
ПОЧВА лесники ответы / 18_vopros
.docxПереходные (мезотрофные) болота – промежуточные между низинными и верховыми.
Зольность торфа 4-7%, имеют смешанный атмосферно-грунтовый тип заболачивания. Из деревьев кроме сосны присутствует берёза.
В Сибири – кедр, лиственница сибирская и даурская. Кустарники представлены ивами.
Травы те же, что и на низинном болоте, но в меньшем обилии – осоки, белокрыльник, ирис-касатик, камнеломка. Растут виды типичные для верховых болот. Моховой покров образован гипновыми и сфагновыми мхами.
Верховые (олиготрофные) болота – возникают на водораздельных пространствах и в верхних террасах речных долин в результате атмосферного переувлажнения или нарастания сплавины на озёрах. Их характеризует бедность элементами минерального питания растений, кислая реакция среды, преимущественно развитие сфагновых мхов. Зольность их от 0,5 д 4%. Мощность торфа в неосушенном состоянии от 0,5 до 12 метров.
Процесс развития верховых болот начинается в тот момент, когда вследствие накопления торфа поверхность болота постепенно поднимается над уровнем его ложа и становится выпуклой. Связь растений с минеральным грунтом постепенно утрачивается, минеральное питание обедняется, начинается смена растительного покрова болота: Эутрофные виды сменяются комплексом олиготрофных растений.
Таким образом, верховые болота проходят стадии низинного и переходного болота, а при отрыве корней растений от минерального грунта наступает стадия верхового болота. В результате образования выпуклой формы сток на верховом болоте направлен от центра к периферии, что способствует формированию грядово-мочажинного ландшафта с различными ассоциациями в разных его частях, что приводит к комплексности растительного покрова.
В верховых сфагновых болотах обитает около 43 экологических видов сфагнума, а также кукушкин лён, лишайники. Из кустарников: подбел, вереск, мирей болотный, водянка, багульник, голубика, клюква.
Из трав - морошка, шейхцерия, пушица, осока, росянка; из деревьев – сосна, в Сибири - кедр и лиственница даурская.
Основные массивы болотных почв образуются в результате заболачивания суши. Оно проявляется по – разному в зависимости от происхождения и химического состава, вызывающей его воды.
Заболачивание суши происходит несколькими путями, но всегда при застойном гидроморфном режиме, который может создаваться атмосферными, намывными склоновыми, намывными русловыми, грунтовыми и грунтово-напорными водами.
Заболачивание почв может развиваться под влиянием дернового процесса почвообразования, протекающего под луговыми травами. При достаточном или избыточном переувлажнении образуется плотная мощная дернина, в толще которой накапливается мёртвое органическое вещество, резко ухудшающее аэрацию дернины.
На смену рыхлокустовым злакам приходят плотнокустовые злаки, имеющие узел кущения над поверхностью почвы, что приводит к образованию кочек и изменению рельефа участка. Образующийся кочковатый микрорельеф мешает стоку воды. Вода застаивается, нарушая нормальное разложение органических веществ и способствуя их дальнейшему накоплению.
В верхней минеральной части почвы начинаются процессы оглеения, приводящие к образованию плотного глеевого горизонта, что вызывает дальнейший застой воды. В этих условиях формируются дерново-глеевые почвы. Постепенно дерново-глеевые почвы превращаются в болотную торфяную низинную почву.
Заболачивание водами атмосферных осадков имеет поверхностный характер и связано с превышением количества осадков над испарением. Это свойственно холодным гумидным районам субарктического и бореального поясов. Поверхностное заболачивание атмосферными водами происходит на выровненных территориях, сложенных тяжёлыми породами. Оно начинается в различного рода понижениях водоразделов, где накапливаются атмосферные осадки, характеризующиеся незначительным количеством растворённых элементов питания.
Почвы поверхностного заболачивания образуются в условиях равнинного рельефа при отсутствии поверхностного стока или если он выражен очень слабо; при низкой водопроницаемости почв, вследствие развития подзолистого процесса и образования мощных ортзандровых прослоек в иллювиальном горизонте, или значительном утяжелении этого горизонта вследствие вмывания илистых частиц; при наличии влагоёмкого органического вещества на поверхности – мощной подстилки или мохово-лишайникового ковра.
Талые воды и воды осадков, накапливаясь над водонепроницаемыми прослойками, образуют верховодку и создают в верхних генетических горизонтах почвы анаэробные условия, ведущие к развитию восстановительных процессов. По мере просачивания и испарения в почве развиваются окислительные условия. Смена окислительных и восстановительных процессов приводит к образованию охристо-ржавых пятен в иллювиальном горизонте. По выраженности процессов оглеения почвы подразделяются на слабооглеенные, среднеоглеенные или глеевые.
На начальной стадии поверхностного заболачивания формируются перегнойно-подзолистые поверхностно-глееватые почвы, для которых характерно повышенное содержание органического вещества в верхнем горизонте (до 15-20%) и наличие признаков оглеения в горизонтах А1, А2, А2В. При усилении глеевого процесса оглеивается гумусовый горизонт. Одновременно ухудшаются условия разложения лесного опада, что ведёт к увеличению мощности лесной подстилки и её оторфовыванию.
По мере дальнейшего заболачивания лесная подстилка превращается в торфянистый горизонт. Усиливается оглеение нижележащих горизонтов и формируется торфянисто-подзолистая глеевая почвы.
При дальнейшем развитии процесса оглеения торфянисто-подзолистая почва превращается в торфянисто- и торфяно-глеевые почвы, которые при последующем нарастании торфяного слоя превращаются в болотную верховую торфянистую почву и верховые торфяники.
При грунтовом заболачивании происходит насыщение верхних горизонтов почвы до полной влагоёмкости, при этом создаются благоприятные условия для появления и развития приспособленной к переувлажнению болотной растительности, что ведёт к образованию болотных почв.
Заболачивание может происходить мягкими, жёсткими и солёными грунтовыми водами. В первом случае в болотных почвах наблюдаются отложения болотной руды – больших скоплений лимонита (Fe2O3•nH2O), во втором – отложение болотного мергеля Mg(CO3)2, в третьем – водорастворимых солей.
Заболачивание почв может быть следствием изменение гидрологического режима деятельностью человека. Примеры таких явлений имеют место, когда
- заболачивание вырубок во влажном поясе при снятии транспирационной функции леса; избыток воды способствует расселению сначала травянистых болотных растений и образованию травяных торфов, а затем поселению на них сфагновых мхов с образованием болот верхового типа;
- подтопление обширных пространств вокруг водохранилищ и открытых земляных каналов в результате инфильтрации и подъёма уровня грунтовых вод;
- заболачивание орошаемых полей в результате избыточных поливов при отсутствии искусственного дренажа.
Заболачивание пресными (мягкими) грунтовыми водами развивается на бескарбонатных, преимущественно лёгких породах, подстилаемых водоупорными тяжёлыми моренными, покровными или озёрными отложениями.
При этих условиях просачивание атмосферных осадков приводит к высокому стоянию грунтовых вод, вызывающих избыточное увлажнение почвенного профиля. Заболачивание начинается с развития оглеения в нижних горизонтах (В2, ВС, С) и формирования торфянистой подстилки, а затем и торфянистого горизонта.
Устойчивое развитие грунтового заболачивания пресными водами приводит к образованию болотно-подзолистой, а затем торфяно-глеевой и торфяной почвы верхового болота. Растительность таких участков представлена угнетёнными сосной, берёзой, полукустарниками (багульник, голубика, клюква); в напочвенном покрове преобладают сфагновые мхи.
Заболачивание слабоминерализованными грунтовыми водами. При этом типе заболачивания происходит постепенное оглеение почвенных горизонтов снизу вверх, накопление лесной подстилки и постепенное её оторфовывание. Подстилка превращается в торфяной горизонт. В силу бедности почв элементами питания при их избыточном увлажнении происходит поселение влаголюбивой нетребовательной к элементам питания растительности (пушица, сфагновые мхи).
Этот ряд заболачивания представлен такими разностями: подзолистые со следами оглеения → глееватые → торфянисто-подзолистые глееватые → торфянисто- и торфяно-глеевые → торфяники верховые маломощные (толщина торфа от 50 до 100 см), среднемощные (от 100 до 200 см) и мощные (более 200 см).
Заболачивание жёсткими (сильноминерализованными) грунтовыми водами, которые содержат повышенное количество различных минеральных соединений, и прежде всего, двууглекислого кальция Са(НСО3)2. В этих условиях создаётся более благоприятный питательный режим для растений, чем при увлажнении атмосферными осадками. На таких участках развивается влаголюбивая требовательная травянистая растительность (осоки, злаки, тростники), а из древесных и кустарниковых – чёрная ольха, ива, берёза, смородина.
Устойчивое и длительное переувлажнение жёсткими водами приводит к распространению оглеения вверх по профилю, в гумусовом горизонте ухудшаются условия минерализации органических остатков. На таких болотах долгое время образуется не торф, а перегной, имеющий почти нейтральную реакцию, при этом формируются перегнойно- или иловато-глеевые почвы. При дальнейшем заболачивании на поверхности образуется торфяной горизонт.
Ряд грунтового заболачивания жёсткими грунтовыми водами при песчаном составе материнских пород представлен следующими почвенными разностями: темно-цветно-подзолистые почвы со следами оглеения → темно-цветно-подзолистые глееватые → перегнойно-подзолистые глееватые → перегнойно-глеевые и перегнойно-железисто-глеевые почвы → торфянисто-перегнойно-глеевые → торфяно-перегнойно-глеевые → торфяно-глеевые и торфяники низинные маломощные, среднемощные и мощные. Мощность торфяного горизонта в торфянисто-перегнойно-глеевых почвах – 10…15 см, торфяно-глеевые – 30…45 см. Под ним хорошо выражен тёмно-серый гумусовый горизонт мощностью до 15…20 см.
Болотные почвы могут изменяться во времени, переходя из одной стадии в другую, что наблюдается при изменении водного питания и как следствие смене растений – торфообразователей. Эволюцию болотных почв можно наблюдать в природе, когда почвы низинных болот переходят в почвы переходных, а затем и верховых болот.
Основные показатели почв болотного верхового типа – органогенные горизонты, нацело состоящие из органических остатков олиготрофной растительности, высокая кислотность (рНксl - 2,5-3,8), низкая зольность (2,4-6,5%), небольшая плотность почвы (0,03-0,1 г/см3), высокая влагоёмкость (700-1500%), низкое содержание Са, К и Р, насыщенность основаниями составляет 10-50%
В глинистых и тяжелосуглинистых почвах верхняя часть глеевого горизонта прокрашена потёчным гумусом в сизовато-серые или тёмно-серые тона (Gh), а нижняя часть представлена зелёновато-оливковым или голубовато-сизым глеем (G).
На песках под торфяным горизонтом часто образуется коричневый или ржаво-коричневый гумусово-железистый горизонт (Gfh), под которым расположен глеевый горизонт (G). Зольность торфяного слоя увеличивается сверху вниз, рНксl- 2,6-3,8. В естественном состоянии сильно насыщен влагой.
Болотные верховые торфяные почвы – занимают центральные части верховых болот. Профиль их слабо дифференцирован на горизонты. Вверху выделяют горизонт
Торфяные болотные низинные почвы – формируются в глубоких депрессиях рельефа на водораздельных равнинах, на древнепойменных террасах, в понижениях речных долин, на склонах в таёжно-лесной и лесостепной зонах в условиях дополнительного притока минерализованных грунтовых вод.
Реакция среды рНксl- 5,0-6,5, высокая степень насыщенности почв основаниями и обеспеченность элементами питания, высокая зольность (6,5-10%).
Тип торфяных почв делится на подтипы: болотные низинные (типичные) торфяно-глеевые, болотные низинные обеднённые торфяные, болотные низинные (типичные) торфяные.
Болотные низинные торфяно-глеевые почвы – распространены по окраинам низинных болот под эутрофной травянистой гигрофитной древесно-кустарниковой растительностью и гипновыми мхами.
Болотные низинные торфяные почвы распространены в центральной части низинных болот. Весь профиль формируется в пределах торфяных слоёв, их мощность колеблется от 30 до 50 см в сильно обводнённых болотах, до 60…70 см в слабо обводнённых.
Подроды: моховые, древесные, травяные.
Торфяные горизонты верховых и низинных болот различаются по составу и свойствам.
Генетическая и агрономическая оценка торфа проводится по степени его разложения, ботаническому составу, составу органических веществ, содержанию азота, зольности, реакции среды и физическим свойствам.
Степень разложения определяется по относительному содержанию продуктов распада тканей, утративших клеточное строение.
Торф верховых болот имеет слабую или среднюю степень разложения, низинных – высокую.
Органическое вещество в верховых болотах представлено целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином и воскосмолами. Торф этих почв слабо гумифицирован, гумусовые вещества составляют 10…15% общего углерода, в их составе преобладают фульвокислоты. Торф низинных болот хорошо гумифицирован, в нём содержится 40…50% гумусовых веществ, преобладают гуминовые кислоты.
Физические свойства. Болотные почвы имеют низкие показатели плотности, высокую влагоёмкость (низинные – 400…900%, верховые – 1000…1200%), слабую водопроницаемость и теплопроводность.
Болотные почвы в сельском и лесном хозяйстве могут использоваться как источник органических удобрений и как объект для освоения и превращения их в культурные угодья.
Для непосредственного использования на удобрение берут низинный торф, для компостирования – верховой.
Низинные болотные почвы представляют ценный земельный фонд после осушения и проведения культуртехнических и агротехнических мероприятий. Используются как пашня, сенокосы и пастбища.
При окультуривании необходимо проводить регулирование водного режима путём строительства регулируемых осушительных систем, внесение минеральных удобрений и микроудобрений, особенно медных.
Менее ценны для использования переходные болота, так как здесь необходимо известкование и внесение органических удобрений.
Для осушенных болотных почв должна быть применена специальная система удобрений и особая агротехника, а также первоначальное возделывание вико-овсяной смеси, многолетних трав и силосных культур. При дальнейшем окультуривании можно вводить овощные, технические и зерновые культуры.
Осушение торфяных почв приводит к изменению соотношения между жидкой и газообразной фазами, что существенно меняет направление почвообразовательного процесса, состав, свойства и режим мелиорированных почв, так как накопление торфа сменяется его разложением. При этом мощность торфяной залежи уменьшается вследствие усадки и уплотнения и биохимического разложения. Почвообразование захватывает более глубокие слои.
В торфяных освоенных почвах ухудшается тепловой режим в связи с увеличением объёма пор занятых воздухом, имеющих меньшую теплопроводность, особенно для почв северной и средней тайги.
При освоении следует дифференцировать приёмы мелиорации и сельскохозяйственного освоения в соответствии с почвенно-климатическими условиями.
При глубоком освоении перегнойно-торфянистых почв происходит быстрая биогеохимическая сработка торфяных залежей и иссушение пахотного горизонта, что увеличивает эрозионную опасность (переосушка почв приводит к ветровой эрозии; ухудшается водный режим сопредельных территорий; повышается концентрация химических веществ в дренажных водах, загрязняются водоёмы).
При освоении болотных почв необходимо постоянно проводить регулирование водно-воздушного, теплового и окислительного режимов, повышать биологическую активность почв путём применения агрохимических приёмов и соблюдать применение специальных севооборотов.
Гидроморфные и полугидроморфные почвы. К гидроморфным почвам (гидрогенным) относится большая группа почв, формирующаяся в условиях избыточного увлажнения по сравнению с нормальным для плакорных пространств данной природной зоны увлажнения, которое может явиться результатом:
- близкого к поверхности стояния или периодического подъёма грунтовых вод (грунтово-водный гидроморфизм);
- поверхностного застоя атмосферных осадков в отсутствии их стока в подстилающую толщу или по склону (поверхностный или атмосферный гидроморфизм);
- сочетание грунтово-водного и поверхностного гидроморфизма;
- периодического формирования верховодки в пределах почвенной толщи на водоупорных горизонтах (внутрипочвенный гидроморфизм);
- периодического затопления паводковыми водами в речных поймах при сочетании, как правило, с влиянием близких грунтовых вод (пойменный, или аллювиальный гидроморфизм;
- постоянного водонасыщения при затоплении территории в плавнях, маршах, манграх, дельтах рек и по побережьям морей и озёр (маршевый гидроморфизм);
- периодического длительного затопления поверхности почвы при культуре риса (рисокультурный гидроморфизм).
Гидроморфные почвы формируются в условиях избыточного увлажнения, развивающего в результате длительного застоя или при близком залегании грунтовых вод (глубина залегания 3 метра), при затоплении талыми или другими водами, а также при суммировании этих процессов.
Капиллярная кайма может достигать поверхности почвы. Процесс почвообразования происходит в анаэробных условиях.
Гидроморфные почвы формируются в транзитных либо аккумулятивных ландшафтно-геохимических условиях и служат геохимическим барьером на пути миграции различных соединений.
В гумидных районах в них аккумулируются органическое вещество, соединения кремния, железа, марганца, фосфора. В аридных районах – известь, гипс, водорастворимые соли. Во всех случаях они служат ловушкой для микроэлементов и токсикантов.
В гидроморфных почвах наблюдается чередование микрозон с высокими или низкими значениями кинетического потенциала, что обеспечивает нормальное питание и дыхание растений за счёт разности потенциалов между корнями и почвой.
Высокая обеспеченность водой и элементами минерального питания почвенного покрова пойм и дельт обеспечивает его высоким потенциальным плодородием. В природных условиях в поймах развиваются высокопродуктивные луга, иногда сменяемые пойменными лесами.
В разных частях поймы природная растительность различна: в прирусловье произрастают обеднённые ксерофильные, часто псаммофитовые луга и кустарники (ивняки); в центральной пойме – наиболее продуктивные заливные луга; в притеррасье – осоково-тростниковые, черноольховые и другие низинные болота.
Почвенный покров пёстрый, сложный, мозаичный в связи с миандрированием речного русла и миграцией различных частей поймы. Широко распространены полициклические погребённые почвы.
По мере поднятия уровня грунтовых вод увеличивается доля ели и осины, появляется чёрная ольха. В низинных болотах произрастают черноольховые насаждения. Переходные болота заняты сосняками с примесью ели и осины.
Понятие о почве и почвенном покрове, её свойствах и плодородии.
Почва – это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.
Неотъемлемая часть почвы – её живая фаза – живые организмы: корневые системы растений, почвообитающие животные разного размера, микроорганизмы.
Как природное образование почва имеет общие свойства
1Почва занимает определённое место на нашей планете. Это поверхностный горизонт земной коры, образующий небольшой по мощности слой. Здесь реализуется возможность совместного действия факторов почвообразования.
2Почва – наиболее масштабный глобальный результат возникновения и эволюции жизни на Земле.
На почве развивается основная часть зелёных растений, являющихся главным первичным источником пищевого и биоэнергетического материала для других жителей планеты. Растения поддерживают нормальный уровень содержания кислорода в атмосфере.
3Почва – природное образование, уникальное по сложности вещественного состава. Любая почва содержит сложный спектр биоорганических соединений растений и микробной плазмы, сложных продуктов их трансформации, гумификациии, взаимодействия их между собой и с минеральными компонентами почвы.
Основным свойством почвы является плодородие – способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и создания урожая. Обладая этим свойством, почва выступает как основное средство производства в сельском хозяйстве.
Структурная организация почвы представлена последовательными уровнями, требующими специфических методов и подходов исследования, контроля и управления.
Самый низкий уровень структурной организации почвы (СОП) является атомарный, имеющий значение для почвы как целого. Материальными элементами этого уровня служат радиоактивные изотопы, присутствующие или внесённые в почву.
Следующий уровень СОП является кристалломолекулярный или молекулярно-ионный, в качестве элементов которого выступают молекулы и ионы в почвенном растворе, воздухе и на поверхности твёрдых частиц.
Третий уровень СОП – уровень элементарных почвенных частиц. Элементами этого уровня служат «элементарные почвенные частицы», выделяемые из почвы при гранулометрическом анализе в виде фракций разного размера. Группа этих частиц включает чистые мономинеральные зёрна, полиминеральные образования, органические глобулы разного состава и происхождения.
Четвёртый структурный уровень – агрегатное состояние почв. Почвенные агрегаты – это микро,- макроагрегаты, её структурные отдельности, а также специфические почвенные новообразования: конкреции, стяжения, натёки, плёнки, орштейны, новообразования солей, гипса, извести.
Пятый структурный уровень почвы – почвенный горизонт – все свойства и параметры почвы приурочены к определённым генетическим горизонтам в пределах почвенного профиля.
Шестой структурный уровень почвы – почвенный профиль (почвенный индивидуум). В сочетании отдельных почвенных горизонтов, дающих почвенный профиль, почва проявляет свою специфику, как живого неразрывного единого целого, а не просто арифметическую сумму горизонтов.
Седьмой структурный уровень почвы – уровень почвенного покрова, когда разные почвы в природе постепенно сменяют друг друга, образуя при этом различные комбинации и взаимодействуя друг с другом посредством агентов горизонтального переноса (водные и воздушные потоки, сила тяжести на склонах, животные).
Почвенный покров – представляет собой самостоятельную биогенную оболочку земного шара, окутывающую сушу материков и мелководья морей и озёр.
Почвенный покров выполняет глобальные биосферные функции:
Функции, взаимосвязанные с литосферой: биохимическое и биофизическое преобразование верхних слоёв литосферы (коры её выветривания); источник веществ для формирования педогенных минералов осадочных пород и полезных ископаемых; передача аккумулированной солнечной энергии в глубокие слои литосферы; защита верхних слоёв литосферы от эрозии и денудации.
Функции, взаимосвязанные с атмосферой: поглощение и отражение солнечной радиации; регулирование влагооборота атмосферы; регулирование газового состава и режима атмосферы; источник твёрдого вещества и микроорганизмов, поступающих в атмосферу.
Функции, взаимосвязанные с гидросферой: трансформация атмосферных и поверхностных вод в воды грунтовые и подземные; регулирование и формирование состава и режима поверхностных вод и речного стока; фактор биологической продуктивности рек и водоёмов; биохимический барьер на пути миграции веществ с суши в гидросферу.
Общебиосферные функции: основная среда обитания организмов суши Земли, аккумуляции энергии и биофильных веществ; связующее звено биологического и геологического круговорота веществ; фактор биологического разнообразия и эволюции организмов; фактор устойчивости функционирования биосферы.
4 вопрос
Почва-самотоя-е, естественно-географическ, органо-минеральное природное тело, возникшее а поверхности земли, в результате длит-го воздействия биотических и абиотических факторов, состоящего из твердых органич-х минера-х в-в, воды и воздуха и имеющихся специфические генетико-морфологические принципы и св-ва , создающие для роста и развития растений соответству-е условия.
Как средство производства она имеет такие специфические черты:
- почва является продуктом природы и в первоначальном состоянии не имеет стоимости в силу отсутствия затрат человеческого труда на её создание (искусственно созданные средства производства имеют стоимость);
- возобновление почвенного покрова, разрушенного в результате антропогенного или стихийного воздействия, естественным путём требует сотни лет, что означает фактическое исключение её из хозяйственной деятельности на значительный промежуток времени; для восстановления слоя почвы толщиной 2…2,5 см требуется 300…1000 лет, а пахотного слоя мощностью 18 см – 2…7 тыс. лет;
- отличительной чертой почвы как средства производства является совмещение функций предмета и средства труда в одном процессе производства, т.е. она выступает в процессе производства как природный ресурс и как своеобразный сырьевой ресурс.
Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет почвообразование, влияя непосредственно как на свойства почвы, её режимы и плодородие, так и на природные факторы, определяющие почвообразование.
Посадка и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур изменяет облик естественной растительности; осушение и орошение меняют режим увлажнения; приёмы обработки, химической мелиорации изменяют физические и химические свойства почвы, т.е. создаются благоприятные условия для роста сельскохозяйственных культур. В этом случае почва выступает как предмет труда, а изменение физико-химических свойств влияет на формирование урожая. Здесь почва является средством труда.
- в качестве орудия и предмета труда почве присуща незаменимость в силу отсутствия альтернативных ресурсов, использование которых позволило бы удовлетворять первостепенные человеческие нужды.
Таким образом, почвоведение изучает почву как особое природное тело, как средство труда и как предмет приложения и аккумуляции человеческого труда, а также в известной степени как продукт труда.