Госы ответы
.pdfагротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических. Организационно-хозяйственные мероприятия предусматривают -обоснование и составление плана противоэрозионных мероприятий и обеспечение его выполнения -подготовку данных, определяющих противоэрозионную устойчивость
территории: почвенная карта и картограмма эродированных почв, карта рельефа, пород и т. д.
-разработку плана правильной противоэрозионной организации территории.
Агротехнические мероприятия, направленные на увеличение и сохранение влаги в почве и обеспечение постоянной защиты ее поверхности растительным покровом от выдувания.
плоскорезная вспашка. При такой обработке на поверхности почвы остаются стерня и пожнивные остатки, которые препятствуют сдуванию снега, увеличивают запасы влаги в почве.
полосное земледелие, почвозащитные севообороты с полосным размещением культур, т. е. чередованием полос однолетних растений с полосами эрозионно устойчивых культур и многолетних трав.
сплошное или полосное оставление стерни на высоком срезе, специальные посевы длинностебельных культур (подсолнечник, кукуруза и др.), создание шероховатой поверхности пашни при ее обработке' и посеве и т. д. Важное значение имеют сжатые сроки посева яровых культур, быстрое появление всходов которых и дружное развитие обеспечивают защиту почв от дефляции.
На выгонах и пастбищах необходимо строго регулировать выпас, не допуская разрушения дернины.
улучшение физических свойств почвы путем применения искусственных структурообразователей.
Лесомелиоративные мероприятия включают создание лесных защитных насаждений различного назначения:
ветрозащитные лесные полосы, создаваемые по границам полей севооборотов, участков многолетних насаждений; полезащитные лесные кустарниковые и лесокустарниковые полосы,
закладываемые поперек склонов для задержания поверхностного стока; приовражные лесные полосы; лесокустарниковые и кустарниковые насаждения по откосам и днищам оврагов;
водозащитные насаждения вокруг водоемов, по берегам рек, озер, каналов для их защиты от заиления и разрушения берегов; сплошное или куртинное облесение сильно эродированных или эрозионно
41
опасных земель, непригодных для сельскохозяйственного использования (пески, очень крутые склоны и т. п.).
Гидротехнические мероприятия применяют в тех случаях, когда другие приемы не в состоянии предотвратить эрозию. К ним относятся гидротехнические сооружения, обеспечивающие задержание или регулирование склонового стока: поделка террас с широкими основаниями, валов и канав, различные вершинные сооружения (лотки, водотоки), останавливающие дальнейший рост оврагов, донные сооружения по руслам и днищам оврагов и ложбин, устройство лиманов и террас, выполаживания откосов оврагов и др.
Конкретный состав противоэрозионных мероприятий прежде всего определяется особенностями увлажнения территории, продолжительностью вегетационного периода, условиями рельефа, преобладающими видами эрозии и направлением использования почв.
Взонах повышенного увлажнения главная роль должна принадлежать фитомелиоративным приемам — посевам многолетних трав, занятым парам, созданию буферных полос, а также приемам обработки, обеспечивающим безопасный сброс избыточной влаги, и гидромелиоративным приемам.
задержание и поглощение влаги, а также лесомелиоративные мероприятия и приемы задержания снега и регулирование его таяния.
Взонах недостаточного увлажнения - приемы по максимальному накоплению влаги, предотвращению ее непроизводительного испарения, улучшению микроклимата. Поэтому здесь усиливается роль контурной и безотвальной обработки, щелевания, минимальной обработки, снегозадержания, устройства гребневидных террас, лиманов, лесных насаждений.
17.Почвенная вода, водные свойства и водный режим почв.
Источники воды в почве следующие: атмосферные осадки, грунтовые воды, конденсация водяного пара из атмосферы. Обычно главным источником воды в почве являются атмосферные осадки. Формы воды в почве. Вода, поступающая в почву, может передвигаться под воздействием силы тяжести (гравитации), может попадать под воздействие менисковых (капиллярных), осмотических, сорбционных сил или переходить в парообразное состояние. В результате этого в почве образуются различные категории (формы) воды, которые характеризуются неодинаковой подвижностью, различной силой связи с почвой, а значит, и разной доступностью для растений.
42
Вода в почве может находиться во всех трех состояниях – твердом (лед), жидком, парообразном. Различают следующие формы воды в почве: химически связанная, парообразная, сорбционно связанная (гигроскопическая, пленочная); свободная (капиллярная и гравитационная).
Химически связанная (кристаллизационная) вода входит в состав некоторых кристаллогидратов (CaSO4•2H2O; Na2SO4•10H2O). Характеризуется очень высокой прочностью связи и неподвижностью в почве, недоступна растениям.
Парообразная вода. Находится в почвенном воздухе в форме водяного пара. Она содержится в небольшом количестве (не более 0,001% от массы почвы) и свободно передвигается от мест с большей упругостью пара к местам с меньшей упругостью, от более теплых к менее нагретым слоям почвы. Может также передвигаться пассивно с потоком воздуха. Парообразная вода может адсорбироваться поверхностью твердых частичек. Становится доступной растениям только после конденсации паров воды.
Сорбционно связанная вода образуется путем сорбции парообразной и жидкой воды на поверхности твердых частичек почвы. Она подразделяется на гигроскопическую (или прочносвязанную) и пленочную (или рыхлосвязанную).
Гигроскопическая вода представляет собой сорбированные молекулы водяного пара, на поверхности почвенных частичек. Они образуют пленки, состоящие из 2–3 ориентированных слоев молекул воды. При высокой относительной влажности воздуха толщина этой пленки может быть равной 20–30 диаметрам молекул водяного пара.
Количество гигроскопической воды в почве зависит в основном от содержания органических и минеральных частичек, способных образовывать вокруг себя пленку. Тяжелые по механическому составу и хорошо гумусированные почвы содержат больше гигроскопической воды по сравнению с легкими, малогумусированными почвами. Эффект сорбции воды заметно проявляется в частицах размером 2–3 мкм и резко возрастает в частицах менее 1мкм.Гигроскопическая вода очень прочно удерживается почвой (1–2•109 Па), совсем недоступна растениям. Удалить ее из воздушно-сухой почвы можно путем многочасового высушивания при
105°С.
Наибольшее количество гигроскопической воды почва может сорбировать из воздуха, полностью (96–98 %) насыщенного водяным паром. Эта величина называется максимальной гигроскопичностью почвы (МГ). Значение МГ в песчаных почвах колеблется в границах 0,1–1 %, в
43
глинистых, гумусированных почвах достигает 10–15 %, а в органогенных почвах – 20–40 %.
Свободная вода не связана силами притяжения с почвенными частицами. Она доступна растениям. Различают две формы свободной воды в почве – капиллярную и гравитационную.
Капиллярная вода удерживается в почвенных порах малого диаметра – капиллярах, под воздействием капиллярных или менисковых сил. В зависимости от характера увлажнения почвы различают капиллярноподвешенную и капиллярно-подпертую воду. Капиллярно-подвешенная вода заполняет капиллярные поры при увлажнении почвы сверху. При этом под увлажненным находится сухой слой почвы. Вода увлажненного слоя как бы «зависает» над сухим слоем почвы. Капиллярно подвешенная вода может передвигаться в направлении к испаряющей поверхности. Это движение прекращается, когда капилляры из-за недостатка воды разрываются. Влажность, при которой это происходит, называется влажностью разрыва капилляров (ВРК). Капиллярно-подпертая вода образуется при подъеме ее снизу вверх по капиллярам от грунтовых вод, или верховодки. Зона капиллярного насыщения над грунтовой водой называется капиллярной каймой.
Водные свойства. Основными водными свойствами почвы являются влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность. Влагоемкость – способность почвы поглощать и удерживать определенное количество воды. Полная влагоемкость соответствует состоянию полной насыщенности почвы водой, когда все поры ею заполнены. Ее величина зависит от пористости почвы и рассчитывается по формуле: W = P/V, где W – полная влагоемкость (в % от сухой почвы); Р – пористость (в % от объема почвы); V – плотность почвы (г/см3).
Понятию капиллярной влагоемкости соответствует состояние насыщенности водой всех капилляров почвы.
Полевая влагоемкость характеризуется наибольшим количеством подвешенной воды, которую может удерживать почва. В полевых условиях такое состояние увлажнения наблюдается после стока гравитационной воды при отсутствии подпора грунтовых вод.
Максимальная молекулярная влагоемкость – это количество воды, удерживаемое силами молекулярного притяжения. Наименьшая влагоемкость почвы определяется содержанием в ней только пленочной воды.
Величина всех видов влагоемкости зависит от механического состава, структуры почвы, ее гумифицированности и возрастает с переходом от легких почв к тяжелым, от бесструктурных к структурным, от почв с низким содержанием гумуса к почвам хорошо гумусированным.
44
Водопроницаемость – способность почв впитывать и пропускать сквозь себя воду, поступающую с поверхности. Водопроницаемость может определяться временем, за которое вода проходит определенное расстояние по порам почвы сверху вниз. При поступлении воды в почву сначала происходит поглощение и прохождение ее от одного слоя к другому, ненасыщенного водой. Потом, когда почвенные поры полностью наполнятся водой, начинается ее фильтрация сквозь толщу почвы.
Водоподъемная способность – способность почвы вызывать восходящее перемещение воды капиллярными силами. Они наиболее сильно проявляются в порах диаметром 0,1–0,003 мм; более мелкие поры заполнены связанной водой. Поэтому водоподъемная способность возрастает от песчаных почв к суглинистым и снижается в глинистых. Водоподъемная возможность может определяться временем, за которое вода проходит определенное расстояние снизу вверх (это способность выпаривания воды) или высотой поднятия воды. Максимальная высота поднятия воды над уровнем грунтовых вод для песчаных вод – 0,5–0,7 м, для суглинистых – 3–6 м. В структурных почвах капиллярная вода менее подвижна.
В зависимости от баланса воды различают следующие типы водного режима: промывной, периодически промывной, непромывной, выпотной, водозастойный. Промывной тип водного режима проявляется в условиях ежегодного промачивания всей почвенной толщи до грунтовых вод. Уравнение водного баланса для этого типа имеет следующий вид:
АО > И+Д+ПС+ВПС.Промывнойтип водного режима характерен для подзолистых и дерново-подзолистых почв.
Периодически промывной тип водного режима наблюдается на территориях, где средние многолетние показатели осадков и испарения примерно сбалансированы. Здесь в сухие годы происходит ограниченное промачивание почвы, а в мокрые – сквозное. Этот тип водного режима свойственен для почвлесостепей. Водообеспеченность почв здесь неустойчивая.
Непромывной тип водного режима встречается в почвах южных зон (сухие степи, черноземно-степная зона и др.). Вода осадков здесь распределяется только в верхних горизонтах и не достигает грунтовых вод. Уравнение водного баланса этого типа следующее:
АО = И+Д+ПС+ВПС.
Выпотнойтип водного режима наблюдается в условиях жаркого засушливого климата при неглубоком залегании грунтовых вод. Количество воды, которое расходуется на испарение, десукцию, значительно превосходит количество воды атмосферных осадков: АО < И+Д.
Водозастойный тип водного режима встречается в разных почвенноклиматических условиях, характерен для понижений рельефа, для мест с
45
близким к поверхности уровнем грунтовых вод, при мерзлом грунте, как в тундре. Обусловливает заболачивание почв.
Общим критерием выделения типов водного режима может быть коэффициент увлажнения (КУ), представляющий собой отношение годовой суммы осадков к годовой потере воды при испарении. В разных природных зонах он колеблется от 0,1 до 3,0.
Таким образом, водный режим имеет большое значение в почвообразовании. В одних условиях он может определять вынос веществ из почвы, в других, наоборот будет содействовать их накоплению, формировать солончаки. Переувлажнение почвы может вызвать восстановительные процессы, накопление торфа и др.
Как недостаток, так и избыток воды отрицательно отражается на жизнедеятельности растений. Регулирование водного режима основывается на учете климатических и почвенных условий, биологических особенностей растений и осуществляется соответствующими мелиоративными приемами.
18. Почвенно-географическое районирование. Характеристика основных таксономических единиц
Почвенно-географическое районирование – разделение территории на почвенно-географические районы, однородные по структуре почвенного покрова, сочетанию факторов почвообразования и характеру возможного сельскохозяйственного использования. Его основой является установление географических закономерностей распространения почв, вытекающих из распределения природных условий на земной поверхности.
Задачей почвенно-географического районирования является разделение территории на почвенно-географические регионы, однородные по структуре почвенного покрова, сочетанию факторов почвообразования и характеру возможного сельскохозяйственного использования (Лекция по Географии почв). Метод основан на анализе факторов почвообразования, которые определяют генетические особенности почв и структуру почвенного покрова, их зонально-провинциальную характеристику .
Существуют различные подходы к почвенно-географическому районированию: почвенно-биоклиматический, почвенно-геохимический и комплексный почвенно-климатобиогеохимический. Наиболее полной, комплексной и широко используемой системой районирования является почвенно-биоклиматическая.
Почвенно-географическое районирование является основой учения В.В. Докучаева о широтно-горизонтальной и вертикальной зональности почв, общие закономерности которого он сформулировал в 1899 г. К
46
формированию понятия о почвенных зонах его привело учение о факторах почвообразования [6].
В.В. Докучаев писал: «Раз все почвообразователи располагаются на поверхности в виде поясов или зон, вытянутых более или менее параллельно широтам, то и почвы наши – черноземы, подзолы и др. – должны располагаться на земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и др.».
Составленная им на этой основе первая схема почвенных зон в масштабе 1:50000 000 всего Северного полушария демонстрировалась в 1900 г. на Всемирной выставке в Париже. На ней были выделены пять мировых зон: 1) бореальная (арктическая); 2) лесная; 3) черноземных степей; 4) аэральная с подразделением на каменистые, песчаные, лессовые и солончаковые пустыни; 5) латеритная. В лесной зоне были показаны аллювиальные равнины. Все почвенные зоны имели широтное направление.
Разные авторы позднее доказали, что на каждом континенте распределение зон имеет свои особенности, что горизонтальные зоны опоясывают земной шар не лентой, а встречаются в виде «островов» среди других почвенных зон или могут выпадать полностью. Более или менее строго учение о горизонтальной зональности соблюдается на обширных пространствах Русской равнины. Для Северного и Южного полушарий в чередовании зон наблюдается асимметрия. Например, зона тундры в Южном полушарии отсутствует на Мальдивских островах, хотя они входят в бореальный пояс. В арктическом поясе расположены рядами типичные арктические и типично гумусовые почвы, широтные подзоны тундровой зоны выделяются сочетаниями тундровых глеевых почв и торфяников.
Мысль о вертикальной зональности почв в горах была высказана В.В. Докучаевым одновременно с учением о горизонтальной зональности. Изучив расположение природных почвенных зон в горах Кавказа, он в 1899 г. писал: «Так как вместе с поднятием местности всегда закономерно изменяется климат, растительность и животный мир... также закономерно должны изменяться почвы по мере поднятия от подножия гор... к вершинам, располагаясь в виде тех же последовательных, но уже не горизонтальных, а вертикальных зон».
Система таксонометрических единиц почвенно-географического районирования состоит из следующих единиц:
1.Почвенно-биоклиматический пояс.
2.Почвенная биоклиматическая область.
Для равнинных территорий Для горных территорий 1.Почвенная зона 1. Горная почвенная провинция (вертикальная структура почвенных зон)
47
2.Почвенная провинция 2. Вертикальная почвенная зона
3.Почвенный округ 3. Горный почвенный округ
4.Почвенный район 4. Горный почвенный район
Почвенно-биоклиматический поясэто совокупность почвенных зон и горных почвенных провинций, объединенных общностью радиационных и термических условий (полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический). Вследствие влияния на почвообразование больших колебаний в условиях увлажнения и континентальности, вызванных особенностями циркуляции атмосферы, в пределах каждого почвеннобиоклиматического пояса выделяют почвенно-биоклиматические области.
Почвенно-биоклиматическая областьэто совокупность почвенных зон и горных провинций, объединенных в пределах пояса не только общностью радиационных и термических условий, но и сходством условий увлажнения и континентальности.
Почвенная зонаареал одного или двух зональных почвенных типов и сопутствующих им интразональных и внутритональных почв .
Почвенная провинциявыделяется внутри подзоны по температурному режиму, ходу сезонного увлажнения, континентальность климата. Почвенный округ-часть почвенной провинции, характеризующаяся единым набором почвенных комбинаций, обусловленных особенностями рельефа и почвообразующих пород.
Почвенный райончасть почвенного округа, который характеризуется устойчивым чередованием в пространстве определенных мезокомбинаций.
Остальное можно просто почитать,вдруг пригодится!
Полярные области (П): П1– Североамериканская; П2- Евроазиатская. Бореальные мерзлотно-таежные области (Бм): Бм1- Североамериканская; Бм2- Восточносибирская. Бореальные таежно-лесные области (Б): Б1 - Североамериканская; Б2– Евроазиатская; Б3- Восточносибирская; Б4- Огненноземельская. Суббореальные лесные области (СБл): СБл1- Североамериканская Восточная; СБл2– Североамериканская Западная; СБл3- Западноевропейская; СБл4- Восточноазиатская; СБл5- Южноамериканская; СБл6- Новозеландская. Суббореальные степные области (СБ): СБ1- Североамериканская; СБ2- Евроазиатская; СБ3- Южноамериканская. Суббореальные пустынные и
полупустынные области (СПб): СПб1- Центральноазиатская. Субтропические лесные области (СТл): СТл1- Североамериканская; СТл2- Восточноазиатская; СТл3- Южноамериканская; СТл6- Австралийская. Субтропические переходные области (СТ): СТ1- Североамериканская; СТ2- Средиземноморская; СТ3- Восточноазиатская; СТ4- Южноамериканская; СТ5- Южноафриканская; СТ6 - Австралийская. Субтропические пустынные и
48
полупустынные области (СТп): СТп1- Североамериканская; СТп2- Афроазиатская; СТп3- Южноамериканская; СТп4 - Южноафриканская; СТп5- Австралийская. Тропические лесные области (Тл): Тл1- Американская; Тл2 - Африканская; Тл3- Австрало-Азиатская. Тропические лесные области (Т): Т1- Центральноамериканская; Т2- Южноамериканская; Т3- Афро-азиатская; Т4- Австралийская. Тропические пустынные и полупустынные области (Тп): Тп1- Южноамериканская; Тп2 - Афро-азиатская; Тп3- Южноафриканская; Тп4- Австралийская.
Группировка по термическому принципу с почвенно-географической, особенно с агрономической точки зрения многими признается главной. Она отражает термический режим почв, определяющий энергетические условия превращения органических и минеральных веществ, при почвообразовании, хорошо согласуется с главными типами земледелия по числу урожаев в год, с потенциальной биологической продуктивностью при интенсивном сельскохозяйственном производстве, с набором сельскохозяйственных культур и т. д. [7].
Группировка агропочвенных областей по атмосферному увлажнению тесно связана, как отмечает М.А. Глазовская, с реакцией и окислительновосстановительным потенциалом почв, с их водным режимом в автоморфных условиях, характеризует влагообеспеченность земледелия, потребность во влагонакоплении и орошении и весьма существенна для мелиоративных целей. Поэтому можно сказать, что почвенно-биоклиматический пояс – совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур (горных почвенных провинций), объединенных сходством радиационных и термических условий. Их пять: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический. Основой для их выделения является сумма среднесуточных температур выше 10°С за вегетационный период. В них так же выделяется почвенно-биоклиматическая область – совокупность почвенных зон и вертикальных структур, объединенных в пределах пояса сходными условиями увлажнения и континентальности и вызванных ими особенностей почвообразования, выветривания и развития растительности. Различаются области по коэффициенту увлажнения (КУ) Высоцкого-Иванова. Их шесть: очень влажные, избыточно влажные, влажные, умеренно сухие, засушливые (сухие), очень сухие. Почвенный покров области более однороден, чем в поясе, но внутри нее могут выделяться интразональные почвы [6].
Почвенная зона – составная часть области, ареал распространения зонального почвенного типа и сопутствующих ему интразональных почв. В каждую область входят две-три почвенные зоны.
49
Подзона – часть почвенной зоны, вытянутая в том же направлении, что и зональные подтипы почв.
Почвенная фация – часть зоны, отличающаяся от других частей по температурному режиму и сезонному режиму увлажнения.
Почвенная провинция – часть почвенной фации, отличающаяся теми же признаками, что и фация, но при более дробном подходе.
Почвенный округ – выделяется в пределах провинции по особенностям почвенного покрова, обусловленным характером рельефа и почвообразующих пород.
Почвенный район – часть почвенного округа, характеризующаяся однотипной структурой почвенного покрова, т.е. закономерным чередованием тех же сочетаний и комплексов почв.
Вертикальная почвенная структура – ареал распространения четко определенного рода вертикальных почвенных зон, обусловленного положением горной страны или ее части в системе биоклиматической области и главными особенностями ее общей орографии.
Горная почвенная провинция аналогична почвенной зоне на равнине. Значение остальных таксонометрических единиц одинаково для равнинных и горных территорий. Опорными единицами почвенно-географического районирования на равнинных территориях являются почвенные зоны, а в горах – горные почвенные провинции [6].
Охарактеризуем почвенный покров почвенно-климатических поясов. Полярный пояс. Его площадь без материковых льдов около 0,6 млрд.га. В северном полушарии выделяются две довольно обширные области: Евразийская и Североамериканская. В каждой из них имеются арктическая и субарктическая почвенные зоны. Арктическая зона расположена ближе к полюсу и делится на две подзоны: арктических пустынь и собственно арктическую. Почвенный покров арктических пустынь представлен примитивными арктическими пустынными почвами, а также засоленными почвами, развивающимися при малом количестве осадков и при вымораживании солей на поверхность в условиях экстремального переохлаждения (Антарктида, север Гренландии, морские побережья Арктики). Для субарктической зоны характерны тундровые почвы. Она разделяется на три подзоны: северная, или арктическая, типичная и южная тундра. Основные почвенные процессы в тундре протекают в условиях повышенного увлажнения и застойного водного режима, обусловленного малым испарением. Глеевые процессы приурочены к верхней части почвенной толщи. В северной тундре преобладают арктотундровые почвы, а на остальной части субарктической зоны – тундрово-глеевые.
50