Вальков - Почвоведение

Химический состав песков тесно связан с их минералогическим составом и характеризуется большим содержанием Si02 и незначи­ тельным железа, алюминия, кальция, магния. Пески содержат мало гумуса (от сотых долей процента до 0,5—0,7%) общего азота, вало­ вого фосфора и калия. Емкость поглощения незначительная — 0,5— 2 м.-экв.

Почвообразование на песках во всех природных зонах Земли име­ ет свои оригинальные особенности, которые можно обобщить следу­ ющими положениями:

1. На песках не образуются зональные типы почв. Нет подзо­ лов, черноземов, каштановых почв, красноземов песчаного грану­ лометрического состава. Всегда и повсюду на песках формируются оригинальные интразональные почвы. В тайге — это иллювиально- железисто-гумусовые подзолы, в пустынях и полупустынных обла­ стях — бугристые пески с поверхностно окарбоначенными корковы­ ми почвами с друзами СаСОэ, все тропические пески обязательно красноцветны с латеритными конкрециями полуторных окислов без всяких черт зональности увлажнения и т. д. В Ростовской области в прошлом песчаные почвы получили оригинальное название — «се­ ропески» и всегда рассматривались самостоятельно вне зональности почвообразования;

2.Песчаные почвы, как и все интразональные образования, в каж­ дой природной зоне имеют свои, только им присущие черты;

3.Все песчаные почвы отличает промывной водный режим, как бы ни были сухи климатические условия. Соленакопления в песках не происходит. В то же время в водном режиме песков значительно участие парообразной воды в ее нисходящих и восходящих миграци­ ях. Пески способны аккумулировать пресную воду;

4.Пескам всегда присуща своя зональная псамофитная расти­ тельность. Однако космополитизмом отличается сосна: на песках она встречается от субполярных до тропических областей. Культурные растения песков специфичны как по видовому составу, так и по ко­ личеству и качеству урожая.

В зависимости от климатических, зональных и других природных условий (уровня грунтовых вод, подстилающих пород, рельефа тер­ ритории) песчаные массивы могут быть использованы для различных Целей: выращивания лесных культур, организации выгонно-пастбищ­ ных угодий, сенокосов, бахчеводства, виноградарства и т. д.

З.Й. ПОЧВЫ УРБОЛАНДШАФТОВ

ИТЕХНОЗЕМЫ

3.13.1.Почвы УРБОЛАНДШАФТОВ

Вусловиях города наблюдается наиболее наглядное сочетание естественных факторов почвообразования с вновь возникшими, бо­ лее мощными и, несомненно, доминирующими антропогенными факторами, что ведет к формированию здесь специфических почв

ипочвоподобных тел. И на сегодняшний день стало очевидным, что почва не всегда является объектом потенциального плодоро­ дия, дарующим жизнь; в условиях современного техногенеза она

вбольшей мере выступает как природное тело, сохраняющее, за счет высокого потенциала своих протекторных функций, экологи­ ческое равновесие того или иного ландшафта. И городские почвы наглядный тому пример.

Основным результатом развития процесса урбанизации являет­ ся значительное отчуждение продуктивных земель под застройки и промышленные объекты, при этом площади таких земель повсемест­ но увеличиваются. Основная причина трансформации почвенного покрова городов лежит во все прогрессирующей строительной де­ ятельности человечества. С этим связаны изменения почв, включа­ ющие снятие, уничтожение или перемещение плодородного слоя, а также накопление, возможно, здесь же вредных промышленных и строительных отходов. Особенно много таких земель в Европе. По данным М.Н. Строгановой (1997), в Бельгии они занимают 28%, Великобритании — 12%, Германии — 11% площади. В Российской Федерации в городах и населенных пунктах, на территории, равной 0,65% от общей площади, проживает около 3/4 населения, т. е. бо­ лее 100 млн человек.

Нужно отметить, что возросшая за последние десятилетия интен­ сивность антропогенной трансформации почв, привела к существен­ ному изменению компонентного состава и структуры почвенного по­ крова больших территорий.

Все почвы города разделяются на группы: естественные ненару­ шенные почвы, естественно-антропогенные поверхностно преобразо­ ванные, антропогенные глубоко преобразованные урбаноземы и поч­ вы техногенных поверхностных почвоподобных образований — урботехноземы.

Основным отличием городских почв от природных является на­ личие диагностического горизонта <урбик>. Это поверхностный на­ сыпной, перемешанный горизонт, часть культурного слоя мощностью более 50 см, с примесью — более 5% — антропогенных включений (строительно-бытового мусора, промышленных отходов). Его верхняя часть гумусирована. Наблюдается нарастание горизонта вверх за счет пылевых атмосферных выпадений, эоловых перемещений, антропо­ генной деятельности. Естественные ненарушенные почвы сохраняют нормальное залегание горизонтов естественных почв и приурочены к городским лесам и лесопарковым территориям, расположенным в черте города.

Естественно-антропогенные поверхностно преобразованные почвы в городе подвергаются поверхностному изменению почвенного про­ филя менее 50 см мощности. Они сочетают в себе горизонт урбик мощностью менее 50 см и ненарушенную нижнюю часть профиля. Почвы сохраняют типовое название с указанием характера нарушенности (например, урбо-подзолистая скальпированная, погребенная

и т. д.).

Антропогенные глубоко преобразованные почвы образуют груп­ пу собственно городских почв урбаноземов, в которых горизонт ур­ бик имеет мощность более 50 см. Они формируются за*счет процес­ сов урбанизации на культурном слое или на насыпных, намывных и перемешанных грунтах мощностью более 50 см, и подразделяются на 2 группы:

физически преобразованные почвы, в которых произошла физи­ ко-механическая перестройка профиля (урбанозем, культурозем, некрозем, экранозем);

химически преобразованные почвы, в которых произошли значи­ тельные хемогенные изменения свойств и строения профиля за счет интенсивного химического загрязнения как воздушным, так и жид­ костным путем, что и отражается на их разделении ( индустризем, интрузем).

Сложность почвенного покрова обусловлена также различием в сроке освоения территории. В древнем центре города почвы разви­ ваются на мощном культурном слое. В новых районах жилищного строительства почвообразование идет на перемешанных отложениях, спланированных территориях с большей или меньшей срезкой верх­ них гумусированных слоев.

На территории многих крупных городов естественные нетро­ нутые почвы не сохранились, все они преобразованы либо сель­ скохозяйственной деятельностью, либо лесомелиоративными меро­ приятиями, либо затронуты процессами урбанизации. В результате сформировались разнообразные морфологические профили почв со сложной историей. Эти измененные варианты сочетают ненарушен­ ную среднюю и нижнюю части профиля и антропогенно-нарушен- ные верхние слои. Почвы различаются по гумусированности, кар­ бонатности, оглеенности, по характеру формирования (насыпные, перемешанные), по степени нарушенности профиля, по количеству и составу включений (бетон, стекло, токсичные отходы и т. д.) и другим показателям.

3.13.2. Техноземы

Среди техногенных поверхностных образований различаются тех­ ноземы и техногрунты. К техногрунтам относятся обнаженные сре­ занные и насыпные) минеральные и торфяные грунты без гумуси­ рованных, в том числе искусственных, горизонтов, а также погре­ бенных почвенных профилей (или же последние залегают на глу­ бине >1 м).

Техноземы представляют собой искусственно созданные почвогрунты, которые могут быть следствием целенаправленного констру­ ирования субстрата для определенных хозяйственных нужд, преж­ де всего земледелия, а также побочным продуктом техногенных на­ рушений почвенного покрова. Техноземы диагностируются по на­ личию насыпного гумусового слоя, искусственное происхождение которого устанавливается по ряду морфологических признаков, а также по остаточным или погребенным элементам естественного по­ чвенного профиля. Среди техноземов различаются поверхностно-гу- мусированные техноземы — почвоподобные образования с поверх­ ностным залеганием органо-минерального вещества и поверхностно-

4Ю П о ч в о в е д е н и е

негумусированные техноземы, в которых почвенный профиль погре­ бен негумусированной минеральной массой или же срезана верхняя, в том числе гумусированная, часть профиля.

Поверхностно-гумусированные техноземы по характеру строения искусственного гумусированного профиля могут быть разделены на две группы: реплантоземы — почвоподобные тела, в которых гуму­ совый слой нанесен на поверхность рекультивируемой породы или сильно эродированной (срезанной) почвы; конструктоземы, пред­ ставляющие собой образования, в которых путем инженерного воз­ действия изменено естественное залегание почвенных горизонтов или проведено их существенное механическое преобразование.

Все техногенные поверхностные образования разделены на четы­ ре группы: квазиземы, натурфабрикаты, артифабрикаты, токсифабрикаты.

Квазиземы (почвоподобные образования) представляют собой гумусированные материалы, внешне сходные с почвами. Состоят из одного или нескольких слоев гумусированного или иного плодород­ ного органогенного материала, которые могут подстилаться негумусированным, преимущественно минеральным материалом или чере­ доваться с ним.

В пределах группы квазиземов выделяются две подгруппы —

реплантоземы и урбиквазиземы. Реплантоземы представляют собой земли, рекультивированные под сельскохозяйственное ис­ пользование, которые характеризуются залеганием насыпного гу­ мусированного слоя на предварительно подготовленную (обычно спланированную) поверхность нарушенных грунтов, в том числе и насыпных.

Урбиквазиземы отличаются от реплантоземов в основном характе­ ром толщи, подстилающей гумусированный слой и состоящей из сме­ си минерального материала и специфических антропогенных вклю­ чений в виде остатков строительных материалов, коммуникаций, до­ рожных покрытий и др.

Натурфабрикаты (созданные из природных материалов) — представляют собой поверхностные образования, лишенные гумуси­ рованного слоя и состоящие из природных минеральных, органиче­ ских и органо-минеральных материалов.

Среди натурфабрикатов различают следующие подгруппы:

Пабралиты — представлены вскрышным минеральным материа­ лом днищ и бортов карьеров и других горных выработок.

Литостраты — насыпные минеральные грунты отвалов вскрыш­ ных и вмещающих пород горнодобывающих и строительных предпри­ ятий, грунтовые насыпи и выровненные грунтовые площадки, соз­ дающиеся при разработке и обустройстве месторождений полезных ископаемых, строительстве поселков и др.

Органостраты — насыпной складированный торф или иной при­ родный органический материал.

Органолитостраты — смешанный несортированный органоми­ неральный материал, представленный предварительно срезанным и складированным для последующей рекультивации гумусированным мелкоземлистым материалом черноземов и других почв.

Артифабрикаты (созданные из искусственных, прошедших пере­ работку материалов) —состоят из искусственных, не встречающихся в природе материалов промышленного и урбаногенного происхожде­ ния, залегающие на почве или на специально подготовленных пло­ щадках с полностью или частично нарушенными почвами.

Подгруппы артифабрикатов различаются так же, как и натурфабрикаты, по составу слагающего их материала:

Артииндустраты — представлены нетоксичным материалом промышленной переработки естественных материалов (шлаки, зола

и др.).

Артиурбистраты — образованы бытовыми отходами городских свалок.

Атифимостраты — состоят из жидких, полужидких и твердых органических материалов городских фекальных стоков, навозно-жи- жевых стоков животноводческих ферм, отходов деревообрабатываю­ щей промышленности и др.

Токсифабрикаты (созданные из отравленных, токсичных мате­ риалов природного или искусственного происхождения) — состоят их токсичных химически активных материалов, на которых без спе­ циальных дезактивационных мероприятий долгое время невозможно выращивание сельскохозяйственных и лесных культур, а также во­ зобновление естественной растительности. К ним относятся материалы шлакохвостохранилищ токсичных отходов некоторых промышленных предприятий, отвалов вскрышных пород отдельных месторождений

полезных ископаемых, отходы бурения нефтяных и газовых скважин, вязкие нефтепродукты, ядовитые городские отходы, незакрытые от­ валы ядохимикатов и минеральных удобрений и др.

В пределах группы токсифабрикатов выделяются практически те же подгруппы, что и в натур- и артифабрикатах. Они отличаются от своих аналогов токсичностью слагающих их материалов: токсилитостраты, токсииндустраты, токсиурбистраты, токсифимостраты.

Часть IV

ПЛОДОРОДИЕ,

РАЦИОНАЛЬНОЕ

ис п о л ь з о в а н и е

ио х р а н а п о ч в

4.1.ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

4 .1 .1 . П о н я т и е о п л о д о р о д и и п о ч в

Почвы представляют собой сложную особую биокосную оболочку земного шара, покрывающую сушу материков. Горные породы, под­ вергаясь воздействию многих поколений живых организмов, испы­ тывая длительное влияние атмосферы и гидросферы, преображаются в почвенный покров. Почвы имеют особый органоминеральный со­ став. В процессе почвообразования происходит накопление гумуса и других сложных органических соединений. Почвы обогащаются так­ же биогенными вторичными алюмосиликатными и силикатными ми­ нералами, биофильными элементами и, таким образом, приобретают специфическое свойство — плодородие — способность обеспечивать рост и продуктивность растений, т. е. производить урожай. Это свой­ ство почвы служит основным условием продуктивности фитоценозов и сельского хозяйства со всеми его отраслями.

Соотношение химических элементов в живом веществе и горных породах различно. В почвах постоянно аккумулируются, одновре­ менно закрепляются и переходят в подвижное состояние химические элементы, обеспечивающие жизнь. Важнейшая особенность почвы, основа ее плодородия — избирательное накопление необходимых элементов в почвенных слоях, которое возможно только при участии живых организмов и, главным образом, растений. Их корни погло­ щают эти элементы из пород. Растения, накапливая в своем веществе элементы-биофилы, затем передают их почвенному гумусу и другим соединениям, тем самым улучшая среду своего обитания. Почвы с гу­ мосферой закрепляют нужные для жизни химические элементы и ста­ новятся начальным звеном последующего усвоения и миграции этих элементов по цепям питания многих групп организмов. Но, в конце концов, они снова приходят к почве.

Неоднородность биоклиматических условий в сочетании с геомор­ фологическим разнообразием поверхности Земли определяет слож­ ное переплетение жизненных процессов и явлений физического,