Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Науки о Земле. Учебное пособие
.pdf
шими свойствами (физическими, физико-химическими и др.) обладают темно-серые почвы.
3.4. Черноземные почвы лесостепной и степной зон
Черноземные почвы широко распространены на территории Российской Федерации, встречаются южнее серых лесных
почв и занимают около 189 млн га, или 8,6 % площади всех почв
страны.
Факторы почвообразования. Изменение климата в зоне
черноземных почв происходит от умеренно теплого и сравнительно влажного на западе до умеренно холодного и сухого на
востоке.
Среднегодовая температура колеблется от 10 оС на западе
до –2 оС на востоке. Продолжительность периода вегетации на
западе составляет 150–180 дней, на востоке – 90–140 дней. Сумма
температур выше 10 оС в лесостепной зоне достигает в западных
районах 2400–3200 оС, в восточных – 1400–1600 оС, в степной
части зоны соответственно изменяется от 2300–3500 до 1500–
2300 оС. Годовое количество осадков в европейской части со-
ставляет 500 мм (наибольшее в Предкавказье – 600 мм) и постепенно уменьшается на востоке до 300–350 мм. Выпадают они
преимущественно в летний период. В целом зона характеризуется
недостаточным увлажнением. В лесостепной зоне распространения черноземов отношение количества осадков к испаряемости
равно 0,77–1, в этих условиях периодически проявляется промывной водный режим. Южнее в степной зоне возрастает дефицит влаги, преобладает испаряемость над количеством осадков и
отношение между ними составляет 0,50–0,66. В степной зоне
господствует непромывной водный режим, часто наблюдаются
засухи в весенне-летнее время, сопровождаемые суховеями и
пыльными бурями.
Рельеф. В европейской части рельеф зоны равнинный,
слегка волнистый, в северной части расчленен оврагами, балками
и долинами рек, в южных районах он наиболее спокойный, но
среди ровных массивов встречаются замкнутые понижения – поды, западины.
101
На территории зоны в европейской части встречается и несколько возвышенностей – Волыно-Подольская, Среднерусская,
Приволжская и Общий Сырт. За Уралом равнинный рельеф Западно-Сибирской низменности сменяется Казахским мелкосопочником, восточнее черноземы встречаются на равнинных участках предгорий Алтая и в межгорных впадинах.
Почвообразующие породы представлены в основном лессами и лессовидными суглинками. Местами преобладают глинистые породы (Предкавказье, Поволжье и Заволжье и др.) и засоленные (3ападная Сибирь и др.). Большинство почвообразующих
пород характеризуются карбонатностью и значительным содержанием пылеватых частиц (размер от 0,05 до 0,001 мм), последнее способствует проявлению водной и ветровой эрозии.
Растительность. В прошлом на юге лесостепи сочетались
небольшие участки лесов (преимущественно дубовых) и массивов луговых степей, богатых разнотравьем. Образование черноземов происходило под травянистой лугово-степной растительностью, представленной, главным образом, ковылями (несколько
видов), типчаком, тонконогом, костром, из бобовых – лядвенцем,
желтой люцерной, эспарцетом, из разнотравья – шалфеем, колокольчиком, таволожкой и др. Степень покрытия почвы растительностью – 90 %.
В степной зоне в связи с недостатком влаги растительность
менее пышная и разнообразная: она представлена разнотравноковыльной и типчаково-ковыльной ассоциациями. Степень покрытия почвы составляет от 40 до 70 %.
Немалая роль в образовании черноземов принадлежала и
почвенной фауне.
Классификация и свойства черноземов. Процесс черноземообразования имеет ряд особенностей. Для него характерно
ежегодное поступление большого количества органических остатков травянистых растений (100–200 ц на 1 га), из них на долю
корней приходится 40–60 %. Органические остатки обладают высокой зольностью, богаты азотом и основаниями. Таким образом,
в биологический круговорот веществ поступает ежегодно большое количество азота и зольных элементов (600–1200 кг на 1 га).
102
Разложение травянистых остатков и процесс гумификации
протекают в благоприятных условиях. Процесс гумификации
происходит весной и ранним летом при наличии достаточного
количества тепла и влаги, затем этот период сменяется летним
иссушением, что способствует сохранению и накоплению гумуса.
Гумус в черноземах прочный, слабо поддается минерализации. Образование гумусовых веществ протекает в массе почвы до
глубины проникновения корневых систем в слабощелочной или
нейтральной среде. Преобладающая форма гумусовых веществ в
черноземах – гуминовые темноокрашенные кислоты. Они быстро
нейтрализуются кальцием растительных остатков и карбонатов
почвообразующей породы, поэтому не оказывают разлагающего
действия на минеральную часть почвы. Отсутствие промывного
водного режима, богатство почвы и породы кальцием способствуют закреплению гумусовых веществ в верхних горизонтах.
Образующиеся гуминовые кислоты взаимодействуют с минеральными коллоидами, что способствует образованию водопрочной комковато–зернистой структуры почвы в слое максимального развития корней.
Интенсивность черноземообразования в зоне неодинакова.
Наилучшие условия для развития черноземов создаются в южной
части лесостепи, но в черноземах лесостепи при наличии периодически промывного водного режима и при участии в процессах
почвообразования лесной растительности наблюдается выщелачивание (вымывание) карбонатов в нижележащие слои и некоторое оподзоливание.
Таким образом, для черноземообразования характерны накопление большого количества гумуса и элементов питания,
мощный гумусовый слой и водопрочная структура.
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
103
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 – слабая дифференциация профиля на генетические горизонты. Мощный гумусовый слой постепенно переходит в почвообразующую породу. Однако на всем протяжении он имеет неодинаковую окраску, поэтому его подразделяют
на несколько горизонтов. Горизонт (А) – гумусовый горизонт
черного или темно-серого цвета; (АВ) – переходный гумусовый
горизонт. Мощность горизонтов (А) и (АВ) составляет общую
мощность гумусового слоя. Ниже расположен горизонт (В) – иллювиальный горизонт гумусовых затеков.
У черноземов оподзоленных и выщелоченных ниже (АВ)
залегает иллювиальный горизонт (Вt) – глинисто-иллювиальный,
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 АВ),
это главный отличительный морфологический признак оподзоленных черноземов, она придает профилю пепельный оттенок.
У черноземов типичных и степной зоны ниже гумусового
слоя и горизонта (В) выделяется горизонт максимального скопления карбонатов – карбонатно-иллювиальный (Вса), постепенно
переходящий в почвообразующую породу (С).
Третий признак, характерный для строения черноземов, –
наличие зернистой (в целинных черноземах) и зернистокомковатой 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 (наземная масса
отмерших растений). На пахотных почвах выделяют пахотный
слой Аp (верхняя часть горизонта А).
104
Черноземы Западной Сибири 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).
Состав и свойства черноземов. Черноземы содержат гумуса от 4–9 до 10–13 масс.д.,% и более. Запасы его составляют от
270 до 750 т на 1 га. По профилю почв он убывает постепенно. В
гумусе черноземов преобладают гуминовые кислоты, соотношение гуминовых кислот к фульвокислотам больше 1,5–2, они преимущественно связаны с кальцием. Черноземные почвы среди
других почв выделяются высоким потенциальным запасом элементов питания и особенно азота. Массовая доля последнего в
черноземах колеблется от 0,2 до 0,5 %, Р2О5 – от 0,15 до 0,30 % и
К2О – от 2,0 – 2,5 %.
В процессе почвообразования в черноземных почвах не изменяется механический и минералогический состав. Суглинистый механический состав и высокое содержание гумуса обусловливают высокую емкость поглощения – 30–70 мг-экв на
100 г почвы.
В составе обменных катионов преобладает кальций (более
80 % от суммы) и магний (< 20 %). Однако в северных черноземах (оподзоленных и выщелоченных) в состав обменных катионов входит небольшое количество водорода, а в южных черноземах встречается натрий. Степень насыщенности черноземных
почв основаниями достигает 85–100 %. Для гумусовых горизонтов черноземов характерна благоприятная реакция: рН водной
вытяжки составляет 6,0–7,5 и только в горизонтах скопления карбонатов (Вса) рН 7,5–8,5.
Мощный гумусовый слой с хорошо выраженной водопрочной зернисто–комковатой структурой обусловливает благоприятные физические и водно–воздушные свойства черноземов. В
верхней части гумусовых горизонтов плотность почвы не превышает 1000–1200 кг/м3, что определяется их рыхлым сложением. В нижних горизонтах (иллювиальном выщелоченном и карбонатном) плотность почвы увеличивается до 1300–1500 кг/м3.
Гумусовые горизонты черноземов обладают благоприятной по-
105
ристостью, равной 50–60 %, в нижних горизонтах она снижается
до 40–45 %.
Черноземы характеризуются высокой водопроницаемостью
и влагоемкостью, а также хорошей аэрацией. Они способны
удержать в слое 0–150 см до 500 мм влаги, т. е. все годовое количество осадков. Зона черноземных почв является зоной старой
земледельческой культуры. Издавна здесь возделывают зерновые, технические, масличные культуры, широко развито животноводство и плодоводство. Черноземные почвы обладают высоким потенциальным плодородием.
3.5. Каштановые почвы сухих степей
Зона сухих степей занимает 107 млн га, или 4,8 % площади
Российской Федерации. Основной зональный тип почв – каштановые. Наряду с ними широко распространены засоленные почвы, которые в комплексе с каштановыми солонцеватыми составляют 50 % площади.
Зона сухих степей узкой полосой проходит на юге Молдавии, Украины, в том числе в Крыму, расширяясь в Среднем и
Нижнем Поволжье. В азиатской части она хорошо выражена в
Казахстане и южной части Западной Сибири.
Факторы почвообразования.
Климат. Зона сухих степей характеризуется засушливым
континентальным климатом, продолжительным летом и холодной малоснежной зимой. Средняя годовая температура изменяется от 9 оС на западе европейской части до 2–3 оС на востоке азиатской части страны. Вегетационный период продолжается 170–
220 дней. Сумма температур выше 10 оС колеблется от 3500 оС на
западе до 1600 оC на востоке. Количество выпадающих осадков
уменьшается с севера на юг (от 350 до 250 мм) и с запада на восток (от 300 до 200 мм). Осадки имеют летний максимум. Испаряемость в зоне превышает количество выпадающих осадков в 3–
4 раза. Часто наблюдаются засухи с суховеями.
Рельеф и почвообразующие породы. На большей части территории зоны рельеф равнинный (Заволжская сыртовая равнина,
Прикаспийская низменность и др.), но встречаются возвышенно-
106
сти (Тургайская и Казахский мелкосопочник). В равнинной части
сильно развит микрорельеф, что оказывает влияние на комплексность почвенного покрова.
Почвообразующие породы разнообразны по происхождению и составу. В европейской части преобладают лессовидные
желто-бурые суглинки, в Прикаспийской низменности – пески и
суглинки, которые подстилаются морскими засоленными отложениями (шоколадными глинами).
Большинство почвообразующих пород зоны карбонатны,
многие засолены или подстилаются засоленными породами, что
также оказывает влияние на комплексность почвенного покрова.
Растительность. Для сухой степи характерна периодичность вегетации растений: растения произрастают ранней весной
и осенью, летом степь «выгорает», вегетация прекращается из–за
недостатка влаги. Одна из особенностей растительного покрова –
его изреженность, растения покрывают поверхность почвы всего
на 50–70 %. Травянистый покров представлен пpeимущественно
низкостебельными плотнодерновинными злаками – типчаком,
тонконогом, ковылями, к югу увеличивается видовой состав полыней. Много встречается эфемеров.
Классификация и свойства каштановых почв. Образование
каштановых почв происходит под воздействием дернового процесса, который несколько ослабленно проявляется в условиях
сухой степи. Здесь ежегодно создается небольшая масса органических остатков – от 40 до 80 ц на 1 га, в биомассе преобладают
остатки корней. В биологический круговорот вовлекается 250–
450 кг зольных элементов и азота на 1 га, в 2–3 раза меньше, чем
на черноземах. Процессы разложения и гумификации органических остатков происходят преимущественно в весенний период, в
условиях нейтральной и щелочной реакции почвы. В составе гумусовых веществ преобладают гуминовые кислоты.
В условиях сухой степи на дерновый процесс накладывается солонцовый процесс, что является одной из главных особенностей процесса почвообразования. Развитие солонцеватости связано с избытком натриевых солей в почвенном растворе. Солонцеватость в почвах морфологически проявляется в виде призмовид-
107
ной и столбчатой структуры, в уплотненности сложения и интенсивности бурой окраски.
Каштановые почвы делятся на три подтипа: темно–
каштановые с массовой долей гумуса 4–5 % и мощностью гумусовых горизонтов 35–45 см; каштановые – массовая доля гумуса
3–4 %, мощность 30–40 см, и светло–каштановые – массовая доля
гумуса 2–3 %, мощность 25–35 см. Близость залегания карбонатов и солонцеватость в профиле почв увеличиваются от темно–
каштановых к светло–каштановым почвам.
В профиле каштановых почв четко выделяются горизонты:
(Аd) – 0–5 см дернина (целинные почвы); (А) – 5–35 см гумусовый горизонт каштанового цвета, комковатой структуры; (АВ) –
35–50 см гумусовый переходный горизонт; (Вса) – 50–60 см горизонт максимального скопления карбонатов; (С) – ниже 60 см
почвообразующая порода с пятнами карбонатов и гипса.
В несолонцеватых почвах механический состав по профилю мало изменяется, илистая фракция распределяется по горизонтам равномерно. Лучшими свойствами обладают темно–
каштановые почвы, которые формируются в северной, более увлажненной части зоны. Суглинистые разновидности каштановых
почв содержат больше гумуса, элементов питания, у них выше
емкость поглощения, но, как правило, они обладают большей
степенью солонцеватости и карбонатности. Каштановые песчаные и супесчаные почвы несолонцеваты или слабосолонцеваты.
В горизонте А темно–каштановых cyглинистых почв содержится (в массовых долях) 4–5 % гумуса, 0,25–0,35 % азота,
0,1–0,2 % фосфора и 1–2 % калия. Качественный состав гумуса
характеризуется преобладанием гуминовых кислот над фульвокислотами. Содержание гумуса по профилю уменьшается постепенно. Емкость поглощения составляет 30–35 мг-экв на 100 г
почвы. Емкость поглощения, содержание гумуса и валовых форм
азота, фосфора, калия уменьшаются от темно-каштановых почв к
каштановым и светло-каштановым, а внутри подтипа – от суглинистых разновидностей к супесчаным и песчаным.
Каштановые почвы относятся к почвам, насыщенным основаниями, в ППК содержатся кальций, магний и натрий. По со-
108
держанию обменного натрия определяется степень их солонцеватости.
Верхние горизонты каштановых почв имеют слабощелочную реакцию (рH водной вытяжки 7,2–7,3), в нижних горизонтах
щелочность увеличивается. Количество элементов питания в доступных формах колеблется в широких пределах: на 100 г почвы
5–20 мг Р2О
и 10–40 мг К2О.
5
Физические свойства каштановых несолонцеватых почв
вполне удовлетворительны. Водно–физические свойства солонцеватых почв резко ухудшаются. Лучшими по физическим свойствам и увлажнению являются почвы с легким механическим составом.
3.6. Почвы пустынно-степной и пустынной зон
Южнее зоны сухих степей расположена пустынно-степная
зона (полупустыни), а затем – зона пустынь.
Факторы почвообразования.
Климат. Эти зоны характеризуется сильной континен-
тальностью и засушливостью. Среднегодовая температура полупустынь составляет 6–7 оС, пустынь – 18
о
С, осадков соответственно выпадает 125–130 и 75–100 мм в год. Испаряемость превышает количество осадков в 5–10 раз и больше. Однако обилие
тепла и света сближает зону пустынь с зоной сухих субтропиков.
Рельеф и почвообразующие породы по зонам неоднородны.
Наряду с низменностями, есть возвышенности. Среди почвообразующих пород встречаются пески, лессовидные суглинки, карбонатные породы, много засоленных пород различного происхождения.
Растительность представлена, главным образом, ксерофитами и сильно изрежена, растения покрывают поверхность менее чем на 20–30 %. В зоне полупустынь преобладают различные
виды полыней, в пустынной зоне широко встречаются полукустарники и кустарники. Ранней весной и осенью произрастают
эфемеры.
Классификация и свойства. Почвенный покров полупус-
тынь и пустынь неоднородный и комплексный. В зоне полупус-
109
тынь основные почвы бурые полупустынные. Они встречаются в
комплексе с лугово-бурыми полупустынными и солонцами. Солонцеватость почв – зональный признак. Основной тип почв в
зоне пустынь – серо-бурые пустынные разной степени солонцеватости и засоления, такыры и песчаные пустынные почвы.
Мощность гумусового слоя бурых полупустынных почв
не превышает 10–15 см, массовая доля гумуса колеблется от 1 до
2,5 %. В серо–бурых пустынных почвах мощность гумусового
слоя меньше 10 см, массовая доля гумуса меньше 1 %. Для почв
полупустынь и пустынь характерно низкое содержание элементов
питания. Их профиль отличается высокой карбонатностью и накоплением легкорастворимых солей и гипса (в конце первого
метра в почвах полупустынь, и с глубины 30–40 см в почвах
пустынь). Реакция почв щелочная.
3.7. Засоленные почвы
К засоленным почвам относятся солончаки (и солончаковые
почвы), солонцы (и солонцеватые почвы), солоди. Общая площадь засоленных почв Российской Федерации и их комплексов
составляет 5,0 %. Засоленные почвы не имеют самостоятельной
почвенной зоны, они встречаются во многих зонах. Это так называемые интразональные почвы. Наиболее распространены они в
зонах сухих и пустынных степей, а также в зоне пустынь.
Солончаки. К ним относятся почвы, весь профиль которых,
в том числе и поверхностные горизонты, содержат много легкорастворимых солей (от 0,6 до 3 мас.д.,% и более). При высокой
концентрации их в почвенном растворе нарушается снабжение
растений водой и элементами питания. Поэтому растительность
на солончаках отсутствует или представлена лишь галофитами –
солянками.
Солончаки формируются преимущественно по пониженным элементам рельефа (впадины, приозерные террасы и т. д.), а
также по берегам морей и соленых озер. Основное условие, способствующее образованию солончаков, – накопление солей в
почвообразующих породах (автоморфные солончаки) и в грунтовых водах (гидроморфные солончаки). При близком залегании
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]