книги из ГПНТБ / Иванкин, В. И. Межотраслевые территориальные органы научно-технической информации (конспект лекций)

39

трещин. Для внутриагрегатной порозности указываются следую­

щие характеристики пор: обилие (агрегаты без видимых пор» аг­ регаты с очень небольшим количеством пор - 1-20 пор/дм2, агре­

гаты с небольшим количеством пор - 50-200 пор/дм2, агрегаты с большим количеством пор - 50-200 пор/дм2), средний диаметр

(очень тонкие - менее I мм, тонкие - I-2mm, средние - 2-5mm, большие - более 5 мм); форма (трубчатые или цилиндрические, вакуолеобразные, пузырьковатые и между элементами текстурі); ориентация(вертикальные, горизонтальные, наклонные, без пре­ обладающей ориентации). Характеристика порозности, приводи­ мая во французском почвоведении, достаточно подробна, но мо­ жет быть усовершенствована.

Появление пор в почве связано с множеством разнообразных причин. Поры появляются при изменении температуры, влажности, замерзании воды в почве, выщелачивании растворимых веществ, разложении корней, в результате деятельной почвенной фауны. Они могут быть унаследованы от допочвенного периода развития материнской породы (галечники, осыпные отложения, лёссы).

Не вдаваясь в подробности механизма образования пор в почве, остановимся на характеристике их параметров и разделении их на классы.

Важной характеристикой порозности является приуроченность пор к определенным элементам почвенного профиля. По приурочен­ ности можно выделить следующие классы:

1 - поры (крупные трещины, полости) могут пересекать весь горизонт или даже весь почвенный профиль;

Располагаться:

2 - между агрегатами,

пор и межпорового пространства. Оценку этого взаимоотноше­ ния можно делать приближенно на рабочей стенке разреза. По этому параметру горизонты следует разделить на следующие классы :

40

0 - непористый - поры невооруженным глазом не наблюдаются; I - слабопористый - поры занимают менее 10% объема;

Существенными характеристиками порозности почв являются форма и размер пор. По этим двум показателям можно предполо­ жить следувдую номенклатуру классов:

1 - Поры неопределенной формы. Эти поры возникают, как правило, либо между структурными агрегатами, либо между текстурными элементами, лежащими рыхло. Их форма определяет­ ся стенками элементов, слагающих поры. Размер их может быть любым.

2 - Трещинные поры - " плоскости ", в которых одно направ­ ление сильно редуцировано по сравнению с другими; как правило направлены вертикально или наклонно, сужаются книзу; попереч­ ник трещин - более 5мм, продольные размеры не ограничены.

3 - Микротрещинные - аналогичны трещинным, но в отличие от них имеют поперечник менее 5 мм и могут располагаться в лю­ бых направлениях.

4 - Трубчатые цилиндрические - обычно возникают вследст­ вие деятельности почвенной фауны, могут иметь любое направле­

на месте отмерших корней, имеют преимущественно вертикальное и наклонное направление, хотя нередки и другие направленна пор. Диаметры пор менее 5 мм.

6 - Ковернозные - пустоты, обычно имеющие округлые очерта­ ния, чаще всего напоминающие эллипс в разрезе;направление боль­ шой оси по преимуществу - горизонтальное,* диаметр пор - более I см.

7 - Пузырьковатые - округлые поры, напоминающие в разре­ зе застывшие пузырьки. Диаметр пузырьков - менее I см.

Комбинация этих показателей дает исчерпывающую характерис­ тику порозности. Кодирование проводится номерами классов при­ уроченности пор, формы и объема.

41

Биологические объекты

Важным элементом строения почвенного профиля являются биологические объекты - живые организмы и продукты их жизне­ деятельности. В данной работе рассматриваются только биологи­ ческие микрообъекты, которые наблюдаются невооруженным глазом и при небольшом увеличении. Биологические объекты могут быть растительного (флора почвы) и животного (фауна почвы) проис­ хождения.

Нужно отметить, что в литературе уделяется мало внима­ ния характеристике биологических объектов. Из всего многообра­ зия исследователи отмечают только наличие и характер корней растений, да и то не всегда. Иногда указывается количество корней, иногда - их диаметр, но очень редко - то и другое. Этим и ограничивается характеристика биологических объектов в отечественной литературе, исключая естественно, специальные исследования.

В зарубежных руководствах по изучению почв внимание так же уделяется только корням. В системе кодирования почвенных данных США fl9] принимается следующая номенклатура терминов:

обилие корней (нет корней, корни присутствуют, немного корней, обильные корни, много корней), размеры корней (тонкие, сред­ ние , грубые и переходные классы между ними), расположение кор­ ней ( в трещинах, в подстилке на вершине горизонта, между струк­ турными агрегатами, опутывая камни или гальку, по всему гори­

зонту равномерно). Во французском словнике почвенного описа­ ния [і?] характеристика корней аналогична вышеуказанной.

При изучении почвенных биологических объектов необходи­ мо их разделить на растительные (флора почвы) и животные (фау­ на почвы) и рассматривать их в отдельности.

Флора почвы - название условное, так как оно включает в себя большей частью не растения целиком, а лишь их части,

растительных объектов можно проводить как по систематическому признаку растений, к которым они принадлежат,так и по морфоло­ гическим особенностям. Можно -предложить следующую номенклату­ ру флористических объектов: I - водорослевые пленки, 2 - мице­

42

лии (грибницы), 3 - ризоида, 4 - корневища, клубни, луковицы, 5 - корни трав и кустарничков, 6 - корни деревьев и кустарни­ ков.

Важным морфологическим свойством является расположение почвенной флоры внутри раздела горизонта, локализация ее в определенных местах. Необходимо отметить преимущественное рас­ пределение флоры. В связи с этим можно выделить следующие клас­ сы расположения растительных объектов:

I-Ha поверхности верхних горизонтов почвы, например: водорослевые корочки на поверхности арктических почв и почв такыров, поверхностное распространение корней в северной тай­ ге, моховая дернина на болотах и др.

2 - В трещинах и пустотах почвы. В пустотах изредка уда­ ется наблюдать развитие водорослевых пленок. Довольно часто в пустотах развивается грибница. Сосредоточенность корней око­

ло трещин наблюдается в мерзлотных и болотных почвах, в пусты­ нях и горах.

3 - По граням структурных отдельностей и текстурных эле­ ментов. Такое распространение корней характерно для почв тай­ ги и часто встречается в горных фрагментарных почвах.

4 - Внутри структурных агрегатов»с образованием своеобраз­ ной четочной структуры. Проникновение корней внутрь агрегатов характерно для гумусовых горизонтов степных, луговых почв.

5 - По всему горизонту, когда невозможно выделить преоб­ ладающее расположение корней.

Важна приближенная оценка количества биологической массы флоры почв. Эту оценку лучше всего производить по соотношению флористических объектов с общим объемом почвенного горизонта, выражая в процентах от объема. Приближенную оценку лучше все­ го давать по следующим градациям в

На основании изучения рассмотренных параметров автор предлагает классификацию флоры почвы. Цифровой индекс класса

указывает кода состояния: первая цифра - код характера флоры

43

(систематическое положение и морфологические особенности), вто­ рая цифра - код расположения корней в почвенном профиле, третья цифра - код обилия корней в почвах. Как уже говорилось, живот­ ный мир почвы очень редко отмечается исследователями при мор­ фологическом описании почвы, хотя его роль в почвообразовании нельзя недооценивать. Существуют методы диагностирования почв по фаунистическим данным [2] , но эти методы предполагают зна­ ние зоологии беспозвоночных.

В работе основоположника морфорлогического метода изуче­ ния почв С.А. Захарова [6J отмечается характер фауны почвы, которую он относит к новообразованиям животного происхождения.

Во французском словнике почвенного описания [17] также

приводится номенклатура описания фаунистических объектов. В ней отмечается наличие детрита животного происхождения, живых организмов, пустот, вызванных деятельностью землероев, и комби­ нации этих трех показателей. В американском почвоведении фау­ нистическим объектам не придается значения.

Вероятно, при общем морфологическом описании разреза, если встречена незнакомая исследователю фауна, необходимо отме­ тить только класс животных.

Сегрегированные элементы

Сегрегированные морфологические элементы - это образова­ ния, которые, по своим морфологическим особенностям выделяют­ ся из основной почвенной массы, но в то же время не являются ни текстурными, ни структурными элементами. К сегрегированным морфологическим элементам относятся: выпоты, присыпки, пленки, бородки, стяжения, конкреции, оторочки и др. За этим типом морфологических элементов в отечественном почвоведении закре­ пился введенный С.А. Захаровым термин '’новообразования" [б]

Но его употребление предполагает, что все морфологические эле­ менты, объединенные этим термином, возникли и возникают в ре­ зультате актуального почвообразования - "вновь образованные", в то время,как имеются неоспоримые,доказательства того, что значительная часть сегрегированных элементов возникла в усло­ виях, отличных от актуального, почвообразования и в настоящее время в почве является реликтами. Поэтому следует отказаться

44

от термина " новообразования" и применить более громоздкий тер­ мин "сегрегированные морфологические элементы“(сегрегенты).

В зарубежном почвоведении не существует термина, отечающего этому понятию. В американском почвоведении [I9j рассматри­ ваются отдельно два класса сегрегированных элементов: пленки (кутаны) и конкреции. Во французском почвоведении £l?J рассмат­ риваются различные по своему вещественному составу сегрегиро­ ванные соединения.

Термины, которыми в отечественном почвоведении обознача­ ют отдельные виды сегрегированных элементов, не унифицированы гораздо в большей степени, чем термины, употребляющиеся для описания остальных морфологических элементов. В проанализиро­ ванных морфологических описаниях почв, опубликованных в моно­ графиях и журналах, для характеристики сегрегированных соеди­ нений найдено около трехсот терминов без каких-либо признаков унификации, хотя С.А. Захаровым в 1930 г. проведена системати­ зация этих терминов.

Как уже указывалось, в американской системе кодирования почвенных данных [і9] выделяются два основных класса сегре­

гированных элементов: пленки (кутаны) и конкреции. Пленки (кутаны) описываются рядом параметров:

1.Характер (сорт) пленки: неизвестные, халцедоновые или опаловые, гиббситовые, известковые или карбонатные, марганцо­ вистые или железомарганцовистые, органические, скелетные, гли­ нистые, блестящие спресованные, блестящие, неспрессованные, неблестящие неспрессованные.

2.Обилие пленок: нет, присутствуют, немного, обычно, мно­

го.

3.Выразительность: слабые или тонкие пленки, выраженные нормально, выдающиеся или толстые.

4.Расположение: в корневых каналах или в порах

на поверхности структурных отдельностей вне зависимости от ориентировки; на горизонтальных поверхностях структурных от­ дельностей; на вертикальных поверхностях структурных отдельно­ стей; на горизонтальных и вертикальных поверхностях структур­ ных отдельностей (педов); мостики между песчаными зернами; на зернах песка и гравия.

5. Цвет: (указывается цвет, интенсивность цвета и отте­

45

нок в градациях шкалы Манселла).

Вторая группа сегрегированных элементов, отмечаемых аме­ риканскими исследователями, - конкреции, под которыми пони­ маются твердые местные концентрации определенного химическо­ го состава, формирующие отверделые зерна или желваки различ­ ных величин, очертаний и цветов [20]. Предлагается определять конкреции по характеру (вещественному составу и отчасти внеш­ нему виду), обилию, твердости и величине. По этим параметрам предлагаются следующие градации:

1.Характер конкреций: баритовые (сульфат бария), зат­ верделые, гипсовые, копролиты насекомых, железомарганцовистые, известковистые, известково-кремнеземистые, магнитные дробовидные, немагнитные дробовидные, окисные, сланцевые, неиз­ вестные, солевые, копролиты червей.

2.Обилие конкреций: нет, присутствуют, мало или очень мало, между мало и средне, средне, между средне и много, много.

3.Твердость конкреций: мягкие (только

для обозначения известковистых и солевых конкреций, которые легко раздавливаются между пальцами при очень слабом давле­ нии); твердые (обычно описываются как мягкие конкреции; раз­ давливаются между пальцами, но при этом требуется значитель­ ное усилие); .отверделые(обычно описываются как жесткие;не мо­

менты разделены на три класса, в основном, по их веществен­ ному составу: элементы кальциево-магниевые, окисные и гидроокисные и прочие.

Характеристики сегрегированных элементов,принятые в зарубежном почвоведении, полны, но логически недостаточно строги. Деление должно проводиться на определенной таксономет­ рической ступени по одному какому-либо ведущему признаку,что не соблюдается во французской системе уже на самых верхних ступенях разделения, а в американской - там, где рассматри­ вается характер пленок и к онкреций. Несмотря на свою обшир­ ность, характеристики сегрерированяых элементов не охватывают

46

всего многообразия этого класса морфологических элементов. Прежде чем говорить о делении сегрегированных элементов

на классы необходимо определить само понятие "сегрегированный элемент" и соотношение с другими классами морфологических элементов. Под сегрегированными морфологическими элементами мы понимаем внутригоризонтальные неоднородности, отличающие­ ся по своему вещественному составу, которые можно выделить из горизонта. Может встретиться определенная трудность при отделении сегрегированных элементов от текстурных и структур­ ных. Так, например, микроконкреции в вулканических почвах могут образовывать псевдопесок и воспринимаются морфологиче­ ски как текстурные элементы. Но подобные ситуации встречают­ ся нечасто. В обычных случаях эти классы морфологических элементов хорошо различимы.

Итак, классификацию сегрегированных элементов проводят, в основном, по двум признакам: форме и вещественному составу.

Если имеется полная информация о характере этих элементов(дан­ ные химического и минералогического анализов);то в основу разде­ ления необходимо положить различия в вещественном составе.

При морфологических описаниях, проводимых в поле, часто эта информация отсутствует, поэтому выбор класса будет затруднен, что может привести к ошибке. Поэтому в основу разделения сег­

всего положить их форму. По форме предлагаем разделить их на

следующие классы:

О - Налеты (выцветы, присыпки) - химические соединения дисперсные, порошкообразные;появляются тонким слоем на поверх­ ности структурных и текстурных элементов, иногда проявляются (выцветают) на стенках шурфа при их подсыхании.

1 - Планки (корочки, кутаны) - тонкие поверхностные об­ разования, покрывающие структурные и текстурные элементы.

2 - Натеки (потеки, бородки) располагаются обычно на од­ ной стороне поверхности структурных и текстурных элементов; и имеют большую толщину, чем пленки; натеки могут частично заполнять поры и полости.

3 - Прожилки - вещество иного химического состава, чем основная почвенная масса и пронизывающее ее.

4 - Стяжения - образования иного вещественного состава

чем остальная почвенная масса, но не имеющие четких границ с ней.

5 - Конкреции - образования иного вещественного состава, чем остальная почвенная масса и четко отграничивающиеся от нее.

6 - Пропластки (линзы, плиты) - вещество, отличное от основной почвенной массы и расположенное вытянутыми по гори­ зонтали скоплениями.

Эти классы сегрегированных элементов могут встречаться отдельно внутри почвенного горизонта, но могут наблюдаться и вместе, поэтому для каждого класса создается своя система ко­ дов. При кодировании указывается номер класса сегрегированно­ го морфологического элемента. Определяющие характеристики различных классов должны быть одинаковыми. Для одних важными показателями являются особенности их формы, для других - рас­ положение внутри почвенного горизонта. Важными характеристи­ ками для всех классов сегрегированных элементов являются цвет и вскипание при реакции с соляной кислотой. Во всех случаях необходимо определять соотношение объема сегрегированных эле­ ментов с остальной почвенной массой.

Рассмотрим более подробно отдельные классы сегрегирован­ ных элементов.

О - Налеты,- мелкокристаллические вещества, образующие локальное или общее "припудривание" в порах почвенного профи­ ля, а иногда и на поверхности почвы. Налеты могут возникать на стенке почвенного шурфа по мере его подсыхания. В совре­ менной литературе для обозначения этого класса сегрегированных элементов, кроме термина " налеты" использу­ ются термины "выцветы", "выпоты", " присыпки", "припудрива­ ния".

Образовывать налеты могут легкораотворимме соли и сода, гипс, карбонаты кальция и магния, кремнезем, кварц и светлые полевые шпаты. Железистые налеты встречаются редко.

Налеты легкорастворимых солей имеют обычно белый цвет с легким поблескиванием, они могут встречаться в крупных порах почвы, на ее поверхности и ". проявляются" на стенках разреза при его подсыхании. Солевые налеты распространены в супераквальных почвах в аридной зоне приморских маршевых почв и

48

могут встречаться на почвах соленосных пород.

Гипсовые налеты встречаются редко. Например, в экстрааридных условиях. Их можно наблюдать в порах почвы и очень редко - на ее поверхности. Они имеют розовато-кремовый цвет с за­ метным поблескиванием.

Карбонатные налеты по своему внешнему виду сходны с соле­ выми, только поблескивание может быть слабее. Основным диаг­ ностическим признаком их является вскипание при реакции с соляной кислотой. Эти налеты распространены в иллювиальных горизонтах черноземов, серых лесных почв, а также всех почв, развивающихся в более аридных условиях, в супераквальных поч­ вах, на жестких карбонатных водах. В последних - карбонатные налеты могут встречаться на поверхности. В остальных - они приурочены к порам почв и могут наблюдаться на поверхности структурных агрегатов.

Силикатные налеты широко распространены в почвах бореаль­ ного пояса и представляют, по-видимому, сложную группу образо­ ваний, которые нувдаются в дальнейшем изучении и разделении. Эти образования состоят из аморфного кремнезема, кристалличес­ кого кварца, мелкораздробленных силикатных и аллюмосиликатных минералов, наблюдаются в порах почвы, и особенно заметны на гранях структурных отдельностей. Цвет силикатных налетов - разнообразный и часто зависит от окружающей почвенной массы. Преобладают цветя от светло-желтого до белого(белесые, палевые). Обязательно наблюдается поблескивание.

Железистые налеты - охристые тусклые порошкообразные -

Оценить обилие налетов можно по следующей шкале: