единице объема со всеми порами, поэтому плотность почвенной массы, взятой в ненарушенном сложении, всегда меньше плотности твердой фазы почвы. Плотность минеральных почв и грунтов изменяется в широких пределах — от 0,9 до 1,8 г/см3, а торфяных — от 0,15 до 0,40 г/см3. Значения плотности твердой фазы почв и грунтов изменяются в пределах 2,4—2,8.

Плотность почв зависит от минералогического, механического состава, а также от содержания в ней органических веществ, ее структурности, сложения и механической обработки, а плотность твердой фазы почв — минералогического состава и содержания органических веществ.

С плотностью тесно связаны водный, воздушный и тепловой режимы почв. Для большинства сельскохозяйственных культур на суглинистых и глинистых почвах оптимальной является плотность 1,00—1,25 г/см3. Дальнейшее увеличение ее вызывает снижение урожайности.

Данные по определению плотности почвы и ее твердой фазы широко используются в почвоведении, земледелии, в сельскохозяйственной мелиорации. Ими четко характеризуют почвенный профиль, выявляя уплотненный (иллювиальный) горизонт, рыхлость или уплотненность пахотного горизонта. На основании по­казателей плотности почвы рассчитывают запасы в ней воды, гумуса, солей, питательных веществ.

От плотности почвы нужно отличать ее твердость, под которой понимается сопротивление почвы сдавливанию или расклиниванию, выражаемое в кг/см2.

Данные по определению плотности твердой фазы почв используют при определении механического состава почв пипеточным методом по Н. А. Качинскому, а также при расчете пористости почвы.

Пористость — это суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Выражается она в процентах к общему объему почвы. Для минеральных почв интервал показателей пористости составляет 25—80 %.

Общая пористость почвы обычно определяется по формуле:

P = (1-)*100;

где Р — общая пористость почвы, %; 1— общий объем почвы; d1 — плотность почвы; d — плотность твердой фазы почвы. Отношение d1 к d составляет объем твердой фазы почвы.

В почвенных горизонтах поры могут быть неодинаковой формы и диаметра. В зависимости от размера пор различают капиллярную и некапиллярную пористость. Капиллярная пористость равна объему капиллярных пор почвы, некапиллярная — объему крупных пор. Сумма их составляет общую пористость почвы.

Пористость почв зависит от структурности, плотности, механического состава и определяется прежде всего ее структурностью. В макроструктурных почвах поры занимают большую, а в микроструктурных — меньшую часть объема. При подсыхании бесструктурной почвы на поверхности пашни образуется почвенная корка, ухудшающая условия роста полевых культур.

Между плотностью и пористостью существует обратная зависимость: чем плотнее почва, тем меньше ее пористость.

С общей пористостью связаны такие свойства почвы, как водо- и воздухопроницаемость, влаго- и воздухоемкость, аэрация. На основании общей пористости можно судить о степени уплотнения пахотного горизонта.

№ 31 водные свойства почвы. Формы воды в почве. Особенности водных свойств лесных почв

одно-физическим свойствам почвы называют совокупность свойств, определяющих поведение грунтовой воды в его толще. Наиболее важными водными свойствами являются: водоудерживающая способность почвы, ее влагоемкость, водоподъемная способность, потенциал почвенной воды, водопроницаемость.

Водоудерживающая способность — это способность почвы удерживать воду, которая содержится в нем, от стекания под действием силы тяжести; количественной характеристикой водоудерживающей способности является влагоемкость.

Влагоемкость почвы — способность поглощать и удерживать определенное количество воды.

Вода в почве — один из основных ее компонентов. Она находится в сложном взаимодействии с твердой фазой.

Почвенная вода имеет большое значение, является одним из факторов плодородия и урожайности растений. От содержания и качества воды в почве зависят произрастание растений и деятельность микроорганизмов, процессы почвообразования и выветривания, производственная деятельность человека.

Основной источник влаги — атмосферные осадки, которые проникают в почву и заполняют ее поры. В почве влага активно взаимодействует с твердой фазой (частью) почвы. Передвижение влаги, ее доступность растениям зависят от состава и свойств почвы.

В естественных условиях почва обладает различной степенью влажности. Понятие «влажность» характеризует содержание воды в почве, выраженное в процентах от массы сухой почвы (весовая влажность) или от объема почвы (объемная влажность).

В зависимости от подвижности и доступности растениям различают несколько форм воды в почве:

1) гравитационную;

2) капиллярную;

3) сорбированную;

4) парообразную;

5) грунтовую;

6) твердую;

7)химически связанную и кристаллизационную.

Непосредственно для питания растений имеет значение только гравитационная и капиллярная вода, а остальные формы почвенной влаги, кроме небольшой части пленочной, растениям недоступны.

Гравитационная вода заполняет капиллярные поры между структурными — отдельностями, по которым она передвигается под влиянием силы тяжести (отсюда и ее название).

Капиллярная вода заполняет капиллярные поры, главным образом, внутри структурных отдельностей. Она может передвигаться в почве во всех направлениях.

Сорбированная вода удерживается на поверхности почвенных частиц сорбционными силами, то есть молекулы воды притягиваются к твердым частицам почвы и прочно удерживаются ими. Эту форму воды подразделяют на два вида: пленочную и гигроскопическую.

Пленочная вода окружает твердые частицы почвы в виде пленки, притягиваясь к ним под действием поверхностной энергии. Она передвигается только под влиянием молекулярных сил в разных направлениях, но всегда от более толстых пленок к тонким.

Пленочная вода определяет смачивание почвы, но растениям почти недоступна, так как притягивается к поверхности частиц твердой фазы почвы с силой в несколько тысяч атмосфер (от 6 до 10 тыс.).

Гигроскопическая влага представляет собой молекулы водяного пара, удерживаемые поверхностным притяжением почвенных частиц подобно тому, как удерживается пленочная вода. Поэтому гигроскопическая влага не принимает участия в газовом давлении окружающей среды и не способна передвигаться. Для растений она недоступна, полностью удаляется при высушивании почвы в течение нескольких часов при температуре 100—105 °С.

Свободная парообразная влага входит в состав почвенного воздуха в виде отдельных молекул водяного пара и поэтому принимает участие в газовом давлении и передвигается из мест с большей упругостью пара в места с меньшей упругостью. Она недоступна для растений, но при переходе в капельно жидкую мо­жет усваиваться ими.

Грунтовая вода — это влага водоносного слоя почвы, лежащего ниже почвенной толщи, удерживаемая слоем водоупора. Использование грунтовой воды растениями возможно, но при близком залегании и поднятии до корнеобитаемого слоя.

Твердая вода (лед) — переход влаги из жидкого состояния в твердое происходит у свободных форм влаги при температуре ниже 0 °С.

вода входит в состав молекул минералов в виде ионов. Кристаллизационная вода находится в составе кристаллических веществ в виде молекул. Растениям эти формы воды недоступны.

Серые лесные почвы. Формируются в богатых травянистой растительностью лиственных и смешанных лесах. Коэффициент увлажнения Серые лесных почвы (соотношение между количеством осадков и испаряемостью) близок к 1, поэтому в зависимости от погодных условий создаются промывной или не-промывной водные режимы, преобладают процессы оподзоливания либо аккумуляции гумуса. По условиям почвообразования, морфологическим особенностям, агрохимическим свойствам и плодородию Серые лесные почвы занимают промежуточное положение между подзолистыми почвами и черноземами. В них выделяют горизонты: А1 — гумусовый, А2 — элювиальный (более светлый), В - иллювиальный (темно-оранжевый или коричневатый). В зависимости от содержания гумуса разделяют 3 подтипа Серые лесные почвы: светло-серые лесные (менее 3 % гумуса в горизонте А), серые лесные (3-5 %), темно-серые лесные (более 5 %). Структура их по всему горизонту обычно зернистая. Актуальная кислотность серых лесных оподзоливаных почв невысока: pH водной вытяжки 5,5-6,0; солевой вытяжки – 4,4-4,9; в горизонте А1—В - до 3,9; что говорит о большой потенциальной кислотности и необходимости известкования. Эти почвы хорошо обеспечены калием, в меньшей степени - легкогидролизируемым азотом; подвижный фосфор обычно в дефиците. Серые лесные почвы горнолесной зоны имеют ряд особенностей, вследствие которых их относят к горным серым лесным. Светло-серые лесные почвы обычно среднесуглинистые. Темно-серые лесные почвы наиболее плодородны, по структуре, строению профиля и свойствам близки к северным (оподзоливаных) черноземам. На плоских понижениях, пологих склонах, в западинах, где фунтовые воды расположены достаточно близко к поверхности, и в нижних горизонтах создаются анаэробные условия, формируются серые лесные глееватые почвы. Они расположены в междуречьях Миньяра и Н. Биянки, Сима, Ука и Куряка. Темно-серые глееватые почвы встречаются в междуречье Миньяра, Сима и Аши, восточнее городов Сим и Миньяр.

№ 32 водный режим почв водный баланс типы водного режима почв и их характеристики

Водным режимом почвы называют совокупность всех процессов поступления влаги в почву, ее передвижения, удержания и расхода. Количественной характеристикой водного режима почвы является ее водный баланс. К основным источникам водного баланса относят осадки и грунтовые воды. Кроме того, дополнительными источниками увлажнения почвы служат поверхностный приток и влага, конденсирующаяся из паров воды. Расходные статьи водного баланса состоят из физического испарения воды поверхностью почвы, влаги, затраченной на транспирацию (десукцию) растениями, воды, теряющейся в результате поверхностного и внутрипочвенного бокового стоков, а также инфильтрирующейся в почвенно-грунтовую толщу.

Типы водного режима почв. В различных почвенно-климатических зонах и на отдельных участках местности водный баланс складывается по-разному. Выделяют несколько основных типов водного режима: застойный (мерзлотный), промывной, периодически промывной, непромывной и выпотной.

Коэффициент увлажнения, показывающий отношение годового количества осадков к испаряемости, используют для установления типа водного режима.

Испаряемость — это количество воды, которое может испариться с открытой водной поверхности за определенный период времени.

Застойный (мерзлотный) тип характерен для почв тундры, где многолетняя мерзлота выполняет роль водоупора. Оттаивающая летом почва насыщена влагой большую часть вегетационного периода.

Промывной тип характеризуется ежегодным промачиванием атмосферными осадками всей почвенной толщи до грунтовых вод. Этот тип водного режима свойствен почвам таежно-лесной зоны, влажных субтропиков и тропиков, где осадков выпадает больше, чем испаряется влаги из почвы

Периодически промывной тип присущ почвам лесостепной зоны и характеризуется промыванием почвы до грунтовых вод в годы, когда сумма осадков превышает испаряемость.

Непромывной тип характерен для черноземов, каштановых, бурых почв и сероземов, где испаряемость превышает сумму атмосферных осадков. Почвы и подстилающие породы никогда не промываются до грунтовых вод. Между верхним промачиваемым слоем и границей капиллярной каймы грунтовых вод находится «мертвый» горизонт с постоянной влажностью, близкой к влажности завядания

Выпотной тип возникает в засушливых районах, где испаряемость значительно превышает сумму осадков. Недостаток влаги пополняется за счет грунтовых вод. Если грунтовые воды минерализованы, то происходит засоление почв

В зависимости от водного режима формируются автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные почвы.

№33 почвенный воздух его свойства и состав его роль в почообразование

Почвенный воздух.

Почвенный воздух состоит из смеси различных газов:

кислород, который поступает в почву из атмосферного воздуха; содержание его может меняться в зависимости от свойств самой почвы (её рыхлости, например), от количества организмов, использующих кислород для дыхания и процессов метаболизма;

углекислота, которая образуется в результате дыхания организмов почвы, то есть в результате окисления органических веществ;

метан и его гомологи (пропан, бутан), которые образуются в результате разложения более длинных углеводородных цепей;

водород;

сероводород;

азот; более вероятно образование азота в виде более сложных соединений (например, мочевины)

И это далеко не все газообразные вещества, которые составляют почвенный воздух. Его химический и количественный состав зависят от содержащихся в почве организмов, содержания в ней питательных веществ, условий выветривания почвы и др.

№ 34 Тепловой режим почвы, его особенности. Типы теплового ежима почвы

Теплово́й режи́м почв — совокупность и последовательность всех явлений поступления, перемещения, аккумуляции и расхода тепла в почве на протяжении определенного отрезка времени (так различают суточный и тепловой режимы). Основным показателем теплового режима является температура почвы (на разных глубинах почвенного профиля). Она зависит от климата, рельефа, растительного и снежного покрова, тепловых свойств почвы.

Тепловой режим обусловлен преимущественно радиационным балансом, который зависит от соотношения энергии солнечной радиации, поглощенной почвой, и теплового излучения. Некоторое значение в теплообмене имеют экзо- и эндотермические реакции, протекающие в почве при процессах химического, физико-химического и биохимического характера, а также внутренняя тепловая энергия Земли. Однако два последних фактора оказывают незначительное влияние на термический режим почвы. Количество тепла, приходящее изнутри земного шара к поверхности почвы, составляет всего 55 кал (230 Дж)/см² в год.

И величина радиационного баланса, и дальнейшее преобразование фактически поступившего в почву тепла теснейшим образом связаны с тепловыми свойствами почвы: теплоемкостью и теплопроводностью. Однако наиболее крупные изменения в тепловом режиме почв определяются различиями общеклиматических условий. чаще всего о тепловом режиме судят по ее температурному режиму. Температурный режим графически изображается в виде термоизоплет - кривых, соединяющих точки одинаковых температур.

Температурный режим почв следует за температурным режимом приземного слоя, но отстает от него. Средние годовые температуры почвы возрастают с севера на юг и с востока на запад. В пределах России и сопредельных государств среднегодовая температура почвы изменяется в пределах от -12 до +20°С. Выделяются 2 области - положительных и отрицательных среднегодовых температур почвы на глубине 20 см. Геоизотерма 0°С проходит по диагонали с северо-запада на юго-восток. Область отрицательных среднегодовых температур на глубине 20 см. в основном совпадает с областью распространения многолетнемерзлых пород.

Типы температурного режима почв — по классификации В. Н. Димо выделяются следующие Т. т. р. п.:

Мерзлотный. Среднегодовая температура профиля п. имеет отрицательный знак. Преобладает процесс охлаждения, сопровождающийся промерзанием почвенной толщи до верхней границы многолетнемерзлых пород;

Длительно-сезонно-промерзающий. Преобладает положительная среднегодовая температура профиля п. Отрицательные температуры проникают глубже 1 м. Длительность процесса промерзания но менее 5 месяцев. Сезонно промерзающая толща не смыкается с многолетнемерзлыми породами. Не исключено отсутствие многолетнемерзлых пород;

Сезонно-промерзающий. Среднегодовая температура профиля п. положительная. Сезонное промерзание может быть кратковременным (несколько дней) и продолжительным (не более 5 месяцев). Подстилающие породы немерзлые;

Непромерзающий. Среднегодовая температура профиля п. и температура самого холодного месяца положительные. Промерзания не наблюдаются. Подстилающие породы немерзлые.

№ 35 Классификация и систематика почв. Таксономические системы почвенно-географического районирования

Классификация почв

Сложная взаимосвязь между почвой и факторами почвообразования, разнообразие последних и их сочетаний являются причиной большого разнообразия почв в природе. В целях удобства их изучения и практического использования возникает необходимость в группировке почв, их классификации.

Под классификацией почв понимают их отношение к различным систематическим единицам и определение соподчиненности этих единиц. Принципы и критерии классификации почв могут быть разные.

Первую в мире научную классификацию почв предложил (1879 г.) и обосновал (1886 г.) В.В. Докучаев. В соответствии с его классификацией все почвы России были подразделены на нормальные (зональные), переходные (интразональные), аномальные (наносные). Классификация почв, разработанная В.В. Докучаевым и усовершенствованная его учеником Н.М. Сибирцевым, основывалась на учете связей свойств почвы с факторами почвообразования, географией ландшафтов и другими причинами географического распределения почв. Такая классификация почв получила название географо-генетической. Следует отметить, что генетический подход и до настоящего времени преобладает в различных системах классификаций почв, несмотря на то, что ведущие критерии могут быть разными.

Многие современные классификации почв представляют собой творческое продолжение докучаевского подхода к группировке почв. Они учитывают экологические, морфлогические и эволюционные подходы и создаются с учетом строения состава и свойств почв, их режимов и процессов почвообразования, агропроизводственных особенностей.

Систематика почв предполагает определенный набор таксономических единиц разного ранга – тип, подтип, род, вид, разновидность.

Основной таксономической единицей современной классификации почв является тип почвы. Он представляет собой конкретные почвы с общими наиболее существенными и характерными свойствами почвы, развивающиеся в однотипно сочетаемых биологических, климатических и гидрологических условиях. Примером типа почв могут быть черноземы, подзолистые, болотные и другие почвы.

Подтип почв выделяют в пределах типа по проявлению основного процесса почвообразования и налагающемуся дополнительному процессу, является переходной ступенью между типами. Например, подтипами дерново-карбонатных почв являются дерново-карбонатные типичные, дерново-карбонатные выщелоченные почвы.

Род почв выделяют в границах подтипа с учетом почвообразующей породы, химизма грунтовых вод и других местных условий. Например, на меловых отложениях, лессах и т.д.

Вид почв выделяют в границах рода по степени выраженности признаков основного процесса почвообразования – по степени, например, оподзоленности (сильно-, средне-, слабооподзоленная почва), по степени гумусированности (слабогумусированная, сильногумусированная почва) и т.д.

Разновидность характеризует гранулометрический состав верхнего горизонта почвы – среднесуглинистая, супесчаная и др. В зависимости от степени и характера увлажнения почв выделяют следующие гидрологические ряды – автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные почвы.

Автоморфные почвы на протяжении вегетационного периода практически избыточно не увлажняются. Это почвы водораздельных участков.

Полугидроморфные – это почвы, находящиеся продолжительное время в состоянии избыточного увлажнения. В профиле таких почв образуются глееватые пятна и сплошные глеевые горизонты. К этому ряду можно отнести следующие типы: дерново-глеевые, подзолистые глеевые и др.

Почвы гидроморфного ряда находятся в состоянии полной влагоемкости и анаэробиоза практически весь год. Их профиль состоит из органогенного и глеевого горизонтов. Этот ряд представляют торфяно-болотные почвы.

По степени окультуренности пахотные земли могут подразделять на слабо-, средне-, сильноокультуренные

Задачей почвенно-географического районирования является разделение территории на почвенно-географические регионы, однородные по структуре почвенного покрова, сочетанию факторов почвообразования и характеру возможного сельскохозяйственного использования.

Под структурой почвенного покрова понимается определенный тип его строения, т. е. состав и количественное соотношение входящих в него почв, характер образуемых ими сочетаний и комплексов, степень его пестроты и контрастности.

Таксономическая система почвенно-географического районирования отражает разные уровни структур почвенного покрова начиная с наиболее крупных — почвенно-биоклиматических поясов и кончая наиболее мелкими единицами районирования — почвенными районами.

Таксономическая система почвенно-географического районирования состоит из следующих соподчиненных единиц:

Почвенно-биоклиматический пояс

Почвенно-биоклиматическая область

Почвенная зона.

Горная почвенная провинция (вертикальная структура почвенных зон).

Почвенная провинция.

Вертикальная почвенная зона.

Почвенный округ.

Горный почвенный округ.

Почвенный район.

Горный почвенный район.

Почвенно-биоклиматический пояс представляет собой совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур (горных почвенных провинций), объединенных сходством радиационных и термических условий и сходным характером влияния этих условий на почвообразование, выветривание и развитие растительности.

Почвенно-биоклиматическая область понимается как совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур, объединенных в пределах пояса сходством не только радиационных и термических условий, но и условий увлажнения и континентальности и вызванных ими особенностей почвообразования, выветривания и развития растительности.

Как видно из формулировок, при выделении почвенно-биоклиматических поясов определяющими условиями формирования почвенного покрова являются термические условия, а при выделении почвенно-биоклиматических областей — условия увлажнения и континентальности.

Таксономическая система почвенно-географического районирования более низких уровней, как это видно из приведенной схемы, различна для равнинных территорий и горных областей. Для равнинных территорий выделенные таксономические единицы районирования имеют следующее значение:

Почвенная зона — ареал распространения зонального почвенного типа и сопутствующих ему интразональных почв.

Почвенная провинция — это часть почвенной зоны, отличающаяся специфическими особенностями почв и условий почвообразования, связанными либо с различиями в увлажнении и континентальности (в широтных отрезках почвенных зон), либо с температурными различиями (в меридиональных отрезках почвенных зон). Выявление провинциальных различий в пределах почвенных зон имеет большое агрономическое значение.

Почвенные округа выделяются в пределах почвенных провинций по тем особенностям почвенного покрова, которые обусловливаются характером рельефа и почвообразующих пород.

Почвенный район понимается как часть почвенного округа, характеризующаяся однотипной структурой почвенного покрова, т. е. закономерным чередованием в пределах района одних и тех же сочетаний и комплексов почв.

Почвенные области горных территорий подразделяются на вертикальные почвенные структуры.

Вертикальная почвенная структура (или горная почвенная провинция) — ареал распространения четко определенного ряда вертикальных почвенных зон, обусловленного положением горной страны или ее части в системе почвенно-биоклиматических областей и главными особенностями ее общей орографии. Почвенная структура вертикальной зональности определяется в основном положением горной страны в системе климатических поясов и областей, поэтому по своему таксономическому положению в системе районирования горная почвенная провинция (вертикальная почвенная структура) аналогична почвенной зоне на равнине.

№36 принципы составления почвенных карт и посчвенно-географических очерков. Классификация почвенных карт. Использование почвенных карт.

№37 почвы тундровой зоны. Краткая характеистика факторов почвообазования. Характеистика основных типов и почв и их классификация

Тундровые почвы

группа генетических типов почв, распространённых главным образом в равнинных и горных Тундрах; встречаются также в арктической и лесотундровой зонах. Образуется в условиях холодного гумидного климата под маломощным малопродуктивным растительным покровом. Т. п. обычно приурочены к областям с многолетней мерзлотой, а также формируются на сезоннопромерзающих породах вне зоны многолетней мерзлоты. В Северном полушарии выделяют следующие типы Т. п.: тундровые глеевые, тундровые подбуры (тундровые иллювиально-гумусовые), тундровые подзолистые Al—Fe-гумусовые, тундровые дерновые, тундровые вулканические, тундровые остаточно-карбонатные, тундровые слабобиогенные (почвы пятен). Наиболее распространены глеевые Т. п. и тундровые подбуры. Территория Т. п. имеет значение как кормовая база северного оленеводства (зимние и летние пастбища). В тундровой зоне (См. Тундровые зоны), кроме выращивания овощей в защищенном грунте, в открытом грунте возделывают картофель, овощи, кормовые корнеплоды, ячмень на зелёную массу, травы (см. Полярное земледелие). Основные направления в улучшении свойств Т. п. — изменение водного и теплового режимов, усиление активности связанных с ними биохимических процессов, для чего проводят мелиоративные работы (осушение, орошение, создание полезащитных полос), вносят повышенные дозы органических и минеральных удобрений, применяют специальные приёмы обработки почвы.

№ 38 почвы лесной зоны. Подзолистые почвы. Строение и классификация. Использование почв

Подзо́листые по́чвы — типичные почвы хвойных, или северных («бореальных»), лесов. Также характерны для эвкалиптовых лесов и пустошей южной Австралии. Название происходит от слов «под» и «зола» и появилось, видимо, от русских крестьян, обнаруживавших при вспахивании слой, напоминавший золу. Эти почвы формируются в сырых и холодных местностях.

Представляют собой большую группу кислых сиаллитных элювиально-иллювиально-дифференциированных почв с профилем E-Bt, f, h, al, формирующихся в условиях промывного водного режима при сезонном промораживании на суглинистых моренах, покровных суглинках, суглинистых делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях кислых пород. Для формирования почв характерно периодическое переувлажнение верхней части профиля весной при снеготаянии и осенью перед установкой снежного покрова.

Профиль конкретных почв Ad-A-E-B(t, h…)-С. При антропогенном изменении любые горизонты могут включаться в горизонт Ap (Ap-E-Bh-C).

Строение профиля и свойства

Ао — Лесная подстилка бурого цвета, состоит в основном из хвойного опада, остатков мха, часто оторфована, рыхлая мощность 3-5 см;

А1А2 — Гумусово-элювиальный горизонт, серовато-белесый с темными пятнами, ясно различимы зерна кварца, бесструктурный, мощность 5-10 см;

А2 — Подзолистый горизонт, пепельно-белесый, тонкозернистый, уплотнен, бесструктурный, мощность 10-20 см и более, в нижележащий горизонт переходит глубокими потеками;

В1(Вh) — Иллювиальный горизонт, темно-желтого или буровато-желтого цвета, заметно уплотнен, бесструктурный. Возможно наличие бурых прослоек и пятен, обусловленных накоплением полуторных оксидов, гумуса, илистых частиц. Мощность 10-30 см, переход постепенный; Вh — обогащенный гумусом

В2 — Иллювиальный горизонт, жёлтый, слабо уплотнен, встречаются ортзандр, бесструктурный, мощность 30-50 см, переход постепенный; С — Почвообразующая порода часто с более или менее четко выраженными признаками оглеенности. Цвет светло-желтый, с сизыми пятнами или сизовато-белесый.

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.

Классификация

В зависимости от строения профиля и характера почвообразующих пород подзолистые почвы делятся на роды:

неразвитые на дюнных песках (слабо дифференцированные);

псевдофибровые на глубоких, часто слоистых песках, характеризуются наличием тонких уплотненных прослоек ржаво-охристого цвета, насыщенных оксидами железа.

По мощности элювиальной части профиля подзолистые почвы делятся на следующие виды:

слабоподзолистые (поверхностно-подзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине менее 10 см;

среднеподзолистые (мелкоподзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине 10-20 см;

сильноподзолистые (неглубокоподзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине более 20 см.

Профиль подзолистых почв четко дифференцирован по гранулометрическому составу. Минимальное содержание ила и глинистых частиц приурочено к горизонту А2.

Сельскохозяйственное использование

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.

При выводе пашни из оборота, под лесными насаждениями верхняя часть пахотного слоя непосредственно под подстилкой превращается в подзолистый горизонт мощностью 5-7 см (вторичное оподзоливание пахотного горизонта).

№39 почвы лесной зоны. Дерново-подзолистые почвы. Строение и классиффикация

Формируются в южной тайге под хвойно-широколиственными, хвойно-мелколиственными, сосново-лиственничными, мохово-травянистыми и травянистыми лесами на породах различного состава.

Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:

А0 — лесная подстилка бурых или коричневых тонов, состоящая из растительных остатков различной степени разложения, при мощности более 7 см разделяется на два-три подгоризонта;

A0A1 — переходный органоминеральный горизонт, содержащий значительное количество как минеральных частиц, так и полуразложившихся органических остатков;

А1 — гумусовой горизонт мощностью от 3 до 20 см и более, серый или белесо-темно-серый, комковато-порошистой или порошистой структуры, рыхлый;

А1А2 — переходный, неравномерно окрашенный горизонт: участки с серым и белесо-серым окрашиванием чередуются с участками, окрашенными в буроватые и палевые тона; структура комковато-порошистая, заметна горизонтальная делимость;

А2 — подзолистый горизонт, белесовато-светло-серый, иногда с легким палевым оттенком; структура плитчатая с заметной тонкой чешуйчатостью или листоватостью, в песчаных почвах часто бесструктурен;

А2В — переходный горизонт мощностью 10-20 см, буровато-белесый, непрочной комковато-мелкоореховатой структуры, содержит обильную белесую присыпку, встречаются языки горизонта А2;

В — иллювиальный горизонт, самый плотный в профиле, бурый, коричнево-бурый или красно-бурый, ореховатой, ореховато-призматической структуры, может подразделяться на подгоризонты (Bl, В2, В3), в каждом из которых становится менее интенсивным окрашивание, более грубой и крупной структура, меньшей плотность;

ВС — переходный, светло-бурых, светло-коричневых тонов, глыбистой или глыбисто-призматической структуры, постепенно переходит в не измененную почвообразованием породу — горизонт С;

Дерново-подзолистые почвы имеют кислую реакцию по всему профилю, высокую (20-70%) ненасыщенность основаниями. Содержание гумуса может достигать 7-9%, но падение его содержания с глубиной очень резкое, а в составе гумуса преобладают фульвокислоты. Верхние горизонты дерново-подзолистых почв обеднены полуторными окислами и обогащены кремнеземом.

№ 40 Болотные почвы. Сущность процесса заболачивания. Систематика болотистых почв. Лесорастительные свойства болотистых почв

Болотные почвы наиболее распространены в тундровой и таежно-лесной зонах. Встречаются они также в лесостепной и других зонах. Общая площадь болотных почв в таежно-лесной и тундровой зонах составляет около 100 млн. га.

Болотные почвы образуются вследствие заболачивания суши или заторфовывания водоемов. Болотный процесс почвообразования характеризуется торфообразованием и оглеением минеральной части почвенного профиля. Развивается он только при условии избыточного увлажнения.

В начале заболачивания на дне водоема откладывается ил, который приносится с окружающих возвышенностей талыми снеговыми водами и атмосферными осадками. К этому илу примешивается ил, попадающий в воду при размывании берегов. В результате этих многолетних отложений водоем постепенно мелеет.

На второй стадии водоем заселяется планктонными (взвешенными в воде) организмами, преимущественно водорослями и ракообразными. После отмирания они смешиваются с илом на дне водоемов, увеличивают общую массу отложений и еще больше способствуют их обмелению.

Одновременно со второй происходит и третья стадия — берега и прибрежные пояса водоемов зарастают растительностью, прикрепляющейся к прибрежным и донным отложениям. После отмирания растения опускаются на дно, разлагаются в анаэробных условиях и образуют торф.

В связи с отложением торфа происходит постепенное обмеление водоема, растительность все дальше и дальше перемещается от берега к середине, что со временем приводит к полному его зарастанию и заторфовыванию. Наконец, наступает последняя, четвертая, стадия, когда водоем превращается в травяное или осоковое болото.

Болотные почвы классифицируют по двум признакам: по принадлежности к тому или иному типу болота, а в пределах одного типа — по мощности торфяного горизонта. По первому признаку выделяют болотные верховые и болотные низинные почвы, а по второму — торфяно-глеевые и торфяные почвы. Кроме того, в типе верховых болотных почв выделяют род переходные болотные почвы, которые близки по свойствам к верховым и низинным болотным почвам.

№41 дерновые почвы. Дерновый процесс почвообразования. Образование,строения и свойства

Дерново-подзолистые почвы это почвы области южной тайги таежно-лесной зоны. Эта зона расположена южнее тундровой зоны и занимает огромную территорию в Европе, Азии и Северной Америке. В нашей стране дерново-подзолистые почвы распространены на Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах.

Почвообразующие породы в европейской части представлены моренными суглинками, иногда карбонатными, покровными суглинками, флювиогляциальными отложениями, часто встречаются двучленные отложения. В северо-западной части распространены озерные отложения - ленточные глины; на юге зоны - лессовидные карбонатные суглинки. Террасы рек иногда сложены известняками, местами выходящими на поверхность. Преобладающая часть почвообразующих пород не содержит карбонаты, имеет, кислую реакцию среды и низкую степень насыщенности основаниями.

Западно-Сибирская низменность характеризуется плоско-равнинным слаборасчлененным рельефом с пониженной дренированностью водораздельных пространств, высоким уровнем грунтовых вод и сильной заболоченностью территории. Почвообразующие породы представлены моренными и водно-ледниковыми отложениями, а на юге - лессовидными суглинками и глинами.

К востоку от р. Енисей таежно-лесная зона находится в области Средне-Сибирского плоскогорья и горных систем Восточной Сибири и Дальнего Востока. Вся эта территория имеет сложное геологическое строение и преимущественно горный рельеф. Почвообразующие породы представлены элювием и делювием коренных пород. Обширные территории здесь занимают Лено-Вилюйская, Зейско-Буреинская, Нижне-Амурская низменности, отличающиеся равнинностью рельефа. Почвообразующие породы представлены глинистыми и суглинистыми древнеаллювиальными отложениями.Строение почвенного профиля

Особенность строения почвенного профиля дерново-подзолистых почв состоит в том, что выделяется четкая дифференциация почвенной толщи, которая составляет ее генетические горизонты. Основных ярко выраженных горизонтов четыре: дерновый, или перегнойно-аккумулятивный (А1), подзолистый (А2), иллювиальный горизонт (В) и материнская, или почвообразующая, порода (С). Также на поверхности данной почвы всегда находится лесная подстилка или войлок (Ао).

Лесная подстилка Ао

Она состоит из растительных остатков различной степени разложении, очень часто переплетенных гифами грибов. Мощность ее обычно колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.

Дерновый, или перегнойно-аккумулятивный, горизонт А1

Этот горизонт окрашен сверху в темно-серый цвет находящимся здесь перегноем. С углублением по мере уменьшения гумуса окраска его становится несколько светлее. В верхних частях горизонт состоит из рыхло залегающих комков, все промежутки между которыми заполнены живыми и мертвыми корнями и корневищами, скрепляющими комки о дернину.

Подзолистый, или элювиальный горизонт (А2)

Горизонт является тем почвенным слоем, в котором наиболее резко выражено влияние подзолообразовательного процесса. Он сильно выщелочен, обеднен перегноем и содержит в себе повышенное количество кремнезема в виде тончайшей белой кремнеземной пыли. Эта пыль вместе со светлым гумусом придает горизонту белую или светло-серую окраску.

В зависимости от степени оподзоленности этот горизонт имеет различную мощность (от нескольких до десятков сантиметров). Чаще всего он бесструктурный, лишь в отдельных случаях приобретает отчетливо выраженную пластинчатую или листоватую структуру, которая в производственном отношении, однако, не представляет собой никакой ценности.

Будучи сильно выщелоченным и обедненным органо-минеральными коллоидами, элювиальный горизонт является самым бесплодным слоем дерново-подзолистой почвы.

Иллювиальный горизонт В

Иллювиальный горизонт частично закрепляет выносимые в процессе подзолообразования из верхних горизонтов вещества. Здесь коагулируют и задерживаются коллоидальные гидраты окиси железа, алюминия, частично двуокиси кремния, перегнойные вещества, а также глинистые суспензии. Вследствие обогащенности железом и перегноем иллювиальный горизонт обычно имеет красно-бурую окраску и, будучи пропитан и сцементирован коллоидальными частичками, отличается повышенной плотностью.

С глубиной количество новообразований заметно убывает, почва приобретает более однородную окраску и постепенно переходит в материнскую породу, еще не измененную явным образом почвообразовательными процессами.

Материнская, или почвообразующая, порода С - самый нижний горизонт. Эта порода послужила исходным материалом для образования данной почвы. Как правило, горизонт С слабо затронут почвообразовательным процессом, поэтому он всегда легко отделяется от других вышележащих почвенных горизонтов.

Профиль дерново-подзолистой почвы очень изменчив по мощности и степени выраженности отдельных генетических горизонтов.

Очень часто переход между горизонтами бывает довольно резким, в некоторых же случаях настолько незаметен, что трудно бывает даже провести границу между ними.

Все рассмотренные морфологические особенности дерново-подзолистых почв находятся в самой тесной и непосредственной связи с их химическими и физическими свойствами.

Состав и свойств

Химический состав.

Состав и свойства дерново-подзолистых почв во многом зависит от дернового почвообразовательного процесса, в результате которого накапливается гумус, основания и элементы питания для растений.

Содержание гумуса в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей -3-6%, в песчаных и супесчаных - 1.5-3%. Сравнительная бедность дерново-подзолистых почв перегноем объясняется главным образом тем, что при благоприятных условиях увлажнения распад растительных остатков происходит энергично, не прекращаясь даже в летние, наиболее сухие месяцы. Органическое вещество сосредоточено в основном в самом поверхностном слое, а поскольку этот слой отличается малой мощностью, не превышающей часто 8-12 см, то и абсолютное содержание перегноя в описываемых почвах весьма ограничено. Содержание гумуса резко снижается с глубиной в горизонте А2 составляет 0.3-0.5%. Важно отметить, что в составе гумуса преобладаю фульвокислоты над гуминовыми.

В тех почвах, в которых подзолистый процесс ослаблен, а дерновый преобладает, мощность гумусного горизонта возрастает, увеличивается количество гумуса в поверхностном горизонте и в целом по профилю почвы.

Развитие подзолистого процесса под лесной растительностью проходит с различной интенсивностью. В некоторых случаях, например па карбонатных породах, под лиственными насаждениями, этот процесс протекает настолько слабо, что в почвенном профиле или не происходит никаких перемещений минеральной части, или эти перемещения чрезвычайно малы. Подзолообразовательный процесс влияет на химический состав почвы и вносит изменения в её механический состав.

Верхние горизонты дерново-подзолистых почв по сравнению с материнской породой (горизонт С) обеднены мельчайшими частичками (>0,001 мм). В то же время содержание крупных фракций в верхних горизонтах выше, чем в материнской породе. Иллювиальный горизонт (В) более обогащен по сравнению с материнской породой и с вышележащими горизонтами самыми мелкими фракциями (<0,001 мм).

Понятно, что такого рода перераспределение вещества по почвенной толще неизбежно сказывается и на физических свойствах почвы: верхние горизонты несколько опесчаниваются, утрачивают связность, делаются более рыхлыми и бесструктурными; нижние же слои, наоборот, уплотняются, становятся связными и трудно-проницаемыми как для воздуха, так и для воды.

Однако такая закономерность обнаруживается только в почвах суглинистых и глинистых, т. о. в почвах тяжелого механического состава и с ярко выраженным подзолистым процессом

В супесчаных и отчасти в песчаных почвах нередко наблюдается несколько иная картина: в верхнем горизонте происходит некоторое увеличение количества мелких частиц и в то же время соответственное относительное уменьшение наиболее крупных фракций.

В составе поглощенных катионов дерново-подзолистых почв выделяются среди поглощенных катионов в поглощающем почвенном комплексе поглощенный водород и алюминий. Наибольшая ненасыщенность наблюдается в самых верхних, оподзоленных горизонтах; здесь поглощенный Н нередко может преобладать над поглощенными Са и Мg.

По мере углубления но почвенному профилю соотношение поглощенных катионов заметно изменяется: количество водородных попов и алюминия прогрессивно убывает, а Са и Mg возрастает и уже в горизонте С, не затронутом еще почвообразовательными процессами, поглощенный Н сходит почти на нет, и в поглощающем комплексе оказываются одни лишь металлические катионы.

Таким образом, в результате оподзоливания верхние горизонты обедняются поглощенными основаниями, обогащаясь в то же время водородными ионами и обменным алюминием. Наличие обменных катионов водорода придает почве кислотные свойства.

Весьма характерно, что степень кислотности каждого горизонта находится в полном соответствии с его насыщенностью основаниями; в самых верхних горизонтах, сильно вы щелоченных и насыщенных водородными ионами, обнаруживается повышенная кислотность. При переходе к нижним горизонтам, менее выщелоченным, кислотность постепенно падает, и в материнской породе она сменяется реакцией, близкой к нейтральной, или в случае карбонатности породы - слабощелочной.

Физико-химические свойства.

Емкость катионного обмена в дерново-подзолистых почвах выше, чем в подзолистых, в связи с более высоким содержанием гумуса. В гумусовом слое суглинистых и глинистых почв она достигает 15-20 мг-экв на 100 г., в песчаных и супесчаных - только 4-10 мг-экв. В составе поглощенных катионов - Са2+, Мg2+, Н+ и А13+. Степень насыщенности основаниями - 40-70%. Обменные катионы водорода и алюминия обусловливают кислую реакцию среды (рНкс1 обычно варьирует в пределах 3,3-5,5).

Физический свойства.

В связи с более высоким содержанием гумуса дерново-подзолистые почвы имеют более низкую плотность верхнего слоя, они лучше оструктурены по сравнению в подзолистыми, у них выше пористость. В целом естественное плодородие этих почв выше, чем у подзолистых и глее-подзолистых. Они являются преобладающими в пахотном фонде почв таежно-лесной зоны.

Для некоторых почв подзолистого типа большое значение имеет их тепловой режим.

В восточных районах, в условиях континентального климата и недостатка тепла, темные и богатые гумусом дерново-подзолистые и дерново-лесные почвы плохо нагреваются и не обеспечивают корневую систему растений необходимым количеством тепла, что приводит к недозреванию некоторых посевных культур.

Таким образом, наиболее характерными свойствами, присущими почвам дерново-подзолистого типа, являются следующие.

Почвы дерново-подзолистого тина не насыщены основаниями, т.е. они содержат в себе то или иное количество обменных ионов водорода и алюминия.

В связи с ненасыщенностью основаниями эти почвы обладают кислыми свойствами.

В результате процессов минерализации органического вещества и выщелачивания эти почвы обеднены гумусом и минеральными легко подвижными соединениями.

Почвы дерново-подзолистого типа заключают в себе сравнительно небольшие количества необходимых для растений питательных веществ.

Эти почвы в большинстве случаев обладают слабо выраженной, непрочной структурой, вследствие чего они способны легко распыляться, заплывать при увлажнении, образовывать корку при высыхании и уплотняться.

Почвы дерново-подзолистого типа отличаются резко выраженной дифференциацией почвенного профиля на составляющие их генетические горизонты, причем гумусовый горизонт в большинстве случаен имеет малую мощность.

В составе гумуса видное или первое место принадлежит фульвокислотам, относительное количество которых тем больше, чем резче выражен подзолистый процесс. При нарастании дернового процесса увеличивается количество гуминовых веществ.

Хотя состав почвенных микроорганизмов изучен еще слабо, по все же можно сказать, что в подзолистых почвах ведущее место принадлежит грибам.

Из-за большого разнообразия условий почвообразования и дерново-подзолистой зоне развитие почвообразовательного процесса в почвах может протекать и проявляться самым различным образом, поэтому и отмеченные выше свойства сильно варьируют.

Здесь можно встретить почвы и кислые, и с нейтральной реакцией, и сильно выщелоченные, и почвы с мощным перегнойным горизонтом, и богатые гумусом, в которых подзолообразонательный процесс совсем почти не выражен, и т.д.

В этом отношении почвенный покров таежно-лесной зоны представляет собой сочетание множества почвенных разновидностей, отличающихся между собой как морфологическими и биохимическими свойствами, так, следовательно, и своим природным плодородием.

При этом, чем сильнее развит дерновый горизонт и чем богаче, следовательно, почва органическим веществом, тем лучше она по своим производственным свойствам, тем выше ее природное плодородие

№42 серые лесные почвы. их происхождение,главные особенности строения и основные свойства

Се́рые лесны́е по́чвы формируются в лесостепной зоне в условиях периодически-промывного водного режима под пологом широколиственных (дубовые с примесью липы, клёна, ясеня), смешанных (берёзовые с примесью пихты и сосны или сосново-берёзовые с примесью лиственницы) или мелколиственных (берёзовые с примесью осины) лесов с разнообразной и обильной травяной растительностью.

В целом, широко распространены в умеренном поясе Северного полушария. Материнские породы представлены: в Европейской части России — лёссами, лёссовидными и покровными суглинками, иногда — моренными отложениями; в Западной и Восточной Сибири — преимущественно лёссовидными суглинками и глинами. Рельеф — волнистый, сильно и глубоко расчленённый водной эрозией в Европейской части; равнинный — в Западной Сибири; полого-увалистый, либо бугристый микро- и мезорельеф — в Восточной Сибири.

Структура почвенного покрова лесостепной зоны характеризуется сложным сочетанием нескольких почвенных типов, из которых каждый занимает определенное ландшафтное положение в ее пределах, — это серые лесные почвы, черноземы, лугово-черноземные почвы, солоди, солонцы.

Водораздельные лесостепные пространства, имеющие платообразный или слабовыпуклый характер, изрезаны глубокими оврагами и балками. Овраги, как правило, крутостенны, имеют ветвистый характер, врезаны на глубину до 15—20 м в толщу пород и тянутся на несколько километров в глубь водораздельных тер­риторий. Приовражные склоны в той или иной степени подвержены процессам водной эрозии.

Развитию эрозионных процессов в немалой степени способствует наличие покрова лессовидных пород, преобладающих в этой зоне среди почвообразующих пород, легко поддающихся размыву, как в горизонтальной плоскости, так и особенно по вертикали, что способствует возникновению на склонах рытвин, промоин, ложбин стока, дающих начало росту оврагов и способствующих развитию твердого, стока.

№43 черноземы. почвообразование. строение профиля почв черноземного типа. классификация черноземов

Классификация черноземов. Тип черноземных почв подразделяется на подтипы: оподзоленный, выщелоченный, типичный (формируются в зоне лесостепи), обыкновенный, южный (в степной части зоны). Каждому подтипу черноземов свойственна самостоятельная подзона. Подзоны четко прослеживаются с севера на юг, особенно в европейской части.

Строение профиля черноземов. В строении профиля всех подтипов черноземов имеются общие признаки, характерные для черноземного типа. Первый признак — в профиле черноземов выделяют мощный темноокрашенный гумусовый слой (от 50 до 100 см); у некоторых видов черноземов он может достигать 150— 200 см.

Второй признак, характерный для строения черноземов,— слабая дифференциация профиля на генетические горизонты. Мощный гумусовый слой постепенно переходит в почвообразующую породу. Однако гумусовый слой на всем протяжении имеет неодинаковую окраску, поэтому его подразделяют на несколько горизонтов. Горизонт А — гумусовый горизонт черного или темно-серого цвета; В1 — переходный гумусовый горизонт. Мощность горизонтов А+В1 составляет общую мощность гумусового слоя. Ниже расположен горизонт В2 — гумусовых затеков.

У черноземов оподзоленных и выщелоченных ниже В2 залегает иллювиальный горизонт В3, выщелоченный от карбонатов, постепенно переходящий в почвообразующую породу С, в которой на глубине 130—150 см находится скопление карбонатов в виде известковых трубочек и журавчиков.

В отличие от выщелоченных черноземов оподзоленные имеют в гумусовом слое признаки оподзоливания в виде кремнеземистой присыпки по граням структурных отдельностей (в В1). Кремнеземистая присыпка—главный отличительный морфологический признак оподзоленных черноземов, она придает профилю пепельный оттенок.

У черноземов типичных и степной зоны ниже гумусового слоя и горизонта B2 выделяется горизонт максимального скопления карбонатов — карбонатно-иллювиальный Вк, постепенно переходящий в почвообразующую породу С.

Третий признак, свойственный профилю черноземов — наличие зернистой (в целинных черноземах) и зернисто-комковатой структуры в верхней части гумусового слоя, переходящей затем в нижней части в крупнокомковатую.

В профиле целинных черноземов выше поверхности почвы обычно еще выделяют слой степного войлока А0 (наземная масса отмерших растений). На пахотных почвах выделяют пахотный слой Ап (верхняя часть горизонта А).

Черноземы Западной Сибири и Казахстана отличаются от равных им подтипов европейской части маломощностью, большей гумусностью и сильной языковатостью, что связано с их глубоким промерзанием. Иллювиальные горизонты этих черноземов обладают уплотненностью (признак солонцеватости)

№44 солонцы. их классификация

Классификация солонцов

Существует несколько классификаций солонцов. В Почвенном институте имени В. В. Докучаева разработана следующая (1967). Выделяются солонцы степные с уровнем грунтовых вод глубже 6 м, лугово-степные с глубиной грунтовых вод 2,5—6 илуговыес глубиной грунтовых вод менее 2,5 м.

Однако более приемлемой следует признать классификацию солонцов, предложенную профессором Омского сельскохозяйственного института К. П. Горшениным (1927), так как эта классификация имеет одновременно с теоретическим значением также и практическое.

Солонцы делятся на корковые, у которых мощность верхнего надстолбчатого горизонта всего 2—3 см, мелкие с мощностью этого горизонта 5—6 см, средние — 6—12 см и глубокие — 12—14 см и более.

К. П. Горшенин указывает, что этому морфологическому признаку — мощности верхнего горизонта — обычно подчинены все другие основные признаки и свойства солонца. Корковые солонцы оказываются особо злостными, обладающими наиболее плотным иллювиальным горизонтом и содержащими в поглощающем комплексе наибольшее количество поглощенного натрия.

У глубоких солонцов иллювиальный горизонт выражен слабее, и в их поглощающем комплексе катион натрия присутствует в меньшем количестве, иногда менее 20% от суммы поглощенных оснований.

№45 солончаки, их морфологические признаки. Систематика солончаков, географическое распределение

Солончаки (рис., а) — это почвы, содержащие большое количество (более 0,5...1,2 % в зависимости от химизма) водно-растворимых солей по всему профилю. Содержание солей в верхней части может достигать 15...60 %. Растительность на солончаках отсутствует или представлена специфическими видами (солянки, сведа, солерос, аджерек, кермек и др.), обычно изреженными.

Распространение солончаков связано с территориями, где на их образование влияют минерализованные грунтовые воды или засоленные почвообразующие породы. Солончаки занимают наибольшие площади в пустынях, полупустынях, в южной части степей — на юго-востоке России, в Средней Азии, Казахстане, в Афганистане (Сеистанская котловина), в Иране (Деште-Лут, Деште-Кевир), в пустыне Тар в Индии, в Алашане, Цайдаме, Наньшане в Китае, в Гоби и в котловинах Больших озер в Монголии, на Месопотамской низменности в Ираке и Кувейте. Меньшие площади они занимают в бессточных областях Причерноморской низменности, Забайкалья и Западной Сибири.

Гидроморфные солончаки формируются при близком залегании (0,5...3 м) засоленных грунтовых вод с преобладанием восходящих токов. Растительность отсутствует или сильно разреженная и представлена различными солянками, сведой, петросимонией, солеросом, кермеком и др. Профиль солончаков характеризуется выделением солей, начиная с поверхности, и признаками оглеения. В верхнем горизонте содержится не менее 2 % легкорастворимых солей при хлоридно-сульфатном засолении и 0,1 % — при содовом. Наибольшее количество солей наблюдается в верхних горизонтах, особенно в самом поверхностном (до 20...30 %). Соли встречаются чаще в виде выцветов, прожилок, гнездышек. При большой влажности их выделения не видны, но при подсыхании стенок разреза появляются белые выцветы солей.

По условиям образования солончаки бывают автоморфные и гидроморфные.

Автоморфные солончаки приурочены к выходам засоленных почвообразующих пород и не имеют связи с грунтовыми водами, залегающими на глубине более 6 м. Их разделяют на роды: литогенные (на четвертичных, морских и пестроцветных засоленных породах с содержанием солей по профилю 2...4 %); остаточные (реликтовые) или древнегидроморфные (опустыненные гидроморфные солончаки, потерявшие связь с грунтовыми водами; распределение солей поверхностное — до 15 % в пухлом горизонте или глубокопрофильное — 2...4 % в первом метре, а ниже — 1...2 %); эолово-бугристые (образованы в результате переноса солей ветром), биогенные или нитратные (образованы вследствие биологического усвоения азота специфическими микроорганизмами из воздуха и органических остатков, заключенных в породах

№46 условия почвообразования области влажных субтропиков. Красноземы и желтоземы. Строение профиля

Почвы влажных субтропиков представлены двумя типами: красноземами и желтоземами, общая площадь которых составляет около 0,6 млн. га. Они распространены в Закавказье и занимают два отдельных массива, один из которых расположен на Черноморском побережье, другой — у побережья Каспийского моря в районе г. Ленкорань.

Факторы почвообразования. Климат влажный и теплый с умеренно жарким летом и мягкой, с редкими морозами, зимой. Среднегодовая температура 13—14 °С, а период с температурой свыше 10 °С составляет 240—250 дней. В год выпадает 1500—2500 мм и более осадков, что обусловливает промывной тип водного режима. Осадки носят ливневый характер, большая их часть приходится на осень и зиму.

Рельеф типичен для предгорий и сильно расчленен, что при ливневом характере осадков способствует интенсивному развитию водной эрозии

Формируются красноземы и желтоземы в результате активных биохимических процессов, протекающих в кислой среде. Влажный и очень теплый климат способствует интенсивному разложению органической массы практически в течение года. Поэтому даже при обильном поступлении растительного опада гумуса в почве накапливается немного, а в его составе преобладает фракция фульвокислот. Выделяющийся в большом количестве углекислый газ, как результат интенсивного разложения органического опада и дыхания растений, способствует энергичному разрушению минеральной части почвы. Глубокий распад алюмосиликатов сопровождается почти полным выщелачиванием кальция, магния, а также частично кремния и железа. Последние и придают породе характерную красноватую окраску (отсюда и название почвы). В тоже время в перегнойном горизонте почвы происходит биологическая аккумуляция кальция, фосфора, серы и других элементов, которые являются источником питания для растений.

№47 почвы речных пойм. Типы речных пойм. Пойменные и аллювиальные процессы

Поймой называют часть речной долины, которая затопляется водой в половодье. Полые (весенние) воды, заливая пойму, откладывают наилок — наносы минеральных и органических частиц. Например, в пойме р. Оки ежегодно откладывается более 100 т наилка на 1 га. Местами его толщина достигает 25—30 см.

Прирусловая пойма расположена непосредственно у русла реки. Во время паводков в прирусловой пойме оседают наиболее крупные песчаные частицы, принесенные водой. Ежегодно здесь может откладываться слой толщиной в несколько сантиметров, и со временем образуются песчаные валы. К концу паводка скорость течения воды снижается, и сверху на крупном песке осаждается слой более мелкого суглинистого наилка.

Из-за слоистости наносов прирусловую пойму называют также слоистой поймой.

Основные почвы прирусловой поймы — пойменные аллювиальные слоистые, содержащие мало гумуса и азота. Содержание зольных элементов в них зависит от зоны расположения поймы. Пойменные слоистые почвы лесостепной и степной зон превосходят по плодородию такие же почвы других зон.

Центральная пойма. За прирусловой поймой размещена центральная, более широкая — до нескольких километров. В этой части осаждаются более мелкие пылеватые и илистые частицы. Толщина годового отложения наилка составляет около 1 см. Высокое содержание в отложениях питательных веществ и достаточное увлажнение благодаря близости грунтовых вод способствуют росту трав.

На центральной пойме развивается дерновый почвообразовательный процесс и формируются пойменные зернистые почвы. Название почвы получили за хорошо выраженную зернистую структуру. Верхний горизонт пойменных зернистых почв представляет собой мощную дернину. Ниже расположен гумусовый горизонт темно-серой или серой окраски с зернистой структурой, суглинистого или глинистого механического состава, мощность до 50 см. Затем залегает переходный горизонт — слабо- гумусированный, с зернистой структурой. Он сменяется аллювиальными (намытыми) отложениями.

Пойменные зернистые почвы — наиболее плодородные почвы речных пойм. Они содержат до 10—12 % гумуса, имеют высокую емкость поглощения и большой запас питательных веществ. Реакция этих почв чаще всего слабокислая или близкая к нейтральной.

Нераспаханные зернистые почвы поймы заняты травостоями.

Притеррасная пойма — наиболее удаленная от реки и самая низкая территория поймы, где обычно расположена старица реки. Она зарастает камышами, осоками, топяным хвощом, мхами и др., болотной растительностью. Заросли черной ольхи покрывают болота, известные как ольховые топи. Заболачиванию местности способствует близкое расположение грунтовых вод. Болотный процесс ведет к формированию болотных низинных почв. Торф низинных притеррасных болот богат азотом и другими элементами.

Большая группа аллювиальных почв формируется на пойменных террасах речных долин. Пойму имеют практически все реки. Чем крупнее река, тем шире у нее пойма, хотя имеются и исключения, связанные с общей географией земной поверхности.

Поймы рек занимают около 3% площади суши земного шара. Пойменная терраса — самая низкая и молодая в системе террас речной долины, ежегодно в паводковый период заливаемая полой водой. Паводковый период у разных рек, в зависимости от характера питания реки, может быть связан со снеготаянием в бассейне реки, с таянием ледников в истоке, с муссонными ливневыми дождями, но обычно в то или иное время он есть у всех рек. У зарегулированных рек время и высота паводка полностью регулируется человеком путем накопления воды в водохранилищах и постепенных попусков. В речной пойме имеют место два специфических процесса — поемный и аллювиальный.

Поемный процесс — это периодическое затопление почв пойменной террасы паводковыми водами.

Аллювиальный процесс — это накопление речного аллювия в результате оседания на поверхности пойменных почв твердых частиц из паводковых вод. В ре­зультате аллювиального процесса на поверхности поймы идет ежегодное отложение аллювия, немедленно вовлекаемого в почвообразование. Поэтому аллювиальные почвы постоянно растут вверх, получая систематически новые порции почвообразующей породы.

№48 почвы урболандшафтов. Техноземы

термин «технозёмы», по сути представляющий попытку объединить Докучаевскую традицию «-зёмов» с техногенными ландшафтами.

Отмечается, что логичнее применять термин «технозём» к тем почвам, которые специально создаются в процессе технологии горных работ путём разравнивания поверхности и насыпания специально снятых гумусовых горизонтов или потенциально плодородных грунтов (лёсса). Использование этого термина для генетического почвоведения вряд ли оправданно, так как итоговым, климаксным продуктом почвообразования будет не новый «-зём», а зональная почва, например, дерново-подзолистая, или дерново-глеевая

№49 солоди . стоение,свойства иклассификация. меоприятия по повышению плодородия

Со́лодь — тип почв, встречающийся небольшими участками в лесостепях, степях и полупустынях. Формируются солоди по пониженным участкам рельефа в условиях периодического поверхностного переувлажнения.

Фитоценозы представлены гидрофильными сообществами: осинниками, берёзовыми колками, осоковыми ивняками, разнотравными, разнотравно-злаковыми и заболоченными лугами.

Свойства

Согласно результатам изучения валового химического состава, верхняя часть профиля солодей обеднена соединениями Fe, Al, Mg, Ca, K, Na и относительно обогащена кремнезёмом, что является одним из характерных признаков солодей и осолоделых почв. SiO2 образуется вследствие распада алюмосиликатной части почвы и жизнедеятельности диатомовых водорослей и других микроорганизмов. Химические процессы образования свободного кремнезёма могут протекать как при разрушении солонцов, так и при периодическом воздействии на незасолённые почвы слабых растворов солей Na+. В последнем случае сначала идёт солонцовый процесс, затем, вследствие переувлажнения солодей, продукты гидролиза вымываются и оседают в нижележащем горизонте.

Также обнаруживается дифференциация профиля по гранулометрическому составу: осолоделый горизонт обеднён илистыми частицами, а иллювиальный обогащён ими.

Содержание гумуса в гумусовом горизонте солодей колеблется от 2-3 до 10 %, резко снижаясь в осолоделом горизонте. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. Ёмкость поглощения всегда меньше в деновом и осолоделом горизонте (10-15 мг-экв/100 г), чем в иллювиальном (30-40 мг-экв/100 г). В составе ППК кроме кальция и магния, иногда в значительных количествах, присутствует натрий. В горизонтах А1 и А2 в ППК присутствуют водород и алюминий, обуславливающие кислую реакцию среды верхней части почвы (pH 3,5-6,5). Иллювиальный же горизонт обладает нейтральной или слабощелочной реакцией.

[править]

Классификация

Согласно «Классификации и диагностике почв СССР» 1977 г., тип солодей подразделяются на 3 подтипа по степени гидроморфности:

лугово-степные (дерново-глееватые) солоди — развиваются в небольших понижениях рельефа, в условиях периодически-промывного типа водного режима, с глубиной залегания грунтовых вод на уровне 6-7 м от поверхности. Характеро слабое развитие дернового процесса.

луговые (дерново-глеевые) (грунтовые воды на глубине 1,5-3 м)

лугово-болотные (грунтовые воды на глубине 1-1,5 м)

В типе солодей выделяют роды:

обычные

бескарбонатные — карбонаты отсутствуют во всём профиле

солончаковые — содержат не менее 0,3 % водорастворимых солей на глубине 30-80 см

Разделение на виды производится по:

глубине осолодения (мощность горизонтов A1+A2)

мелкие (< 10 см)

средние (10-20 см)

глубокие (> 20 см)

мощности гумусового горизонта

дернинные (< 5 см)

мелкодерновые (5-10 см)

среднедерновые (10-20 см)

глубокодерновые (> 20 см)

содержанию гумуса

светлые (< 3%)

серые (3-6%)

тёмные (> 6 %)

Сельскохозяйственное использование

Солоди обладают низким естественным плодородием, так как бедны элементами питания и имеют неблагоприятный водный режим из-за слабой водопроницаемости горизонтов A2 и B. Вдобавок, многие солоди характеризуются кислой реакцией среды в верхних горизонтах, поэтому требуют проведения известкования. Пылеватость и бесструктурность гумусово-элювиального горизонта ведут к образованию поверхностной корки, затрудняющей аэрацию, и тем самым усугубляющей переувлажнение.

Важнейшим агротехническим приёмом, способствующим повышению плодородия солодей, является глубокое рыхление и внесение органических и минеральных удобрений. Целесообразнее же, в большинстве случаев, оставлять солоди в естественном состоянии, а фитоценозы на них использовать как сенокосы и пастбища.