Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Науки о Земле. Учебное пособие
.pdf
природно-хозяйственным признакам таежно-лесная зона объединяется с северной подзоной лесостепи (с серыми лесными почвами), такая объединенная зона называется нечерноземной.
Факторы почвообразования в таежно-лесной зоне.
Климат. Климат зоны умеренно холодный и достаточно
влажный, в западной части сравнительно мягкий, к востоку постепенно нарастает континентальность. Среднегодовая температура в европейской части 4 оС, в Западной Сибири колеблется
от –3 оС… –7,8 оС, а в Восточной Сибири – от –7 оС…–16
о
С. Продолжительность периода с температурой выше 5 оС на
западе составляет 160–200 дней, сокращаясь на востоке до 100–
140 дней. Количество осадков также уменьшается с запада на
восток от 680–500 мм (на западе) до 300–150 мм (на востоке).
Большая часть осадков выпадает в теплый период. На востоке
зоны (Восточная Сибирь) широко распространена многолетняя
мерзлота.
Количество осадков превышает испаряемость в 1,1–1,3 раза.
Поэтому таежно-лесная зона относится к зоне достаточного и избыточного увлажнения. На большей части территории зоны господствует промывной водный режим, и только в Восточной Сибири он сменяется мерзлотным (при наличии многолетней мерзлоты).
Рельеф. Для европейской части характерен равнинный
рельеф, сформированный под действием ледника. В азиатской
части плоскоравнинный рельеф Западно–Сибирской низменности
сменяется к востоку от Енисея горным рельефом плоскогорий и
горных систем.
Почвообразующие породы. По своему происхождению и
составу очень разнообразны. На территории европейской части и
Западно-Сибирской низменности они представлены моренными и
водно-ледниковыми отложениями различного механического состава. В условиях горного рельефа Восточной Сибири почвообразующими породами преимущественно являются эллювиальноделювиальные отложения коренных и осадочных горных пород.
Кроме того, на всей территории зоны по поймам рек распространены древние и современные аллювиальные отложения. Сущест-
91
венная особенность большинства почвообразующих пород зоны –
их бескарбонатность.
Растительность. Таежно-лесная зона представлена лесной, луговой и болотной формациями. Это область наибольшего
распространения лесов. На юге зоны значительное место наряду с
лесами занимают суходольные луга. Болот встречается много в
северной части зоны и на Западно-Сибирской низменности. Разнообразие природных условий и наличие трех растительных
формаций (деревянистой, травянистой, лишайниково-моховой) в
таежно-лесной зоне приводят к развитию на ее территории трех
почвообразовательных процессов: подзолистого, дернового и болотного. Они могут развиваться каждый самостоятельно и в сочетании. В результате воздействия почвообразовательных процессов образуется почвенный покров зоны. Он представлен подзолистыми и подзолистыми культурными, дерновокарбонатными, дерново-глеевыми, торфяными болотными, болотно-подзолистыми типами почв.
Классификация и свойства. Подзолистые почвы. В пределах этого типа почв четко выделяются три основных подтипа:
глееподзолистые, подзолистые и дерново-подзолистые (целинные
и используемые в земледелии – освоенные и окультуренные).
Глееподзолистые и подзолистые почвы располагаются в
северной и средней частях таежно-лесной зоны. Они образуются
под воздействием подзолообразовательного процесса. В наиболее
чистом виде подзолообразование протекает под пологом сомкнутого хвойного леса с моховым покровом и временным избыточным увлажнением.
Необходимое условие для проявления процесса оподзоливания – образование кислых органических соединений (простых
органических кислот и кислот гумусовых веществ, преимущественно фульвокислот). При разложении лесной подстилки грибами и нисходящем токе воды обеспечивается вынос растворимых
продуктов, образующихся при разрушении минеральной части
почвы (почвенных минералов). При достаточном и избыточном
увлажнении из лесной подстилки и слоя почвы под ней происходит вымывание растворимых оснований кальция, магния и др.
Кислые органические соединения, в том числе и фульвокислоты,
92
образующиеся при разложении лесной подстилки, создают кислую среду, в которой почвенный поглощающий комплекс насыщается водородом.
Продукты разрушения минералов переходят в раствор и в
форме минеральных или органоминеральных соединений перемещаются по профилю почв из верхних горизонтов в нижние в
виде различных солей угольной и простых органических кислот,
а также фульвокислот. Миграция железа и алюминия происходит,
главным образом, в форме органоминеральных соединений, в том
числе и комплексных. Вследствие выноса железа, алюминия,
марганца и накопления остаточного кремнезема (конечного продукта разрушения минералов почвы) цвет горизонта почвы напоминает цвет печной золы.
Подзолистый горизонт обеднен элементами питания, илистыми частицами, он имеет кислую реакцию, не насыщен основаниями, бесструктурен (иногда в естественном состоянии он характеризуется пластинчатой непрочной структурой).
Профиль подзолистой почвы:
(О) – 0–3 см лесная подстилка; (А) – 3–7 см грубогумусовый горизонт; (АЕ) – 7–10 см переходный горизонт; (Е) – 10–
30 см элювиальный горизонт белесого цвета; (ЕВ) – 30–50 см переходный горизонт; (В) – 50–100 см иллювиальный горизонт (бурой окраски, плотный, ореховато-призматической структуры);
(ВС) – 100–150 см переходный горизонт; (С) – ниже 150 см материнская горная порода.
Процесс оподзоливания влияет на распределение илистой
фракции по профилю почвы: горизонт Е обеднен илом, а горизонт В обогащен им.
Подзолистые почвы бедны гумусом (1–4 масс.д.,%). В его
составе преобладают соединения фульвокислот. Содержание
элементов питания (азота, фосфора, калия) в этих почвах низкое,
особенно в легкоусвояемых формах. Подзолистые почвы имеют
неблагоприятные физико-химические свойства.
Верхние горизонты подзолистой почвы обладают сильнокислой реакцией; обменная кислотность обусловливается, главным образом, наличием алюминия; значительно велика гидролитическая кислотность; им свойственна низкая емкость поглоще-
93
ния; степень насыщенности почв основаниями составляет в слое
А 47,9 %, Е – 12,4 %.
Дерново-подзолистые почвы образуют самостоятельную
подзону, в которую входят южные районы таежно-лесной зоны.
Они являются основным земледельческим фондом таежной зоны.
Дерново-подзолистые почвы образуются под воздействием двух
процессов – подзолистого и дернового, при одновременном сочетании их (под лесами с травянистым покровом) или при смене
подзолистого процесса на дерновый (после вырубки леса – на
залежи, суходольных лугах и освоения их под пашню).
Дерновый процесс характеризуется накоплением гумуса,
питательных веществ и образованием водопрочной агрономически ценной структуры в верхнем слое почвы. Под травянистой
растительностью происходит интенсивный биологический круговорот веществ, что связано с краткостью жизни травянистого
растения (1–3 года) и химическим составом опада. Его высокая
зольность и повышенное содержание азота способствуют процессам минерализации и гумификации, интенсивно протекающим в
почве.
Основной источник гумуса – корневые остатки. Разветвленная корневая система растения охватывает огромный объем
почвы и находится в тесном контакте с ее минеральной частью.
На карбонатных породах продукты гумификации прочно закрепляются на месте основаниями кальция, магния. В процессе гумификации травянистых остатков происходит образование гуминовых кислот. При их закреплении в почве верхние горизонты ее
окрашиваются в темный цвет (серый, темно–серый, черный). Образование гумуса, наличие коллоидов, оснований кальция и магния в почве способствуют созданию водопрочной комковатой
структуры. При дерновом процессе почвообразования улучшаются физические, физико-химические свойства почвы и создаются
благоприятные условия для развития полезной микрофлоры.
Под воздействием травянистой растительности в верхней
части профиля подзолистой почвы формируется дерновый горизонт различной мощности, но даже при длительном проявлении
дернового процесса в гумусовом горизонте не накапливается
большого количества гумуса и элементов питания. Органические
94
остатки травянистой растительности, произрастающей на подзолистой почве, имеют низкую зольность и небольшое содержание
азота. Они промываются атмосферными осадками и еще больше
обедняются (в том числе основаниями кальция, магния), что приводит к их замедленной минерализации.
Профиль дерново-подзолистой почвы имеет следующие
слои: (О) – 3–5 см лесная подстилка или дернина; (А) – 5–20 см
дерновый или гумусово-аккумулятивный горизонт светло-серого
цвета; (Е) – 20–30 см подзолистый горизонт, белесой окраски,
сплошной (мощностью до 25 см и более); (ЕВ) – 30–50 см переходный горизонт; (В) – 50–150 см иллювиальный горизонт бурой
окраски; (С) – ниже 150 см материнская порода.
Состав и свойства дерново-подзолистых почв во многом
зависят от степени проявления подзолистого и дернового процессов и от степени их окультуренности.
Валовой химический состав, распределение ила и физической глины в профиле дерново-подзолистых почв такие же, как в
подзолистых почвах. Массовая доля гумуса в дерновом горизонте
(пахотном слое) не превышает 2–4 % и резко уменьшается по
профилю. Качественный состав гумуса характеризуется преобладанием фульвокислот (отношение гуминовых кислот к фульвокислотам меньше 1).
Дерново-подзолистые почвы относятся к почвам, не насыщенным основаниями, в ППК содержатся обменные кальций,
магний, водород, алюминий. Однако степень насыщенности дерново-подзолистых почв выше, чем подзолистых, и составляет 50–
70 %, что связано с увеличением содержания обменных кальция и
магния в результате их биогенного накопления при дерновом
процессе в горизонте А. Они имеют кислую реакцию, бедны элементами питания (в валовой и подвижной формах). Азот содержится преимущественно в органической форме (в гумусе почвы),
его массовая доля не превышает в пахотном слое 0,1–0,2 %. Валовое содержание фосфора составляет 0,05–0,07 % в супесчаных почвах и 0,10–0,16 % в суглинистых. Количество подвижных
форм фосфатов (по А.Т. Кирсанову) колеблется в широких пределах – от 2 до 20 мг на 100 г почвы. Валовое содержание калия в
слое Аp составляет от 1 до 2,5 %, а обменного (по Я. В. Пейве) от
95
7 до 15 мг на 100 г почвы в суглинистых и меньше 7 мг в почвах
песчаных и супесчаных.
В дерново-подзолистых почвах слабо выражена структура.
В пахотном слое массовая доля водопрочных агрегатов крупнее
0,25 мм составляет не более 20–30 %. Плотность почвы по профилю мало меняется, составляя в верхних горизонтах 2600–2650,
в нижних – 2700 кг/м3. Величина общей пористости в пахотном
слое лишь хорошо окультуренных почв достигает 50–58 % и
уменьшается до 40–45 % по профилю почвы.
Дерново-карбонатные и дерново-глеевые почвы. Общая их
площадь небольшая и составляет 9 млн га, более половины ее
приходится на Восточную Сибирь и Камчатку. Образование этих
почв в таежно-лесной зоне происходит только под луговой травянистой растительностью, но на карбонатных почвообразуюших
породах они могут формироваться и под лесами с травянистым и
мохово-травянистым покровом.
Дерново-карбонатные почвы формируются на породах, содержащих значительные количества карбонатов кальция (известняки, мергели и др.) и имеют промывной тип водного режима.
Дерново-глеевые почвы образуются в условиях избыточного поверхностного или грунтового увлажнения, при высоком содержании кальция в почвенном растворе.
Профиль дерново-карбонатной почвы: (Аd) – 0–5 см дерновый горизонт; (А) – 5–25 см гумусовый горизонт серого или
темно-серого цвета, зернисто-комковатой структуры; (АС) – 30–
50 см горизонт переходный к почвообразующей породе; (С) –
почвообразующая порода.
В профиле дерново-глеевых почв имеются явные признаки
оглеения.
Дерново-карбонатные и дерново-глеевые почвы характеризуются высокой массовой долей гумуса (3–14 %), в его составе
преобладают гуминовые кислоты. Они имеют повышенный валовой запас азота и других элементов питания, высокую емкость
поглощения, высокую степень насыщенности основаниями и реакцию почв, близкую к нейтральной.
Торфяные болотные почвы. Наиболее широко распростра-
нены в таежно-лесной зоне и зоне тундры, их площадь составляет
96
22 % территории. Наиболее крупные массивы болот встречаются
в пределах Мещерской и Западно–Сибирской низменностей.
Много болот в северных и северо–западных областях европейской части России, на Дальнем Востоке и Камчатке.
Образование болотных почв может происходить двумя путями: заторфованием водоемов и заболачиванием суши. Заторфование водоемов связано с зарастанием озер, прудов, заводей рек и
др. В таежно-лесной зоне создаются благоприятные условия для
заболачивания суши, т. к. количество выпадающих осадков здесь
превышает испаряемость. Влага может накапливаться на поверхности почв в пониженных элементах рельефа и на равнинных
участках при ограниченном стоке воды, особенно на тяжелых по
механическому составу почвообразующих породах. Избыточное
увлажнение создается в почвах и при близком уровне грунтовых
вод.
Низинные болота образуются при избыточном увлажнении,
под болотной травянистой растительностью (осоки, пушица, камыш и др.). По мере нарастания слоя торфа корни растений теряют связь с почвой, начинают испытывать недостаток в элементах питания. Постепенно травянистые растения вымирают, сменяясь мхами. Если элементы питания продолжают поступать с
почвенно–грунтовыми водами, болотные травянистые растения
произрастают длительное время. Торф низинных болот образуется при неполном разложении органических остатков болотной
травянистой растительности.
Верховые болота образуются на водоразделах и верхних
частях склонов на бедных подзолистых почвах при глубоком залегании грунтовых вод. На гарях и вырубках леса поселяются
мхи – кукушкин лен, зеленые мхи, а затем сфагновые (белые),
которым поверхность почвы служит лишь субстратом для прикрепления. Питаются они преимущественно элементами питания,
поступающими с атмосферными осадками. Торф верховых болот моховой. Мхи и торф обладают огромной влагоемкостью. Образование торфа происходит над поверхностью почвы. В минеральной ее части наблюдается оглеение, появляется сизая окраска.
Процесс оглеения связан с восстановлением в анаэробных усло-
97
виях многих минеральных соединений, в том числе железа и марганца (например, Fe2O3 → FеО).
Профиль болотной почвы: (Т) – 0–100 см торфяной слой;
(G) – 100–150 минеральный глеевый горизонт; (С) – ниже 100 см
почвообразующая порода.
Торфяной слой в зависимости от степени разложения торфа
подразделяется на несколько горизонтов. Торф низинных болот
обладает наибольшей степенью разложения, поэтому он более
дифференцирован на горизонты, чем торф верховых болот.
Болотные почвы таежно-лесной зоны подразделяют на два
типа: торфяные болотные верховые и низинные почвы. Свойства
болотных почв определяются преимущественно составом и свойствами торфа.
Торф низинных болот обладает лучшими физикохимическими свойствами: имеет высокую степень разложения,
зольность достигает 25 % и более, массовая доля азота 3–4 % (в
десятки раз больше, чем в дерново-подзолистых почвах), реакция
слабокислая. Массовая доля фосфора сравнительно невелика и
колеблется в широких пределах – от 0,15 до 0,45 %. Калием бедны все торфяные почвы.
Торф верховых болот характеризуется меньшей степенью
разложения, его зольность не превышает 5 %, он беден элементами питания, реакция сильнокислая.
Все виды торфа имеют высокую емкость поглощения, но
степень насыщенности основаниями достигает у низинных торфов 70–100 %, а у верховых – не превышает 15–20 %. Для торфа
характерна очень высокая влагоемкость, но особенно она велика
у верхового торфа – 600–1200 %. С увеличением разложения органических остатков влагоемкость понижается.
3.3. Серые лесные почвы лесостепной зоны
Южнее таежно-лесной зоны простирается лесостепная зона,
небольшая по площади (5,6 % территории России), переходная к
степям. В европейской части Российской Федерации зона лесостепи представлена сплошной, но неровной полосой, за Уралом
она находится в пределах юга 3ападно–Сибирской низменности,
98
восточнее эта зона расположена отдельными массивами, преимущественно по межгорным впадинам. В северной части лесостепи распространены серые лесные почвы, занимающие площадь примерно 60 млн га, или 2,8 % площади всех почв страны.
Остальная часть зоны представлена черноземами.
Факторы почвообразования. На западе лесостепи мягкий
умеренно теплый и достаточно влажный климат, на востоке –
континентальный со значительным уменьшением осадков. Для
климата лесостепи характерно примерно равное отношение между выпадающими осадками и испаряемостью. Коэффициент увлажнения на западе составляет 1–1,2, на востоке уменьшается до
0,7–1. Таким образом, на западе в северной части лесостепи господствует периодически промывной водный режим, а южнее и
восточнее – непромывной.
Рельеф и почвообразующие породы. Рельеф лесостепи в европейской части Российской Федерации представлен волнистой
равниной, сильно и глубоко расчлененной речной сетью, балками
и оврагами (следы эрозионных процессов). На западе почвообразующими породами служат лессовидные суглинки и лессы, в
центральной части (до Урала) – покровные суглинки и местами
морена.
Для юга Западной Сибири характерен рельеф равнинный,
представленный слабодренированной низменностью. В восточной части зоны он становится увалисто-равнинным, расчлененным и дренированным. Из почвообразующих пород наибольшее
распространение в Сибири имеют лессовидные суглинки и глины. Большинство почвообразующих пород (лессовидные суглинки, лессы) богаты карбонатами.
Растительность. Лесостепь в прошлом характеризовалась
чередованием массивов травянистых лиственных лесов с участками луговых степей. В настоящее время под воздействием производственной деятельности человека те и другие претерпели
значительные изменения, участки луговых степей полностью
распаханы, освоены и значительные площади земель из–под леса.
Леса представлены в виде отдельных дубрав, рощ, сосновых боров.
99
Классификация и свойства серых лесных почв. Почвенный
покров и образование серых лесных почв. Основной тип почв в
северной части лесостепи – серые лесные почвы. Они сформировались под воздействием двух процессов – подзолистого и дернового. В Западной Сибири с ними сочетается третий процесс – болотный, который проявляется в профиле почв в виде оглеения. В
лесостепи дерновый процесс почвообразования преобладает над
подзолистым и выражен сильнее.
В профиле серых лесных (целинных) почв выделяют следующие горизонты: (О) – 0–5 см слой подстилки или дернины;
(А) – 5–30 см гумусовый горизонт серой окраски; (ЕВ) – 30–45 см
переходный, гумусово-оподзоленный, белесоватого цвета горизонт, имеет признаки оподзоливания – кремнеземистую присыпку на гранях структурных отдельностей; (В) – 45–140 см иллювиальный горизонт бурой окраски, уплотненный, переходящий в
материнскую породу; (С) – ниже 150 см материнская порода.
Пахотные почвы имеют сверху пахотный слой Аp распыленно-комковатой структуры мощностью 20–25 см.
Тип серых лесных почв делят на три подтипа: светлосерые, серые и темно-серые. Наибольшие отличия между подтипами проявляются в мощности гумусового слоя, содержании гумуса и степени оподзоливания.
Массовая доля гумуса в серых лесных почвах колеблется от
3 до 8 % (светло-серые 2–3 %, темно-серые 4–9 %). В составе гумуса отношение гуминовых кислот к фульвокислотам равно 0,9–
1,3 у серых почв и 1,2–1,9 – у темно-серых. Содержание общего
азота возрастает от светло-серых к темно-серым. В пахотном слое
серых лесных почв количество подвижных форм Р2О5 колеблется
от недостаточной до высокой обеспеченности, содержание обменного калия приближается к средней обеспеченности. Их наличие во многом определяется степенью окультуренности почв.
Серые почвы не насыщены основаниями (70–85 %), имеют
слабокислую реакцию (рН солевой вытяжки от 5,0 до 6,5). Гидролитическая кислотность в этих почвах хорошо выражена, ее
величина может достигать 5–7 мг-экв на 100 г почвы. Емкость
поглощения колеблется от 18 до 30 мг-экв на 100 г почвы. Луч-
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]