Вальков - Почвоведение

ских веществ к зональности в опаде сосновых лесов — 100—115, в еловых — 60—80. Недостаток оснований наряду с биохимически­ ми особенностями растительных остатков (большим содержанием смол, восков) обуславливают малую активность микрофлоры и мед­ ленную гумификацию и минерализацию опада. Это, как и клима­ тические условия, способствует формированию и накоплению лес­ ной подстилки.

3. Специфичны черты гумификации, протекающие в лесной под­ стилке. Целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и другие вещества рас­ тительного опада при крайне низком содержании зольных элементов гумифицируются с образованием различных кислот: специфические гумусовые и неспецифические муравьиная, уксусная, лимонная и др. Эти не нейтрализованные катионами кислоты фильтруются в по­ чвенную толщу, создавая кислую реакцию среды в почвах и являясь главным фактором подзолистого процесса. Значительный гумусированный горизонт в таких условиях в почвах практически не форми­ руется (его мощность всего 2—5 см).

Типы почвообразования. В зависимости от почвообразующих по­ род, широтного положения территорий бореального пояса и биоклиматических особенностей отдельных областей, геоморфологического строения местности в составе почвенного покрова встречаются следу­ ющие типы почв: подзолистые, дерновые, дерново-подзолистые, мерз- лотно-таежные, иллювиально-гумусово-железистые подзолы, подбуры, болотные. Классификация типов почв дана в табл. 36, а их биоклиматическое разнообразие — в табл. 37.

3.4.1. П о д зо л и с ты е п о ч в ы

Название подзолистых почв происходит от народного русского слова «подзол». Этот термин ввел в научную литературу В.В. До­ кучаев.

Основные массивы подзолистых почв приурочены к подзолистой и глееподзолистой подзонам тайги. Встречаются они и в южных рай­ онах хвойно-широколиственной тайги, но только под массивами из хвойных пород. Как правило в регионах распространения подзоли­ стых почв отсутствует вечная мерзлота.

Происхождение подзолистых почв связано с комплексом почво­ образовательных явлений:

Ао —лесная подстилка из полуразложившихся, часто оторфованных растительных остатков мощностью 2—10 см;

AoAt —грубогумусовый;

А! —гумусовый затечный горизонт мощностью 1—3 см; А2 —подзолистый элювиальный самый светлый в профиле (беле­

сый, иногда палевый, «подзолу»); кремнеземистый, легкого гра­ нулометрического состава чешуйчато-плитчатой структуры;

В4—иллювиальный, глинисто-железистый, коричнево-бурый или красно-бурый, самый плотный и ярко окрашенный, грубой ком­ коватой структуры. Мощность горизонта может простираться до глубины 100 см;

С— материнская порода суглинистого или глинистого грануло­ метрического состава разного происхождения, но, как прави­ ло, бескарбонатная.

Таким образом, генетический профиль подзолистых почв опре­ деляют горизонты: Ао+А0А1+А1+А2+В1+С. Важнейший генетический признак — отсутствие или рудиментарность горизонта At при свет­ лой белесой опесчаненной поверхности почвы.

Состав и свойства подзолистых почв определяются особенностя­ ми процессов почвообразования (табл. 38). Важнейший генетический признак — элювиально-иллювиальное распределение по профилю почв минеральной массы. Верхние горизонты обеднены тонкодисперс­ ными механическими элементами (физическая глина и ил), а также полуторными окислами (Fe20 3, А120 3), а нижняя иллювиальная часть профиля обогащена этими компонентами по сравнению как с материн­ ской породой, так и особенно с элювиальным горизонтом А2.

Для минералогического состава резкое преобладание первичных минералов (кварц, полевые шпаты, слюды и др.). Из вторичных ми­ нералов присутствуют гидрослюды, вермикулит, каолинит, монтмо­ риллонит. Все они, как правило, достались почве в наследство от материнской породы. Почвообразованные вторичные минералы — аморфные полуторные окислы, гидрогетит, гиббсит.

Все подзолистые почвы промыты от растворимых солей и карбо­ натов. Для них характерно повышенное содержание подвижного же­ леза, алюминия и марганца, часто в количествах токсичных для сель­ скохозяйственных растений.

Специфическая черта подзолистых почв —крайняя бедность гуму­ сом. Практически это безгумусовые почвы: горизонт Aj незначителен,

а гумуса в нем 1—2%. В подавляющем количестве находятся фульвокислоты, отношение Сп^Сф* около 0,4. Фульвокислоты растворимы, гуминовые кислоты также в свободном состоянии.

Почвы подзолистого типа характеризуются невысокой емкостью обмена, низкой насыщенностью основаниями (менее 50%), кислой реакцией и малой буферносгью. Низкая емкость обмена связана с небольшим содержанием гумуса, его фульвокислотным составом, с заметно обедненностью верхней части профиля илом. Наименьшей емкостью характеризуется подзолистый горизонт, наибольшей — ил­ лювиальный. Подзолистые почвы имеют повышенную обменную кис­ лотность, обусловленную водородом и алюминием.

Физические и видно-физические свойства подзолистых почв опре­ деляются механическим составом исходных пород, их сложением, вы­ раженностью подзолистого процесса. Подзолистые почвы бесструк­ турные; их плотность заметно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к нижним. Иллювиальный горизонт отличается повышен­ ной плотностью и наименьшей пористостью. В суглинистых почвах из-за его слабой водопроницаемости в подзолистом горизонте может создаваться верховодка.

Классификация типа подзолистых почв предусматривает их раз­ деление на подтипы:

•подзолистые почвы;

•глее-подзолистые почвы сохраняют признаки подзолистых почв, но характеризуются отчетливо выраженным оглеением верхней части профиля и образованием торфянистой подстил­ ки. Мощность почвенного профиля 80—100 см. Глее-подзоли­ стые почвы большей частью приурочены к северной тайге.

Подтипы подзолистых почв по биоклиматическим параметрам мо­ гут различаться фациально (табл. 37), а также по мощности горизон­ та Ао, его оторфованности, мощности подзолистого горизонта А2, вы­ раженности глеевых процессов и др.

3.4 .2 . Д ерновы е п о ч в ы

Дерновые почвы таежно-лесной зоны образуются под чистыми ассоциациями луговой травянистой растительности на любых породах, а под травянистыми или мохово-травянистыми лесами — на карбо­ натных или богатых первичными минералами породах.

262 П о ч в о в е д е н и е

Дерновые почвы встречаются в Прибалтийской, Ленинградской, Архангельской, Вологодской, Калининской, Московской и других об­ ластях. В Восточно-Сибирской широко распространены мерзлотно-та- ежные дерновые почвы, дерново-лесные почвы, а в Якутии —дерно­ во-лесные палевые, большей частью осолоделые почвы под покровом лиственнично-брусничной тайги. Дерновые почвы встречаются также на Дальнем Востоке, Камчатке и Курильских островах.

Термин «дерновые почвы» введен в научную литературу В. В. До­ кучаевым, а теория дернового процесса почвообразования разрабаты­ валась В.Р. Вильямсом, И.В. Тюриным и другими учеными.

Наиболее существенной особенностью дернового процесса являет­ ся накопление гумуса, питательных веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте почвы. Среди почв тайги дерновые считаются наиболее потенциально плодородными.

Дерновые почвы имеют следующие общие признаки и свойства: хорошо выраженный гумусовый горизонт комковато-зернистой струк­ туры, отсутствие или слабую выраженность оподзоленности, высокое содержание гумуса (от 3—4 до 12—15% и более), высокую емкость по­ глощения, близкую к нейтральной реакцию среды, повышенный ва­ ловой запас азота и зольных элементов питания растений.

Среди дерновых почв тайги встречаются следующие типы: дерно­ во-карбонатные, дерново-литогенные и дерново-глеевые почвы.

Дерново-карбонатные развиваются на породах, содержащих СаСОэ. Тип дерново-карбонатных почв представляют подтипы.

Дерново-карбонатные типичные почвы формируются на маломощноном элювии известковых пород, имеют небольшую мощность (около 30 см) и содержат карбонаты с поверхности почвы.

Дерново-карбонатные выщелоченные почвы развиваются на мощ­ ном элювии карбонатных пород, имеют хорошо выраженный гуму­ совый профиль со слабокислой реакцией среды, выщелоченной от карбонатов.

Дерново-карбонатные оподзоленные почвы характеризуются при­ знаками оподзоленности. Это проявляется морфологически в присут­ ствии кремнеземистой присыпки по структурным отдельностям по­ чвы, а также в начальных стадиях элювиально-иллювиальной диф­ ференциации минеральной массы в гумусовом профиле.

Дерновые литогенные почвы формируются на породах, содержа­ щих много силикатных форм кальция и магния, на элювии пород,

богатых железом. Выделяются следующие подтипы дерново-литоген­ ных почв: дерновые насыщенные, дерновые кислые и дерновые опод­ золенные. Наиболее широко распространены в Средней Сибири. Со­ держание гумуса сильно варьирует (от 2—4 до 6—9%), количество его с глубиной быстро падает; реакция близка к нейтральной, профиль по валовому составу относительно однороден.

Лучшими среди этого типа почв являются дерновые насыщенные. При достаточной мощности они по уровню плодородия близки к дер­ ново-карбонатным выщелоченным почвам.

Благоприятными условиями для проявления дернового процес­ са под лесами Средней Сибири являются богатое содержание осно­ ваний в породах, а также слабый вынос продуктов выветривания и почвообразования из-за малого количества осадков, позднего оттаи­ вания сезонной мерзлоты и близкого залегания многолетнего мерз­ лого грунта.

Дерново-глеевые почвы развиваются при участии сильноминера­ лизованных, богатых кальцием (жестких) грунтовых вод. Эти почвы сохраняют признаки дерновых почв, но, кроме того, они характери­ зуются отчетливо выраженным оглеением и образованием оторфованной подстилки и перегнойного горизонта. Дерново-глеевые почвы отличаются высоким содержанием гумуса (10—15%), большой емкос­ тью поглощения (30—40 м.-экв.), высокой насыщенностью основани­ ями, нейтральной или слабокислой реакцией, биогенной и гидроген­ ной аккумуляцией ряда элементов. Среди типа дерново-глеевых почв выделяют подтипы: дерново-поверхностно-глеевые, дерново-грунто­ во-глеевые, перегнойные-поверхностно-глеевые и перегнойные грун- тово-глеевые.

3.4.3. Д е рн о в о - п о д зо л и с ты е п о ч в ы

В южной тайге под покровом хвойно-широколиственных лесов с малым участием травянистого покрова образуются дерново-подзоли­ стые почвы. Здесь увеличивается интенсивность биологической ак­ тивности, и лесная подстилка формируется без участия моховых ком­ понентов. В связи с повышенной зольностью травянистых растений и опада широколиственных пород снижается кислотность продуктов гумификации, а сам процесс приводит к образованию не только фуль- во-, но и гуминовых кислот.

264 П о ч в о в е д е н и е

Дерново-подзолистые почвы развиваются под воздействием под­ золистого и дернового процессов. В верхней части профиля они име­ ют гумусо-элювиальный (дерновый) горизонт, образовавшийся в ре­ зультате дернового процесса, ниже — подзолистый горизонт, сфор­ мировавшийся под влиянием подзолистого процесса. Эти почвы ха­ рактеризуются небольшой мощностью дернового горизонта, низким содержанием гумуса; питательных веществ, кислой реакцией и нали­ чием малоплодородного подзолистого горизонта. Дерново-подзоли­ стые почвы под естественной растительностью имеют с поверхности или дернину ( А д ) или лесную подстилку ( А о ) мощностью 3—5 см. Под ней залегает гумусо-элювиальный (дерновый) горизонт мощностью достигающий 10—20 см. Этот горизонт имеет светло-серый и реже темно-серый цвет. Ниже дернового горизонта идет подзолистый го­ ризонт (А2), сменяемый переходным (А2В{) и иллювиальным (В*) го­ ризонтом. Последний постепенно переходит в породу (С). В пахот­ ных дерново-подзолистых почвах под пахотным горизонтом (А Пах) лежит подзолистый(А2) или переходный (А2В4) или непосредственно иллювиальный горизонт (Bj).

Состав и свойства дерново-подзолистых почв неразрывно связа? ны с развитием подзолистого и дернового процессов, а также зави-; сят от приемов их окультуривания и гранулометрического состав^ (табл. 39). Типично элювиально-иллювиальное строение почвеннопр профиля, кислая реакция среды, низкая поглотительная способности присутствие в почвенном коллоидном комплексе обменных водор<*| да и алюминия.

Минералогический состав дерново-подзолистых почв разнообра­ зен и зависит главным образом от свойств почвообразующих пород. В крупных фракциях механических элементов встречаются кварц, поле­ вые шпаты, слюды и другие первичные минералы. В илистой фракции почв, образовавшихся на моренных и покровных суглинках, наиболее характерными высокодисперсными минералами являются гидрослю­ ды, вермикулит, минералы монтмориллонитовой группы, несиликат­ ные аморфные полуторные окислы. Иногда присутствует небольшая примесь каолинита, кварца, редко гетита, гиббсита. При этом высо­ кодисперсных глинистых минералов и полуторных окислов обычно меньше в подзолистом горизонте и больше в иллювиальном.

Дерново-подзолистые почвы бедны соединениями азота и фосфо­ ра. Мало в почвах и калия. Дерново-подзолистые почвы являются