
книги из ГПНТБ / Иванкин, В. И. Межотраслевые территориальные органы научно-технической информации (конспект лекций)
.pdf39
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,
3 |
- внутри агрегатов, |
4 |
- между элемента™ текстуры ( в случае бесструктурных |
и груботекстурных горизонтов). |
|
Также важным параметром является взаимоотношение объема |
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;
2 - пористый - |
- " |
- |
- |
" |
- |
менее 10-25% объема; |
3 - губчатый - |
ы. " |
_ |
_ |
" |
_ |
25-50% ооъема; |
4 - ноздреватый |
- " |
- |
- |
" |
- более 50% 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
ние; диаметр трубок более |
5 мм. |
5 - Микротрубчатые |
волосные - возникают большей частью |
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,
находящиеся в почве |
или тесно с нею соприкасающиеся: корни, |
корневища, луковицы, |
клубни, ризоиды, грифы и т.д. Разделение |
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
1 - |
Очень редкая флора (очень редкие корни) |
............... 5 |
|
2 |
- |
Редкая флора (мало корней) .................................... |
5-25 |
3 |
- |
Флора (корни) ............................................................. |
25-50 |
4 |
- |
Обильная флора (много корней) ........................ |
50 |
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
гут быть |
разрушены |
без |
механического воздействия). |
4. |
Размер конкреций: |
очень тонкие (Імм), тонкие (І-2мм), |
|
средние (2-5mm), грубые (5-ІОмм), очень грубне (10мм). |
|||
Во французском |
почвоведении 17 сегрегированные эле |
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
регированных элементов при морфологическом описании |
лучше |
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 -
встречаются в почвах, |
развивающихся в краевых частях болот и |
||
на выходах грунтовых вод в таежной и тундровой зоне. Могут |
|||
наблюдаться на поверхности почвы и в крупных порах. |
|||
Таким образом, в настоящее время можно выделить по вещест |
|||
венному составу |
пять групп налетов: I - Солевые, 2- Гипсовые, |
||
3 - Карбонатные, |
4 - |
Силикатные, 5 - Железистые. |
|
По расположению в почвенном профиле также выделяются пять |
|||
групп: |
I- на поверхности почвы, 2 - в крупных порах и пусто |
||
тах, |
3 - по ходам корней, 4 - на гранях структурных отдельно |
||
стей, |
5 - на стенках почвенного разреза. |
Оценить обилие налетов можно по следующей шкале: