16. Животные организмы

Основная функция животных организмов в почве — преобразование органических веществ. В почвообразовании принимают участие как почвенные, так и наземные животные. В почвенной среде животные представлены главным образом беспозвоночными и простейшими. Некоторое значение имеют также позвоночные (на­пример, кроты и др.), постоянно живущие в почве. Почвенные животные делятся на две группы: биофагов, питающихся живыми организмами или тканями животных организмов, и сапрофагов, использующих в пищу органическое вещество. Главную массу почвенных животных составляют сапрофаги (нематоды, дождевые черви и др.). На 1 га почвы приходится более 1 млн. простейших, на 1 м — десятки червей, нематод и других сапрофагов. Огромная масса сапрофагов, поедая мертвые растительные остатки, выбрасывает в почву экскременты. Согласно подсчетам Ч. Дарвина, почвенная масса в течение нескольких лет полностью проходит через пищеварительный тракт червей. Сапрофаги влияют на формирование почвенного профиля, содержание гумуса, структуру почвы.

Самыми многочисленными представителями наземного животного мира, участвующими в почвообразовании, являются мелкие грызуны (мыши-полевки и др.).

Растительные и животные остатки, попадая в почву, подвергаются сложным изменениям. Определенная их часть распадается до углекислоты, воды и простых солей (процесс минерализации), другие переходят в новые сложные органические вещества самой почвы.

Микроорганизмы

Огромное значение в осуществлении этих процессов в почве имеют микроорганизмы (бактерии, актиномицеты, низшие грибы, одноклеточные водоросли, вирусы и др.), весьма разнообразные как по своему составу, так и по биологической деятельности. Микроорганизмы в почве исчисляются миллиардами на 1 га. Они принимают участие в биотическом круговороте веществ, разлагают сложные органические и минеральные вещества на более простые. Последние утилизируются как самими микроорганизмами, так и высшими растениями. Органическое вещество почвы, образовавшееся в ней при разной степени разложения растительных и животных остатков, получило название гумус или перегной.

17. Почвенный профиль, вертикальный разрез почв от поверхности до материнской породы, состоящий из сформировавшихся в процессе почвообразования, генетически взаимосвязанных почвенных горизонтов и подгоризонтов. Мощность П. п. от нескольких десятков см до нескольких м. Выделяют естественный П. п. и в разной степени измененные деятельностью человека (освоенные, окультуренные, мелиорированные, культурные, преобразованные и др.). Различия в строении П. п., составе и свойствах его горизонтов — основа классификации почв. Каждый из почвенных типов, подтипов, родов и видов характеризуется определённым строением П. п., который отражает происходящие в почве процессы. Поэтому анализ П. п. (сравнение состава и свойств горизонтов почвы) является основным методом, применяемым для изучения генезиса и плодородия почв, разработки приёмов их улучшения, а также составления почвенных карт и др

СТРОЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПРОФИЛЯ

На освещенной солнцем лицевой стенке почвенного разреза можно легко выделить почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении и отличающиеся по цвету, структуре, механическому составу, влажности и другим признакам.

Общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами называется строением почвы. Совокупность генетических горизонтов образует генетический профиль почвы.

Известный почвовед С. А. Захаров писал, что «строение почвы представляет результат ее генезиса, постепенного развития ее из материнской породы, которая дифференцируется на горизонты в процессе почвообразования». Каждый вид почвы имеет вполне определенный характер почвенного профиля. Зная это, можно определить название почвы в поле.

Существует много систем выделения почвенных горизонтов и их буквенных обозначений. Однако наиболее распространенным в нашей стране является использование следующих символов генетических горизонтов почв:

Горизонт А0 — самая верхняя часть почвенного профиля — лесная подстилка или степной войлок, представляющая собой опад растений на различных стадиях разложения — от свежего до полностью разложившегося.

Горизонт А — гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы. Цвет этого горизонта варьируется от черного, бурого, коричневого до светло-серого, что обусловлено составом и количеством гумуса. Мощность гумусового горизонта колеблется от нескольких сантиметров до 1,5 м и более.

Поверхностный органогенный горизонт с содержанием органического вещества от 30 до 70%, состоящий из разложенных органических остатков (степень разложения — больше 50%) и гумуса с примесью минеральных компонентов, называют перегнойным горизонтом.

Органогенные горизонты различной степени разложения органических остатков образуют переходные горизонты — торфянисто-перегнойные, перегнойно-гумусовые.

Горизонт A1 — минеральный гумусово-аккумулятивный, содержащий наибольшее количество органического вещества. В почвах, где происходит разрушение алюмосиликатов и образование подвижных органоминеральных веществ,- верхний, темноокрашенный горизонт.

Горизонт А2 — подзолистый или осолоделый, элювиальный, формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащенный остаточным кремнеземом.

Горизонт Ап или Апах — пахотный, измененный продолжительной обработкой, сформированный из различных почвенных горизонтов на глубину вспашки.

Горизонт В — располагающийся под элювиальным горизонтом, имеет иллювиальный характер. Это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих горизонтов. В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе, характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов и может подразделяться на В1 — горизонт с преобладанием гумусовой окраски, В2 — подгоризонт более слабой и неравномерной гумусовой окраски и В3 — подгоризонт окончания гумусовых затеков.

Горизонт Вк — горизонт максимальной аккумуляции карбонатов, обычно располагается в средней или нижней части профиля и характеризуется видимыми вторичными выделениями карбонатов в виде налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, редких конкреций.

Горизонт G — глеевый, характерен для почв с постоянно избыточным увлажнением, которое вызывает восстановительные процессы в почве и придает горизонту характерные черты — сизую, серовато-голубую или грязно-зеленую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитость, вязкость и т. д.

Горизонт С — материнская (почвообразующая) горная порода, из которой сформировалась данная почва, не затронутая специфическими процессами почвообразования (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т. д.).

Горизонт Д — подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской (почвообразующей) и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологии).

Кроме указанных горизонтов выделяются переходные горизонты, для которых применяются двойные обозначения, например A1A2 — горизонт, прокрашенный гумусом и имеющий признаки оподзоленности; А2B — горизонт, имеющий черты подзолистого горизонта ( А2) и иллювиального (В); A1C — переходный горизонт от гумусового к материнской породе и т. д. Второстепенные признаки обозначаются индексом с дополнительной малой буквой, например A2g — подзолистый горизонт с признаками оглеения, Bg — иллювиальный горизонт с пятнами оглеения, Bt — метаморфический горизонт, характеризующийся аккумуляцией глины без заметных следов ее перемещения, Сk — карбонатная почвообразующая порода и др. Иногда применяются и дополнительные индексы: Т — торфяный горизонт (содержание органического вещества — более 70% со степенью разложенности менее 50%), Аt — торфянистый горизонт, Ad — дерновый горизонт, Bh — иллювиально-гумусовый, Вf — иллювиально-железистый горизонт и т. д.

Иными словами, индексы при обозначении генетических горизонтов ставятся в зависимости от степени выраженности того или иного процесса, протекающего в данном горизонте. Они складываются из заглавных букв русской системы символов генетических горизонтов и малых букв сопутствующего процесса.

Независимо от выбранной системы обозначения почвенных горизонтов почвовед должен также применять и словесные названия: гумусовый, подзолистый, глеевый, торфянистый, солонцовый, иллювиально-гумусовый, погребенный и т. д., которые широко распространены в почвенных исследованиях.

При резком изменении мощности горизонта, трудно различимой границе между горизонтами или других неясных признаках, характеризующих почвенный горизонт, следует изучить и боковые стенки почвенного разреза.

Для описания почвы прежде всего необходимо на хорошо отпрепарированной стенке разреза закрепить клеенчатый сантиметр так, чтобы верхний его край точно совпадал с верхней границей почвы, и ножом отметить границы почвенных горизонтов. Для этого острым концом почвенного ножа проводят вертикальную черту сверху донизу почвенного разреза, выявляя плотность и сложение почвы. Учет плотности почв значительно облегчает выделение горизонтов и установление их границ. Затем по совокупности всех признаков (цвет, структура, сложение, плотность и др.) устанавливают границы почвенных горизонтов и подгоризонтов и все данные, полученные при изучении почвенного профиля, заносят в почвенный дневник.

При описании морфологических признаков очень важно указывать характер перехода одного горизонта в другой Для этого можно пользоваться следующими градациями переходов: 1) резкий переход — смена одного горизонта другим происходит на протяжении 2-3 см; 2) ясный переход — смена горизонтов происходит на протяжении 5 см; 3) постепенный переход — очень постепенная смена горизонтов на протяжении более 5 см.

18. Морфологические признаки почвы - Морфологические или внешние признаки почв формируются в процессе почвообразования, следовательно, они отражают важные процессы и явления, происходящие в почве.

Основными морфологическими признаками почвенного профиля являются: строение, мощность слоя почвы и ее отдельных горизонтов, окраска, структура, сложение, новообразования, включения.

Рассмотрим отдельно каждый из признаков.

19 20. Почвы состоят из фракций механических элементов, находящихся в различных количественных соотношениях. Различные фракции механических элементов имеют неодинаковые физические и химические свойства.

В основе классификации почв по гранулометрическому составу лежит соотношение фракций физической глины и физического песка. В классификации, предложенной Н. А. Качинским, учитываются генетические особенности почв (табл.).

Классификация почв по гранулометрическому составу (по Н. А. Качинскому)

В указанных в таблице трех типах почвообразования элементарные глинистые частицы обладают различной способностью склеиваться в микроагрегаты — комочки размером менее 0,25 мм. Способность к агрегированию зависит от содержания в почве ила, гумуса, СаСO3 и др. При одном и том же содержании физической глины в почвах с лучшей агрегированностью и структурностью создаются более благоприятные водные и воздушные свойства, чем в неагрегированных почвах. В суглинистых и глинистых степных почвах содержится больше физической глины, чем в подзолистых почвах и солонцах, поэтому в степных почвах способность к агрегированию выражена лучше.

Согласно приведенной выше классификации, сначала различают почвы по соотношению физической глины и песка, а затем учитывают преобладающие фракции. Полное название почвы по гранулометрическому составу дают с учетом трех фракций: глины, песка и преобладающей фракции. Причем фракцию, имеющую более высокий показатель, ставят в конце названия почвы. Например, если в подзолистой почве содержится 10 % песка, 52 % крупной пыли, 15 % средней и мелкой пыли, 23 % ила, то по гранулометрическому составу она относится к среднесуглинистой иловато-крупнопылеватой. В состав этой почвы входит 35 % физической глины и 65 % физического песка, а преобладающими фракциями являются крупная пыль — 52 % и ил — 23 %.

21.

НОВООБРАЗОВАНИЯ и ВКЛЮЧЕНИЯ

НОВООБРАЗОВАНИЯ

Под новообразованиями в почвах подразумеваются локальные обособления веществ, ясно отличающиеся по своей морфологии и вещественному составу от вмещающей их почвенной массы. Почвенные новообразования — это прямой результат почвообразовательных процессов, которые часто служат важными диагностическими признаками для классификации почв.

С. А. Захаров предложил различать новообразования химического и биологического происхождения. Классификация почвенных новообразований химического происхождения приводится в табл. 5. В соответствии с этой таблицей новообразования можно разбить по химическому составу на группы, а по морфологической выраженности — на формы.

Группа легкорастворимых солей (хлориды натрия, кальция, магния и сульфаты натрия) характерна для засоленных почв и образует белые тонкие налеты и выцветы на поверхности почвы и на подсохшей стенке разреза, белые уплотненные корочки с поверхности, белые прожилки и крапинки и тонкие игольчатые кристаллы в виде инея или густых щеточек. Форма новообразований зависит от степени соленасыщенности почвенного профиля.

Выделения гипса также характеризуют южные засоленные почвы и представляют собой светлые налеты, выцветы, крапинки и жилки, заполненные кристаллическим веществом, натечные образования на нижней поверхности щебня и гальки, одиночные и сросшиеся крупные кристаллы (ласточкин хвост, гипсовые розы), пористые, ноздреватые корки и прослойки на поверхности почвы (гажи).

Карбонатные выделения — очень распространенный вид новообразований во многих почвах с многообразным морфологическим проявлением. Они встречаются в виде налеток и выцветов (плесень) на поверхности структурных отдельностей или в виде частой сети переплетающихся жилок, корневых пустот, заполненных известью (карбонатный псевдомицелий или лжегрибница), а также образуют форму округлых белых мягких пятен и стяжений (белоглазка) или твердых, плотных, причудливой формы образований (дутики, журавчики, погремки). Прочные конкреции извести грязно-белого цвета размером 10-20 см называют желваками, а натечные формы — бородками. Возможна полная пропитка почвенных горизонтов карбонатными растворами, которая проявляется в мучнистой присыпке высохшей стенки почвенного разреза.

Широко распространены новообразования, формирующиеся из окислов железа, алюминия и марганца, в образовании которых большое участие принимают подвижные гумусовые вещества. Это могут быть налеты и выцветы, пленки и корочки охристого, желтого, бурого, темно-бурого цвета на поверхности структурных отдельностей, по трещинам и корневым ходам; примазки, пятна, разводы и языки ржавого, охристого, красноватого и черного цвета на стенке почвенного разреза; плотные округлые образования черно-бурого цвета — бобовины, зерна, дробины, а также темно-бурые, коричневые, ржавые и охристые плотные стяжения — ортштейны, жерства, рудяк и т. д.

Соединения закиси железа, как и предыдущая группа новообразований, широко распространены в переувлажненных почвах любой почвенной зоны и образуют голубоватые, сизые и зеленоватые пятна, разводы, пленки и примазки, буреющие на воздухе, а иногда белые, синеющие при доступе кислорода жилки вивианита (в болотных почвах).

Очень характерны для элювиального процесса выделения кремнезема, представляющие собой налет (присыпку) на структурных отдельностях, белые и белесые пятна и языки на стенке разреза, тонкие прожилки, пронизывающие почву и натеки на камнях. Отличие их от карбонатных новообразований заключается в том, что последние вскипают под действием слабого раствора соляной кислоты, тогда как кремнеземистые образования на нее не реагируют.

Новообразования гумуса в подзолистых почвах — гумусовые пленки, тонкие корочки и потеки по граням структурных элементов иллювиальных горизонтов. Для степных почв характерны темные пленки, корочки, дендриты, в солонцеватом горизонте — лаковые пленки по граням призматических и столбчатых отдельностей. В болотных почвах встречаются гумусовые слои ортштейна в виде округлых конкреций и прослойки ортзанда. Кроме этого гумусовыми веществами пропитаны новообразования типа капролитов, кротовин и т. д.

Изучение почвенных новообразований имеет большое значение как для понимания генезиса отдельных горизонтов почвы, так и для суждения о генезисе почвы и ее плодородии в целом. Детальное исследование новообразований дает возможность выявить ряд важных явлений, происходящих в почве.

ВКЛЮЧЕНИЯ

Под включениями понимают предметы, механически включенные в массу почвы и не связанные с ней генетически. В число включений входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой, раковины наземных и морских моллюсков, кости современных и вымерших животных, остатки золы, углей, древесины, остатки материальной культуры человека (обломки кирпича, посуды и археологические находки).

Включения различного характера часто помогают судить о происхождении почвообразующей породы и возрасте почв.

22.

ОКРАСКА (ЦВЕТ) ПОЧВЫ

Цвет почвы — одно из важных внешних свойств ее, наиболее доступных для наблюдения и широко используемых в почвоведении для присвоения названий почвам (чернозем, краснозем, желтозем, серозем и др.).

Окраска почв находится в прямой зависимости от ее химического состава, условий почвообразования, влажности.

Окраска горизонта зависит от наличия в почве того или иного количества красящих веществ. Верхние горизонты окрашены гумусом в темные цвета (серые и коричневые). Чем большее количество гумуса содержит почва, тем темнее окрашен горизонт. Наличие железа и марганца придает почве бурые, охристые, красные тона. Белесые, белые тона предполагают наличие процессов оподзоливания (вымывания продуктов разложения минеральной части почв), осолодения, засоления, окарбоначивания, т. е. присутствие в почве кремнезема, каолина, углекислого кальция и магния, гипса и других солей.

Почвы редко бывают окрашены в какой-либо один чистый цвет. Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких цветов (например, серо-бурая, белесовато-сизая, красновато-коричневая и т. д.), причем название преобладающего цвета ставится на последнем месте.

Таким образом, для определения окраски почвенного горизонта необходимо: а) установить преобладающий цвет; б) определить насыщенность этого цвета (темно-, светлоокрашенная); в) отметить оттенки основного цвета. Например, буровато-светло-серый, коричневато-бурый, светлый, серовато-палевый и т. д.).

При описании почвы необходимо указывать и степень однородности окраски. Например, буровато-сизый, неоднородный, на сизом фоне бурые и ржавые пятна и примазки. Такое описание помогает полнее охарактеризовать почву и оценить ее в генетическом отношении.

При определении окраски почвы в полевых условиях необходимо учитывать влажность почвы и степень освещенности почвенного разреза. Влажная почва имеет более темную окраску чем воздушно-сухая, поэтому очень важно указывать при описании почвы степень ее увлажнения. Это облегчает дальнейшую камеральную обработку полевых материалов.

Многое также зависит и от освещения почвы солнцем. Освещение должно быть равномерным по всему профилю почвы, так как в тени почва выглядит темнее и можно легко ошибиться при определении ее цвета. Лучше определять окраску почвы при высоком стоянии солнца, чем рано утром или вечером.

Желательно проверять окраску почвы в образцах, доведенных до воздушно-сухого состояния, т. е. хорошо высушенных в сухом помещении или на воздухе (но не на солнце). Для достижения единообразия при определении окраски почв можно составить цветовую шкалу из образцов почв, распространенных в исследуемом районе, и пользоваться ею как эталоном при описании почвенного разреза.

23.

Окраска отдельного почвенного горизонта может быть однородной и неоднородной. Однородная – весь горизонт однообразно окрашен в какой-либо цвет, часто осветляется к нижней границе. Неоднородная – горизонт окрашен в различные цвета, при этом форма участков разного цвета может быть различной (пятна, полосы, мраморовидность). Окраска почвенной массы никогда не бывает «чистой» (монотонной), а сопровождается дополнительными тонами, придающими ей тот или иной оттенок.

Цвет почвы зависит от наличия в почве того или иного количества красящих веществ. Верхние горизонты окрашены гумусом в темные цвета (серые и коричневые). Чем больше гумуса содержит почва, тем темнее ее цвет. Железо и марганец придают почве бурые, охристые, красные тона

25.

Агрегат почвенный (син.: пед) — естественная сложная почвенная отдельность, образовавшаяся из микроагрегатов или элементарных почвенных частиц в результате их слипания и склеивания под влиянием физических, химических, физико-химических и биологических процессов. Различают по устройству: Л. п. простые (из элементарных частиц) и сложные (из микроагрегатов); по форме: А. п. угловатые (отдельности растрескивания), пластинчатые (листоватые, слоеватые), округлые (в том числе оидии,) и А. п. неправильной формы. По размерам, в соответствии с классификацией Н. И. Саввинова, различают следующие части п.: а) глыбы (отдельности более 10 мм в диаметре); б) комки (отдельности 0,25—10 мм в диаметре); в) пыль (отдельности меньше 0,25 мм в диаметре).

Агрегация — процесс образования агрегатов под влиянием как различных естественных почвенных процессов (физических, химических и биологических), так и механической и химической обработки п.

26.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ – совокупность свойств, определяющих способность почвы поддерживать физико-химическое равновесие между фазами почв, составом почвенных растворов и поглощенных оснований в почвенном поглощающем комплексе, кислотно- щелочной и окислительно-восстановительный потенциал, состав и количество доступных растению питательных веществ, буферность почв — способность противостоять изменению свойств почвы при поступлении в нее веществ извне. Каждый тип почв характеризуется своими показателями Ф-х.с.п., отличающих его от других типов, что используется в диагностике почв при их классификации.

27.

Почва состоит из твердой, жидкой (почвенный раствор; и газовой (почвенный воздух) фаз.

Почвенный воздух отличается от атмосферного повышенным содержанием углекислого газа (в среднем около 1%, иногда до 2—3% и более) и меньшим — кислорода. Состав почвенного воздуха зависит от интенсивности газообмена между почвой и атмосферой. Образование углекислого газа в почве происходит в результате разложения органического вещества микроорганизмами и дыхания корней. Образующийся углекислый газ частично выделяется из почвы в атмосферу, улучшая воздушное питание растений, а частично растворяется в почвенной влаге, образуя угольную кислоту (H2O + СО2 = Н2СО3). Последняя вызывает подкисление раствора, в результате чего усиливается растворение и перевод в усвояемую для растений форму содержащихся в почве нерастворимых минеральных соединений Р, К, Са, Mg и др. При избыточном увлажнении почвы и плохой аэрации содержание углекислоты в почвенном воздухе повышается, а количество кислорода снижается до 8—12% и менее, что отрицательно сказывается на развитии растений и микроорганизмов.

Почвенный раствор — наиболее подвижная и активная часть почвы. Он является непосредственным источником воды и питательных веществ для растений. Состав и концентрация его изменяются в результате разнообразных биологических, химических и физико-химических процессов. Между жидкой, газообразной и твердой фазами почвы постоянно устанавливается подвижное (динамическое) равновесие. Поступление солей в почвенный раствор зависит от хода процессов выветривания и разрушения минералов, разложения органического вещества в почве, внесения органических и минеральных удобрений.

Концентрация почвенного раствора незасоленных почв невелика и колеблется от десятых долей грамма до нескольких граммов веществ на литр. В засоленных почвах содержание растворенных веществ достигает десятков, а иногда и сотен граммов на литр.

Избыток водорастворимых солей в почве (более 0,2%, или 2 г на 1 кг почвы) вредно действует на растения, а при содержании их 0,3—0,5% растения погибают.

В почвенном растворе содержатся не только минеральные, но и органические вещества, органоминеральные соединения, а также растворенные газы (углекислый газ, кислород, аммиак и др.). В составе почвенного раствора могут находиться различные анионы и катионы. Наиболее важное значение для питания растений имеет присутствие в почвенном растворе ионов К+ Са2+, Mg2+, NH4+ NO3- SO42- и H2PO4- и постоянное их пополнение. Железо и алюминий содержатся в почвенном растворе в основном в виде устойчивых комплексов с органическими веществами, а в кислых почвах — в виде катионов и гидратов полуторных окислов в коллоидно-растворимой форме.

Огромное значение для питания и роста растений, как уже указывалось ранее, имеет реакция почвенного раствора.

От концентрации и степени диссоциации растворенных веществ зависят осмотическое давление почвенного раствора и поглощение воды корнями растений. Осмотическое давление почвенного раствора в незаселенных почвах значительно ниже, чем в клеточном соке растений. На засоленных почвах с большим осмотическим давлением поглощение воды культурными растениями затрудняется.

Концентрация солей и осмотическое давление почвенного раствора зависят от влажности почвы и являются весьма динамичными величинами.

Твердая фаза почвы состоит из минеральной и органической частей, которые являются основными источниками питательных веществ для растений.

Около половины твердой фазы приходится на кислород, одна треть — на кремний, свыше 10% — на алюминий и железо и лишь 7% составляют остальные элементы (табл. 1)

28.

К важнейшим водным свойствам почв относятся водопроницаемость, водоподъемная способность, влагоемкость почв.

Водопроницаемость — это способность почвы впитывать и пропускать через себя воду. Процесс водопроницаемости включает впитывание влаги и ее фильтрацию. Впитывание происходит при поступлении воды в почву, ненасыщенную водой, а фильтрация начинается тогда, когда большая часть пор почвы заполняется водой. В первый период поступления воды в почву водопроницаемость высокая, затем постепенно уменьшается и к моменту полного насыщения (к началу фильтрации) становится почти постоянной. Впитывание воды обусловлено сорбционными и капиллярными силами, фильтрация — силами тяжести.

От водопроницаемости зависит степень использования водных ресурсов. При слабой водопроницаемости часть атмосферных осадков или оросительной воды стекает по поверхности, что приводит не только к непродуктивному расходованию влаги, но может вызывать эрозию почвы. Хорошо водопроницаемыми считаются почвы, в которых вода в течение первого часа проникает на глубину до 15 см. В средневодопроницаемых почвах вода за первый час проходит от 5 до 15 см, а в слабоводопроницаемых — до 5 см. Наибольшая водопроницаемость характерна для песчаных, также хорошо оструктуренных почв, низкая — для глинистых и бесструктурных плотных почв. Водопроницаемость зависит и от состава поглощенных катионов: натрий уменьшает водопроницаемость, а кальций, наоборот, увеличивает.

Водоподъемная способность —свойство почвы поднимать воду по капиллярам. Вода в почвенных капиллярах образует вогнутый мениск, на поверхности которого создается поверхностное натяжение. Чем тоньше капилляр, тем более вогнут мениск и соответственно выше водоподъемная способность. Самым высоким капиллярным подъемом обладают суглинистые почвы (3...6 м). В песчаных почвах поры крупные, поэтому высота капиллярного подъема в 3...5 раз меньше, чем в суглинистых, и обычно не превышает 0,5...0,7 м. В плотных глинистых почвах этот показатель уменьшается из-за того, что очень тонкие поры заполнены связанной водой.

Скорость капиллярного подъема зависит от размера капилляров и вязкости воды, обусловливаемой ее температурой. В крупных порах вода поднимается быстрее, но достигает небольшой высоты. С уменьшением радиуса капилляров скорость уменьшается, а высота подъема возрастает. С повышением температуры уменьшается вязкость воды, поэтому скорость ее капиллярного поднятия повышается. Растворенные в воде соли оказывают значительное влияние на скорость капиллярного подъема. Минерализованные грунтовые воды в отличие от пресных поднимаются к поверхности по капиллярам с большей скоростью. Засоленные грунтовые воды при их капиллярном подъеме часто приводят к засолению почв.

Влагоемкость — способность почвы удерживать воду. В зависимости от водоудерживающих сил различают максимальную адсорбционную, капиллярную, предельно-полевую и полную влагоемкости.

Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — это наибольшее недоступное растениям количество влаги, которое прочно удерживается молекулярными силами почвы (адсорбцией). Она зависит от суммарной поверхности частиц, а также от содержания гумуса: чем больше в почве илистых частиц и гумуса, тем выше максимальная адсорбционная влагоемкость.

Капиллярная влагоемкость (KB) — количество воды, которое удерживается в почве при заполнении капиллярных пор над уровнем грунтовых вод. Капиллярная влагоемкость зависит от высоты над зеркалом грунтовых вод. Вблизи грунтовых вод она наибольшая, а с поднятием к поверхности уменьшается.

Предельно-полевая влагоемкость (ППВ) — количество воды, которое удерживается в полевых условиях после полного увлажнения почвы с поверхности и свободного стекания избыточной воды. Грунтовые воды в этом случае не оказывают влияния на влажность почвы. Предельно-полевая влагоемкость зависит от гранулометрического состава, плотности и пористости почвы. Она соответствует количеству капиллярно-подвешенной воды. Синоним предельно-полевой влагоемкости — наименьшая влагоемкость (НВ).

Полной влагоемкостью (ПВ) называют такое состояние влажности почвы, когда все поры заполнены водой. Полная влагоемкость наблюдается над водоупорными горизонтами, на которых находятся грунтовые воды. В условиях полного насыщения почвы водой отсутствует аэрация, что затрудняет дыхание корней растений.

Влажность почвы подразделяют на абсолютную и относительную.

Абсолютная влажность — это общее количество воды в почве, выраженное в процентах по отношению к массе почвы.

Относительная влажность — отношение абсолютной влажности данной почвы к ее предельно-полевой влагоемкости.

По относительной и абсолютной влажности почвы определяют доступность почвенной влаги культурным растениям.

Влажность завядания растений — влажность почвы, при которой у растений появляются признаки завядания, не исчезающие при помещении растений в атмосферу, насыщенную водяными парами, то есть это нижний предел доступности растениям влаги. Зная абсолютную влажность и влажность завядания растений, можно рассчитать запас продуктивной влаги.

Продуктивная (активная) влага — количество воды сверх влажности завядания, используемое растениями для создания урожая. Так, если абсолютная влажность данной почвы в пахотном слое составляет 43 %, а влажность завядания — 13 %, то запас продуктивной влаги равняется 30 %.

Для удобства определения количество продуктивной влаги выражают в миллиметрах водяного столба. В таком виде продуктивную влагу легче сопоставлять с количеством осадков. Каждый миллиметр воды на площади 1 га соответствует 10 т воды.

Содержание воды в почве обычно определяют весовым методом: навеску почвы высушивают при температуре 100...105 °С и в зависимости от потери в массе рассчитывают влажность в весовых или объемных процентах по отношению к сухой почве.

29.

30.

Для определения обеспеченности растений доступной водой необходимо знать формы и взаимосвязи воды в почве.

Вода в почве испытывает влияние силы тяжести, сил молекулярного притяжения твердой фазы почвы и сил притяжения между молекулами воды, которые действуют одновременно, однако в зависимости от преобладания одной из этих сил почвенная вода будет иметь различную подвижность, а следовательно, и различную доступность для растений. Различают следующие формы воды: химически связанную, сорбированную (гигроскопическую, пленочную), свободную (капиллярную, гравитационную), грунтовую, парообразную, твердую.

Химически связанную воду подразделяют на конституционную и кристаллизационную.

Конституционная вода входит в состав минералов в виде гидроксильных групп [Fe(OH)3, Аl(ОН)3, Са(ОН)2]. Она настолько прочно связана с почвой, что для ее удаления требуется прокаливание почвы при температуре 400...800 °С.

Кристаллизационная вода входит в структуру минералов в виде целых молекул, например гипса (CaSО4 • 2Н2О), мирабилита (Na2SО4 • 10Н2О) и др. Эта вода менее прочно связана с почвой, ее можно удалить при нагревании почвы до 100...200 °С.

Химически связанная вода не участвует в физических процессах и растениям совершенно недоступна.

Сорбированная вода удерживается на поверхности почвенных частиц силами сорбции, то есть в результате взаимодействия молекул воды с почвенными частицами. Сорбированную воду подразделяют на гигроскопическую и пленочную.

Формы воды в почве (по А. Ф. Лебедеву). Частицы почвы, покрытые водой: 1 — гигроскопической; 2 — максимальной гигроскопической; 3, 4— пленочной; 5— гравитационной

Гигроскопическая вода образует на поверхности почвенных частиц тонкий слой, состоящий из 2...3 молекул. Содержание гигроскопической воды зависит от относительной влажности воздуха, температуры и свойств почвы. Чем выше относительная влажность воздуха и ниже температура, тем больше адсорбируется воды почвой, и наоборот. Наибольшее количество гигроскопической воды, поглощенное почвой и выраженное в процентах от массы сухой почвы, называется максимальной гигроскопичностью. Такое количество влаги почва может поглотить из воздуха, имеющего относительную влажность, близкую к 100 %. Максимальная гигроскопическая влажность — величина, постоянная для каждой почвы, так как она определяется при постоянных температуре и относительной влажности воздуха.

Пленочная вода покрывает частицы почвы в виде пленки, состоящей из нескольких десятков молекул воды, и удерживается дополнительными сорбционными силами. Пленочная вода обладает пониженной растворяющей способностью и лишь частично доступна растениям. Она медленно движется от частиц с более толстой пленкой к частицам с менее толстой пленкой.

Свободная вода передвигается в почве под действием капиллярных и гравитационных сил. В связи с этим выделяют капиллярную и гравитационную воду.

Капиллярная вода находится в тонких порах почвы и передвигается под влиянием капиллярных (менисковых) сил по различным направлениям. Капиллярные силы начинают проявляться в порах диаметром около 10 мм, но наибольшее значение они имеют в порах диаметром от 0,1 до 0,001 мм. Высота подъема воды тем выше, чем тоньше капилляр.

Различают капиллярно-подпертую и капиллярно-подвешенную воду. Капиллярно-подпертая вода находится над грунтовыми водами. Слой зоны увлажнения между грунтовыми водами и верхней границей капиллярного подъема воды называется капиллярной каймой. Толщина этого слоя зависит от гранулометрического состава почвы. Капиллярно-подвешенная вода находится в верхней части почвенного профиля и не связана с грунтовым увлажнением.

Капиллярная вода — основной источник водного питания растений.

Гравитационная вода передвигается в почве по крупным промежуткам и порам под влиянием силы тяжести (силы гравитации) из верхних слоев в нижние. В период нахождения в корнеобитаемом слое гравитационная вода потребляется растениями. Она служит источником питания грунтовых вод.

Грунтовые воды могут играть важную роль в водном питании растений. Однако они, подходя близко к поверхности почвы, в северных районах вызывают заболачивание, а в южных — засоление почвы. Критическая глубина залегания грунтовых вод, при которой происходит засоление почв на юге, колеблется в пределах 1,5...2,5 м.

Парообразная влага образуется при испарении других форм почвенной влаги. Она находится в порах, свободных от жидкой воды и льда, и передвигается из мест с большей упругостью водяного пара в места с меньшей упругостью вместе с почвенным воздухом. Летом водяной пар движется в нижние слои, а зимой — в верхние, то есть от более теплых слоев почвы к более холодным. В засушливых районах водяной пар в почве частично может конденсироваться, что способствует некоторому пополнению доступной влаги. Парообразная вода играет большую роль в перераспределении влаги в почве и предохранении корневых волосков растений от пересыхания.

Твердая вода (лед) образуется из жидкой при низкой температуре: в крупных порах вода замерзает при температуре, близкой к 0 °С, а в тонких — ниже 0 °С.

31.

Водным режимом почвы называют совокупность всех процессов поступления влаги в почву, ее передвижения, удержания и расхода. Количественной характеристикой водного режима почвы является ее водный баланс. К основным источникам водного баланса относят осадки и грунтовые воды. Кроме того, дополнительными источниками увлажнения почвы служат поверхностный приток и влага, конденсирующаяся из паров воды. Расходные статьи водного баланса состоят из физического испарения воды поверхностью почвы, влаги, затраченной на транспирацию (десукцию) растениями, воды, теряющейся в результате поверхностного и внутрипочвенного бокового стоков, а также инфильтрирующейся в почвенно-грунтовую толщу.

Типы водного режима почв. В различных почвенно-климатических зонах и на отдельных участках местности водный баланс складывается по-разному. Выделяют несколько основных типов водного режима: застойный (мерзлотный), промывной, периодически промывной, непромывной и выпотной.

Коэффициент увлажнения, показывающий отношение годового количества осадков к испаряемости, используют для установления типа водного режима.

Испаряемость — это количество воды, которое может испариться с открытой водной поверхности за определенный период времени.

Г. Н. Высоцкий установил для различных природных зон следующие коэффициенты увлажнения: лесная — 1,33, лесостепная — 1, черноземная — 0,67, сухие степи — 0,33, пустыни — 0,15.

Застойный (мерзлотный) тип характерен для почв тундры, где многолетняя мерзлота выполняет роль водоупора. Оттаивающая летом почва насыщена влагой большую часть вегетационного периода.

Промывной тип характеризуется ежегодным промачиванием атмосферными осадками всей почвенной толщи до грунтовых вод. Этот тип водного режима свойствен почвам таежно-лесной зоны, влажных субтропиков и тропиков, где осадков выпадает больше, чем испаряется влаги из почвы (рис.).

Рис. Схема водного баланса при водном режиме промывного типа (по А. А. Роде):

1 — влага осадков, задерживаемая кронами; 2— поверхностный сток; 3 — физическое испарение и транспирация травяно-моховым покровом; 4— внутрипочвенный сток; 5—транспирация древесным пологом; 6— грунтовый сток; в скобках приведены примерные численные характеристики расходных статей водного баланса

Периодически промывной тип присущ почвам лесостепной зоны и характеризуется промыванием почвы до грунтовых вод в годы, когда сумма осадков превышает испаряемость.

Непромывной тип характерен для черноземов, каштановых, бурых почв и сероземов, где испаряемость превышает сумму атмосферных осадков. Почвы и подстилающие породы никогда не промываются до грунтовых вод. Между верхним промачиваемым слоем и границей капиллярной каймы грунтовых вод находится «мертвый» горизонт с постоянной влажностью, близкой к влажности завядания (рис.).

Рис. Схема водного баланса при водном режиме непромывного типа (по А. А. Роде):

1 — влага осадков, задерживаемая кронами; 2—физическое испарение и транспирация травяным покровом; 3— транспирация древесным пологом

Выпотной тип возникает в засушливых районах, где испаряемость значительно превышает сумму осадков. Недостаток влаги пополняется за счет грунтовых вод. Если грунтовые воды минерализованы, то происходит засоление почв (рис.).

Рис. Схема водного баланса при водном режиме выпотного типа (по А. А. Роде)

В зависимости от водного режима формируются автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные почвы.

Регулирование водного режима почв. Комплекс мероприятий по регулированию водного режима почв проводят для устранения неблагоприятных условий водоснабжения растений. Его разрабатывают с учетом конкретных почвенно-климатических условий.

Болотные почвы требуют осушительных мероприятий путем устройства открытого или закрытого дренажа. Минеральные гидроморфные (заболоченные) почвы, в которых наблюдается длительный застой воды, затрудняющий или исключающий рост и развитие сельскохозяйственных культур, также подлежат осушению. Однако эти почвы можно использовать в сельском и лесном хозяйстве без дренажа, если они находятся на начальном этапе проявления признаков гидроморфизма. Водный режим почв с временным избыточным увлажнением регулируют такими агротехническими приемами, как гребневание, бороздование, выравнивание поверхности почвы и нивелировка микро- и мезопонижений, в которых застаивается вода, и др. При создании глубокого пахотного слоя, рыхлении подпахотного горизонта увеличивается влагоемкость и улучшаются водный, воздушный и питательный режимы в корнеобитаемом слое.

В условиях недостаточного увлажнения применяют различные мероприятия, направленные на накопление, сохранение и рациональное использование влаги в почве. Эффективный способ влагонакопления — задержание снега и талых вод. Лесные полосы, кулисные растения, стерня, валы из снега предохраняют снег от сдувания в зимнее время, увеличивают запасы влаги в почве. Полезащитные лесные полосы также уменьшают испарение влаги с поверхности почвы. Вспашка поперек склона, обваловывание, лункование, прерывистое бороздование и другие приемы способствуют уменьшению поверхностного стока воды. Для снижения физического испарения применяют поверхностное рыхление почвы весной. При бороновании происходит разрыв почвенных капилляров, что обеспечивает «закрытие» влаги и сохранение ее в корнеобитаемом слое.

Основной способ улучшения водного режима в засушливых зонах — орошение. Наряду с регулярным орошением поверхностным, подпочвенным способами и дождеванием большое значение имеют приемы разового лиманного и паводкового орошения, а также влагозарядковые поливы. В каждой природной зоне должен быть дифференцированный подход к выбору способов по регулированию водного режима почв. При этом следует учитывать особенности возделываемых культур. Разные растения для образования единицы органического вещества требуют различное количество воды, то есть они обладают разным транспирационным коэффициентом, который показывает, какое количество воды необходимо для создания единицы сухого вещества. В зависимости от условий влажности он выражается следующими показателями: просо — 270...300, ячмень — 380...500, пшеница — 340...620, овес— 350...660, рожь — 380...700, картофель — 280...450, сахарная свекла - 300...1500, люцерна - 510...1100.

Коэффициент транспирации у различных растений зависит от водного режима, способов обработки почвы, сортовых особенностей растений и других факторов. При этом наблюдается такая закономерность: с увеличением сухости климата транспирационный коэффициент возрастает, а в более влажных северных районах он снижается.

Из приведенных данных видно, что для создания, например, 1 т урожая пшеницы необходимо в среднем 400...500 т воды. Если к этому прибавить еще воду, испаряемую почвой, то понятно, какое огромное количество ее требуется для получения высоких урожаев.

32. 33.

Воздушные свойства и воздушный режим почв

Благодаря пористости почва обладает воздухопроницаемостью. Воздухопроницаемость — свойство почвы пропускать воздух через поры, не занятые водой. Общий объем почвенных пор выше наименьшей влагоемкости (капиллярно-подвешенной влаги) называют воздухоемкостью, а общий объем пор, свободных от влаги,— воздухосодержанием, или порочностью аэрации. Воздухоемкость и воздухосодержание выражаются в процентах от объема почвы.

Воздушные свойства почвы зависят от влажности, объемной плотности, механического состава, структурности почвы. Благодаря воздухопроницаемости и порозности аэрации почвы в том или ином количестве содержат почвенный воздух. Почвенный воздух — газы, находящиеся в порах почвы, свободных от влаги; содержание его выражается в процентах от объема почвы и изменяется в зависимости от динамики влажности почв в данной местности.

Почвенный воздух хорошо дренированных почв содержит, %: азота — 78, кислорода — 21, аргона — 0,9, углекислого газа — 0,03. По составу он мало отличается от атмосферного (в нем больше углекислоты и меньше кислорода).

В зависимости от пористости, влажности, состава растений, количества органических веществ, микроорганизмов содержание O2 и СО2 в почвенном воздухе может меняться от 0 до 20 %. Различия в концентрации O2 и С02 определяются интенсивностью использования О2, поступлением С02 и быстротой газообмена между атмосферным и почвенным воздухом — аэрацией.

Аэрация, или газообмен почвенного воздуха с атмосферным, осуществляется благодаря воздухопроницаемости почвы. Перемещение молекул происходит вследствие различия парциального давления газов (диффузии). Процесс диффузии газов в самой почве происходит в 5—20 раз медленнее, чем в атмосфере. На аэрацию оказывает влияние поступление влаги в почву, которая вытесняет воздух в атмосферу.

Значительное влияние на газообмен оказывают верховодка и близколежащие (1,5—2,0 м) грунтовые воды с переменным уровнем. При подъеме уровня воды воздух, обогащенный углекислотой, выталкивается в атмосферу, а при опускании уровня воды происходит втягивание атмосферного воздуха, обогащенного кислородом. Аэрация усиливается благодаря изменению температуры и барометрического давления атмосферы. Нагревание почвы сопровождается расширением газов и их выходом в приземной слой воздуха, то же самое происходит при уменьшении атмосферного давления. И, наконец, газообмен почв усиливается при действии ветра в приземном слое, обычно занятом той или иной растительностью.

Значение почвенного воздуха и аэрация для почвенных процессов, жизнедеятельности растений и микроорганизмов определяется составом почвенного воздуха и, в частности, соотношением; кислорода и углекислоты.

Значительная часть почвообразовательных процессов, связанных с разложением органических веществ, сопровождается окислительными процессами, активной микробиологической деятельностью. Поэтому самые верхние органогенные горизонты поглощают значительное количество кислорода. Так, лесная подстилка способна поглотить кислорода до 400 мл на 1 кг, гумусовые горизонты поглощают от 0,5 до 3 мл на 1 кг абсолютно сухого вещества, а нижние горизонты подзолистых почв — десятые и сотые доли миллилитра.

Поглощается кислород и растущими корнями растений, ми­кроорганизмами. При этом во всех случаях в почвенный воздух выделяется углекислый газ. При недостатке кислорода создаются анаэробные условия, замедляются процессы разложения органических веществ, изменяются группы микроорганизмов, изменяется валентность Fe и Mg, начинаются процессы оторфовывания, оглеения, разрушения почвенной структуры с образованием плотных горизонтов.

Анаэробные условия складываются в почвах при содержании кислорода 2,5—5 % или если его меньше 5,5 см3 в 1 кг почвы. При недостатке кислорода в почве изменяются интенсивность и направление почвообразования, а почвенный воздух насыщается недоокисленными соединениями (метан, сероводород, ароматические вещества) и главным образом углекислотой, содержание которой может достигать 15—20 % объема.

Находящийся в почвах углекислый газ способствует образованию (при реакции рН>5) бикарбонатов. При реакции среды рН<5 углекислый газ способствует растворению карбонатов и, по-видимому, образуя угольную кислоту, может участвовать в процессах химического и биохимического выветривания, способствуя перемещению различных веществ по профилю почв. При недостатке кислорода прекращается рост корней, проростков, элементы питания становятся недоступными, а изменяющиеся физические условия в почве приводят к прекращению роста растений и потере почвенного плодородия.

Для обеспечения наилучших условий газового состава почвенного воздуха, аэрации, роста растений и развития микроорганизмов необходимо, чтобы порозность аэрации верхних горизонтов почвы находилась в пределах 15—20 % объема почвы. Соотношение в почвах О2 и СО2 постоянно изменяется в связи с сезонными и годовыми циклами развития растений и климатическими факторами.

Улучшение воздушного режима почвы прямо связано с агротехническими приемами по регулированию физических свойств почв и водного режима. Повышение аэрации почв достигается уменьшением увлажнения верхних горизонтов. Однако для роста растений требуется оптимальное соотношение между почвенным воздухом и влагой, что достигается лишь в хорошо оструктуренных почвах добавлением органических удобрений при вспашке. Хороший эффект дают осушение болот, создание микроповышений и лесомелиоративных насаждений.

34.

Тепловые свойства и тепловой режим почв

Основным источником тепла для нагревания является лучистая энергия Солнца. Среднее количество этой энергии, падающей на каждый квадратный сантиметр земной поверхности отвесно в одну минуту, в типовых единицах равняется 1,946 кал. Эта величина называется солнечной постоянной.

Фактически на земную поверхность поступает тепла значительно меньше в связи с поглощением и рассеиванием его в земной атмосфере и отражением от земной поверхности. В разных географических зонах на поверхность земли поступает неодинаковое количество солнечной энергии.

Тепловой режим почвы зависит от ее тепловых свойств. Важ­нейшими из них являются теплопоглощение, теплоизлучение и теплопроводность.

Нагревание почвы солнечными лучами происходит вследствие ее способности поглощать тепло (теплопоглощение), а остывание — ввиду излучения ее тепловой энергии (теплоизлучение). Существенное влияние на поглощение тепла оказывают состав почвы и внешние условия. Почвы темноокрашенные с южной экспозицией склона лучше поглощают тепло, чем почвы светлые и покрытые растениями. Интенсивнее излучают тепло более влажные, а также бедные органическим веществом почвы. Растительный покров или органические остатки на поверхности значительно ослабляют потерю тепла почвой. Снежный покров предохра­няет почву от глубокого промерзания и предотвращает гибель озимых и многолетних культур от низких температур.

Количество отраженной лучистой энергии в процентах от количества энергии, поступившей на данную поверхность, называется альбедо (мера отражательной способности поверхности).

Минимальное альбедо имеют влажные и темноокрашенные почвы (8—20%). На покрытых растительностью почвах оно увеличивается (12—25 %) и наибольшего значения приобретает на поверхности снежного покрова (70—90 %).

Теплоемкость — количество тепла в калориях, которое необходимо для нагревания 1 г (весовая) или 1 см3 (объемная) почвы на 1 °С. Она сильно колеблется в разных почвах. Так, объемная теплоемкость воды равна 1,000; глины — 0,576; песка — 0,517; органического вещества (торфа) — 0,601 и воздуха — 0,000306. Поэтому сухие почвы мало различаются по теплоемкости и она составляет у них 0,5—0,6. С увеличением влажности теплоемкость почв возрастает, менее влажные песчаные почвы прогреваются быстрее (теплые почвы), чем влажные глинистые (холодные почвы).

Теплопроводность — способность почвы проводить тепло от более теплых слоев к холодным. Она измеряется количеством тепла в калориях, которое проходит за 1 с через 1 см2 почвы слоем 1 см при разности температур в 1 °С. Теплопроводность составных частей почвы также неодинакова: у песка равна 0,0093, глины — 0,0022, воды — 0,00136, органического вещества (торфа) — 0,00027 и воздуха — 0,0000557. Следовательно, сухие минеральные почвы хорошо проводят тепло, но и быстро остывают, а богатые органическим веществом и увлажненные почвы плохо проводят тепло, но дольше его сохраняют.

Тепловой режим почвы определяется количеством тепла, которое поступает в почву, и его потерями из почвы. Он определяет не только возможность выращивания сельскохозяйственных культур, но и время обработки почвы и посева. Посев и посадку сельскохозяйственных культур весной начинают только тогда, когда почва прогрелась до определенной температуры.

Смена температуры почвы в основном зависит от поглощения солнечной радиации и потери тепла вследствие испарения.

В большей степени температура изменяется на поверхности почвы. Максимальное значение температуры на поверхности бывает в полдень, минимальное — перед заходом солнца. Суточные колебания температур наблюдаются в почве до глубины 50—100 см.

Для регулирования теплового режима существует много агротехнических приемов: увеличение содержания гумуса, улучшение водного и воздушного режимов, мульчирование, снегозадержание.

35.

РАДИОАКТИВНОСТЬ (ПОЧВ)

РАДИОАКТИВНОСТЬ (ПОЧВ) син. ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПОЧВ – обусловлена содержанием в почвах естественно-радиоактивных (ЕРЭ) и искусственно-радиоактивных (ИРЭ) элементов и изотопов. Различают естественную и искусственную Р.(п.) Естественная радиоактивность вызывается ЕРЭ (уран, радий, торий, актиний, радон и др.) и изотопами химических элементов, обладающих радиоактивными свойствами (калий, рубидий, углерод и т.д.). Наличие радиоактивных свойств установлено у 60 природных изотопов. ЕРЭ представлены в основном долгоживущими изотопами с большим периодом полураспада (ППР). В процессе распада они испускают α-частицы, β- и γ-лучи. Высокий процент ЕРЭ содержат некоторые рудные месторождения, малые же количества их распределены по всей поверхности земли и присутствуют во всех горных породах, почвах, водах. (Естественная Р.(п.) зависит главным образом от содержания урана, радия, тория, радиоактивного изотопа калия). Естественная радиоактивность природных объектов определяется с помощью эманационной съемки, наземной радиометрии, гамма-аэросъемки. Эти методы являются очень эффективными и при поисках урановых месторождений и месторождений калиевых солей, а также при определении абсолютного возраста геологических образований. Искусственная радиоактивность появилась в окружающей среде в результате загрязнения, обусловленного взрывами ядерного оружия, работой ядерных реакторов и аварий на них, отходами атомной промышленности. Различаются локальные и глобальные радиоактивные загрязнения почвы. Первые локализованы вблизи источников их образования, вторые — распределены по всему земному шару. Глобальные радиоактивные загрязнения образуются в результате взрывов ядерного оружия. Радиохимический состав, общая активность, перемещение в пространстве радиоактивных веществ определяется параметрами взрыва. В ходе ядерной реакции при взрыве образуются радиоактивные элементы и изотопы, не встречающиеся среди ЕРЭ и имеющие периоды полураспада от долей секунды до многих лет. Радиоактивное облако, образующееся при атомных взрывах в атмосфере, проникает в тропосферу, а иногда и в стратосферу, переносится на большие расстояния, распределяется вокруг земного шара, и затем радиоактивные элементы постепенно (иногда в течение 3—5 лет) выпадают на земную поверхность. За время пребывания в стратосфере многие ИРЭ исчерпывают свой срок жизни, а в радиоактивных выпадениях присутствуют в основном долгоживущие ИРЭ. Если загрязнение радиоактивными элементами происходит в результате аварий на предприятиях атомной промышленности (Челябинск —1957, Чернобыль — 1986 гг.) и радиоактивное облако не проникает глубоко в тропосферу, то загрязнение радиоактивными веществами не носит глобального характера, но все же распространяется на значительные расстояния и содержит радиоактивные вещества разных периодов полураспада (рис.). С течением времени Р.(п.) определяется в основном долгоживущими ИРЭ.

Наиболее опасными в биологическом отношении представляются изотопы стронция (90Sr) и цезия (137Сs), так как являются близкими аналогами физиологически важных элементов — кальция (Са) и калия (К), имеют больший период полураспада (28 лет у Sr и 30 у Сs), высокую энергию излучения (оба они β-излучатели, а Сs еще и γ-излучатель), способны легко включаться в биологический круговорот и попадать в организм человека, вызывая радиоактивное облучение. Содержание и распределение их в почвах определяется интенсивностью и характером их выпадений из атмосферы, свойствами самих изотопов и почв и совокупностью природных условий (растительность, рельеф, климат). Они выпадают из атмосферы в основном в виде растворимых соединений и накапливаются в верхнем 3—5 см слое почвы. Значительная часть 90Sr и 137Cs находится в обменном состоянии, при этом стронций может легко вытесняться, а цезий способен поглощаться более прочно (необменно). Из почвы 90Sr поступает в растения интенсивнее, чем 137Сs, что объясняется различной степенью их закрепления в почве. Кальцелюбивые растения обычно поглощают 90Sr больше, чем растения, бедные кальцием. Растения, содержащие больше К, больше поглощают 137Сs. Поступление Sr в растения снижается на окультуренных почвах, при известковании, внесении органических удобрений и фосфатов щелочных металлов. Резко уменьшают поступления Сs в растения калийные удобрения. Успешно разрабатываются различные приемы, препятствующие проникновению ИРЭ через почву в биологический круговорот.

36.

В структуре классификации почв центральной таксономической единицей традиционно остается тип почв и сохраняется таксономический ряд выделов ниже типа. Однако в соответствии с приоритетом субстантивных принципов и в целях выявления генетических общностей почв среди всего многообразия почвенных типов в структуру классификации введены две надтиповые категории – стволы и отделы, впервые предложенные В. М. Фридландом (1982). Таким образом, классификация предусматривает выделение восьми таксономических категорий: стволов, отделов, типов, подтипов, родов, видов, разновидностей и разрядов.

Ствол – высшая таксономическая единица, отражающая разделение почв по соотношению процессов почвообразования и накопления осадков.

Введение в классификацию таких категорий как стволы позволяет разграничить органогенные и органо-минеральные почвы и разделить последние в зависимости от выраженности процесса осадконакопления и его соотношения с почвообразованием.

К стволу постлитогенных почв относятся почвы, в которых почвообразование осуществляется на сформировавшейся почвообразующей породе и существенно не нарушается отложением свежего материала.

В почвах синлитогенного ствола почвообразование протекает одновременно с осадконакоплением, что находит отражение в профиле почв (аллювиальные и вулканические почвы).

Ствол органогенных почв объединяет почвы, профиль которых (весь или его большая часть) состоит из торфа различной степени разложения и ботанического состава.

Отдел – группа почв, характеризующаяся единством основных процессов почвообразования, формирующих главные черты почвенного профиля.

В большинстве случаев сходство почв отдела проявляется в специфике средней части профиля (срединные горизонты). Например, все типы отдела альфегумусовых почв характеризуются наличием иллювиального альфегумусового горизонта как следствия хемогенной дифференциации профиля; типы отдела глеевых почв объединяются глеевым горизонтом и т. д. Исключение составляют почвы, в которых специфика профиля определяется органическим или гумусовым горизонтом.

Тип – основная таксономическая единица в пределах отделов, характеризующаяся единой системой основных генетических горизонтов и общностью свойств, обусловленных сходством режимов и процессов почвообразования. При диагностике типа не учитываются почвообразующая порода и горизонты, переходные к ней.

Принцип диагностики типа почв как системы горизонтов в их профиле иллюстрируется на примере отдела альфегумусовых почв, где типы определяются сочетаниями различных поверхностных и подповерхностных горизонтов при неизменности срединного альфегумусового горизонта, диагностического для этого отдела.

Подтип - таксономическая единица в пределах типа, отличающаяся качественными модификациями основных генетических горизонтов, которые отражают наиболее существенные особенности почвообразовательных процессов и эволюции почв.

Предлагаемый подход к выделению подтипов исключает использование для их диагностики количественные показатели, которые в "Классификации и диагностике почв СССР" служили разделительными признаками при обособлении подтипов в типах серых лесных, черноземов, каштановых и некоторых других почв.

Среди подтипов различаются типичные, соответствующие центральному образу типа; переходные, отражающие переходы между типами или отделами; процессно-эволюционные, отражающие специфику миграции и аккумуляции веществ в связи с особенностями современных почвенных режимов, а также результаты естественной или антропогенной эволюции почв.

Род - таксономическая единица в пределах подтипа, определяемая степенью насыщенности почвенного поглощающего комплекса, присутствием в профиле карбонатов, гипса и химизмом засоления.

Вид - таксономическая единица, отражающая количественные показатели степени выраженности признаков, определяющих тип, подтип, а иногда и род почв.

Разновидность - таксономическая единица, отражающая разделение почв по гранулометрическому составу, каменистости и скелетности почвенного профиля (до почвообразующей породы). В почвах, развитых на неоднородных (слоистых) породах, предлагается выделять 2-3- ярусные гранулометрические разновидности.

Разряд - таксономическая единица, группирующая почвы по характеру почвообразующих и подстилающих пород, а также мощности мелкоземистого почвенного профиля.

В качестве иллюстрации иерархической структуры классификации и формирования названия почвы рассматривается пример типа подзола из отдела альфегумусовых почв.

37.

Горизонтальная почвенная зональность. На крупных равнинных территориях типы почв, возникающие под влиянием типичных для данного климата условий почвообразования (т.е. автоморфные типы почв, развивающиеся на водоразделах при условии, что атмосферные осадки – основной источник увлажнения), располагаются обширными полосами – зонами, вытянутыми вдоль полос с близким атмосферным увлажнением (в областях с недостаточным увлажнением) и с одинаковой годовой суммой температур (в областях с достаточным и избыточным увлажнением). Такие типы почв Докучаев назвал зональными.

Это создает основную закономерность пространственного распределения почв на равнинных территориях – горизонтальную почвенную зональность. Горизонтальная почвенная зональность не имеет общепланетарного распространения, она характерна лишь для очень обширных равнинных территорий, например, Восточно-Европейской равнины, части Африки, северной половины Северной Америки, Западной Сибири, равнинных пространств Казахстана и Средней Азии. Как правило, эти горизонтальные почвенные зоны располагаются широтно (т.е. вытянуты вдоль параллелей), но в ряде случаев под влиянием рельефа направление горизонтальных зон резко меняется. Например, почвенные зоны западной части Австралии и Южной половины Северной Америки простираются вдоль меридианов.

Открытие горизонтальной почвенной зональности было сделано Докучаевым на основе учения о факторах почвообразования. Это было важным научным открытием, на базе которого было создано учение о природных зонах.

От полюсов к экватору друг друга сменяют следующие основные природные зоны: полярная зона (или зона арктических и антарктических пустынь), зона тундр, зона лесотундр, зона тайги, зона смешанных лесов, зона широколиственных лесов, зона лесостепей, зона степей, зона полупустынь, зона пустынь, зона саванн и редколесий, зона переменно-влажных (в том числе муссонных) лесов и зона влажных вечнозеленых лесов. Каждой из этих природных зон свойственны совершенно определенные типы автоморфных почв. Например, на Восточно-Европейской равнине отчетливо выражены широтные зоны тундровых почв, подзолистых почв, серых лесных почв, черноземов, каштановых почв, бурых пустынно-степных почв.

Ареалы подтипов зональных почв располагаются внутри зон также параллельными полосами, что позволяет выделить почвенные подзоны. Так, зона черноземов подразделяется на подзоны выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных черноземов, зона каштановых почв – на темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые.

Однако проявление зональности свойственно не только автоморфным почвам. Было выявлено, что определенным зонам отвечают определенные гидроморфные почвы (т.е. почвы, формирование которых происходит при значительном влиянии грунтовых вод). Гидроморфные почвы не являются азональными, но их зональность проявляется иначе, чем у автоморфных почв. Гидроморфные почвы развиваются рядом с автоморфными почвами и геохимически связаны с ними, поэтому почвенную зону можно определить как территорию распространения определенного типа автоморфных почв и находящихся с ними в геохимическом сопряжении гидроморфных почв, которые занимают значительную площадь – до 20–25% от площади почвенных зон.

Вертикальная почвенная зональность. Вторая закономерность географии почв – вертикальная зональность, проявляющаяся в смене типов почв от подножия горной системы к ее вершинам. С высотой местности становится холоднее, что влечет за собой закономерные изменения климатических условий, растительного и животного мира. В соответствии с этим изменяются и типы почв. В горах с недостаточным увлажнением смена вертикальных поясов обусловливается сменой степени увлажнения, а также экспозицией склонов (почвенный покров здесь приобретает экспозиционно-дифференцированный характер), а в горах с достаточным и избыточным увлажнением - изменением температурных условий.

Сначала считалось, что смена вертикальных почвенных зон совершенно аналогична горизонтальной зональности почв от экватора к полюсам, однако позже было обнаружено, что среди горных почв, наряду с типами, распространенными как на равнинах, так и в горах, есть почвы, образующиеся только в условиях горных ландшафтов. Также было выяснено, что очень редко соблюдается строгая очередность расположения вертикальных почвенных зон (поясов). Отдельные вертикальные почвенные пояса выпадают, смешиваются, а иногда даже меняются местами, поэтому был сделан вывод, что структура вертикальных зон (поясов) горной страны определяется местными условиями.

Явление фациальности. И.П.Герасимов и другие ученые выявили, что проявление горизонтальной зональности корректируется условиями конкретных регионов. В зависимости от влияния океанических бассейнов, континентальных пространств, крупных горных барьеров на пути движения воздушных масс образуются местные (фациальные) особенности климатов. Это проявляется в образовании особенностей местных почв вплоть до появления особых типов, а также в осложнении горизонтальной почвенной зональности. Вследствие явления фациальности, даже в пределах распространения одного почвенного типа почвы могут иметь существенные различия.

Внутризональные почвенные подразделения получили название почвенных провинций. Под почвенной провинцией понимают часть почвенной зоны, отличающуюся специфическими особенностями подтипов и типов почв и условиями почвообразования. Аналогичные провинции нескольких зон и подзон объединяются в фации.

Мозаичность почвенного покрова. В процессе детальных почвенно-съемочных и почвенно-картографических работ было обнаружено, что представление об однородности почвенного покрова, т.е. существовании почвенных зон, подзон и провинций весьма условно и отвечает лишь мелкомасштабному уровню почвенных исследований. В действительности под влиянием мезо- и микрорельефа, изменчивости состава почвообразующих пород и растительности, глубины залегания грунтовых вод почвенный покров внутри зон, подзон и провинций представляет собой сложную мозаику. Эта почвенная мозаика состоит из разной степени генетически связанных ареалов почв, которые образуют определенный рисунок почвенного покрова и создают его структуру, все компоненты которой могут быть показаны лишь на крупномасштабных или детальных почвенных картах.

38.

Почвы Арктики мало изучены. Их особенности кратко рассмотрены в работах Б. Н. Городкова, И. М. Иванова, И. С. Михайлова, Л. С. Говорухина, В. О. Таргульяна, Н.А. Караваевой.

На развитие арктических почв влияет вечная и многолетняя мерзлота, оттаивающая лишь в короткий летний период (1,5...2,0 мес) до глубины 30...50 см, причем температура деятельного слоя и в это время близка к нулю. Преобладают мерзлотные (криогенные) процессы — трещинообразование, вымораживание, прение, благодаря чему формируются трещинные полигоны на рыхлых породах и каменные холмы, кольца-, полосы на каменных породах. Доминирует физическое выветривание, приводящее к формированию грубообломочной, слабобиогенной, слабовыщелоченной коры выветривания. Геохимическое и биохимическое выветривание весьма замедлено, а с конца августа и до начала июля отсутствует. Почвенный покров на водоразделах очаговый, а не сплошной — отдельные участки арктических почв на фоне почво-пленок под пятнами водорослей (мощностью 1...2 см).

Почвенный покров формируется только на участках с мелкоземом фрагментарно под растительностью, развивающейся избирательно в соответствии с условиями рельефа, экспозиции, увлажнения, характера материнских пород. Для почв характерна своеобразная полигональность: почвы разбиты вертикальными морозобойными трещинами. Почвенный профиль укороченный (до 40...50 см), однако мощность его часто изменяется, иногда с выклиниванием отдельных горизонтов. Почвы (до 40 см) слабо дифференцированы на горизонты, гумусовый горизонт менее 10 см. Им свойственны кроме мерзлотных явлений малое поступление органических остатков (0,6 т/га), отсутствие горизонта кислой подстилки Ао, иллювиального горизонта, присутствие сильной каменистости на поверхности. Почвенные горизонты содержат много скелетного материала. В них отсутствует оглеение из-за малого увлажнения и значительной аэрации. Для этих почв характерны криогенное накопление соединений железа, слабое передвижение веществ по профилю или их отсутствие, высокая насыщенность (до 90 %) основаниями, слабокислая, нейтральная, иногда слабощелочная реакция.

В арктической зоне выделен тип — арктические пустынные почвы, который включает два подтипа: пустынно-арктические и арктические типичные почвы.

Пустынно-арктические почвы распространены в северной части арктической зоны на выровненных участках, чаще с супесчаными и песчано-щебнистыми отложениями под мохово-лишайниковыми куртинами с единичными экземплярами цветковых растений. Большие площади находятся под песками, щебнистыми, элювиальными и делювиальными отложениями и каменными насыпями. Их поверхность разбита системой полигонов с трещинами до 20 м.

Мощность почвенного профиля в среднем до 40 см. Он имеет следующее строение: A1 — гумусовый горизонт мощностью 1...2см, реже до 4 см, от темно-бурой до желтовато-бурой окраски, супесчаный или легкосуглинистый, с непрочной зернистой структурой, неровным или заметным переходом в следующий горизонт; А1С — переходный горизонт мощностью 20...40 см, бурого или желто-бурого цвета, реже пятнистый, супесчаный, непрочно-мелкокомковатый или бесструктурный, переход по границе оттаивания; С — мерзлая почвообразующая порода, светло-бурая, супесчаная, плотная, щебнистая.

Гумуса в горизонте А1 содержится всего 1...2 %. Реакция почв нейтральная и слабощелочная (рН 6,8...7,4). Сумма обменных оснований колеблется от 5...10 до 15 мг • экв/100 г почвы. Степень насыщенности основаниями 95... 100 %. Водный режим застойный (мерзлотный). В начале лета при таянии снегов и ледников почвы переувлажняются, а летом быстро высыхают из-за круглосуточной инсоляции и сильных ветров.

В понижениях с застойными водами и на участках, затопляемых талыми проточными водами снежников и ледников, под мохово-злаковой растительностью встречаются болотные арктические почвы. На участках с застойными водами ясно выражены оглееные горизонты с тяжелым гранулометрическим составом, а на участках, затопляемых проточными водами, генетические горизонты различаются слабо и оглеение отсутствует.

В устьях рек развиты маршевые солончаки, а на птичьих базарах — биогенные аккумуляции.

Арктические типичные почвы сформированы на высоких плато, плакорных водораздельных возвышенностях, абразионно-аккумулятивных морских террасах, в основном на юге арктической зоны, под мохово-разнотравно-злаковой растительностью морозобойных трещин и трещин усыхания.

Профиль почв маломощный — до 40...50 см: Ао — мохово-лишайниковая подстилка мощностью до 3 см; А1 — гумусовый горизонт мощностью до 10 см, коричнево-бурый, чаще суглинистый, непрочной зернисто-комковатой структуры, пористый, с трещинами, уплотненный, в середине полигона горизонт выклинивается; переход неровный и заметный; А1C — переходный горизонт (30...40 см) от светло-бурого до бурого цвета, суглинистый, комковато-ореховатый, плотный, трещиноватый, переход по границе оттаивания; С — мерзлая почвообразующая порода, светло-бурая, часто с обломками пород.

Почвы имеют дискретные гумусовые горизонты. Профиль преимущественно неравномерный по мощности горизонта А1, часто с гумусовыми карманами. В горизонте А1 количество гумуса иногда достигает 4...8 % и постепенно уменьшается вниз по профилю. В составе гумуса доминируют фульвокислоты (Сгк: Сфк = 0,3...0,5). Преобладают малоподвижные фульваты и гуматы кальция, значительно содержание негидролизуемого остатка. Илистых частиц мало, они состоят в основном из гидрослюд и аморфных соединений железа. Емкость поглощения менее 20 мг • экв/100 г почвы, почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями. Степень насыщенности основаниями высокая — 90... 100 %. Подвижного железа содержится до 1000 мг • экв/100 г почвы и более, особенно на базальтах и долеритах.

39.

Исследования почв тундры проводили Б. Н. Городкова, Ю. А. Ливеровский, Е. Н. Иванова, О. А. Полынцева, Н. А. Караваева, В. О. Таргульян, И. В. Игнатенко, И. Б. Арчегова, В. Д. Васильевская и др. В. В. Докучаев выделил тундровые почвы в качестве генетического типа.

В тундрах характер почвообразования обусловлен повсеместным распространением вечной мерзлоты, которая служит водоупором, малым содержанием тепла, краткостью периода с положительными среднемесячными температурами, атмосферным поверхностным и надмерзлотным внутрипочвенным переувлажнением. Около 9 мес почвы находятся в мерзлотном состоянии, а «деятельный» (сезонно-оттаивающий) слой (от 40...60 см на суглинистых и глинистых почвах до 1,5...2,5 м на хрящевато-щебнистых и песчаных почвах) — в условиях недостатка тепла и переувлажнения. Водный и солевой режимы замкнуты в связи с мерзлотой. Доминирует физическое выветривание. Периодическое оттаивание почвогрунтов, их замерзание и подсушивание поверхности способствуют развитию процессов вспучивания, приводящего к разрывам дернины и излияниям разжиженной набухшей минеральной массы через трещины корки, а также бугро- и пятнообразованию, термокарсту и другим процессам. Поэтому почвенные горизонты неясно выражены, перемешаны, изогнуты, разорваны, с нарушениями целостности почвенного профиля или с криопедотурбациями. Мерзлотные процессы осложнены солифлюкцией в связи с перенасыщением верхнего горизонта почв при их оттаивании и сползании по многолетней мерзлоте или в связи с тиксотропностью (подвижностью или текучестью почвенной массы при механических воздействиях с последующим самопроизвольным затвердеванием). Тиксотропность связана с развитием на почвенных частицах коллоидных пленок из кремниевой кислоты, гидратов полуторных оксидов (R203), коллоидных органоминеральных образований. Тиксотропный слой в талом состоянии передвигается как тестообразная масса по уклону, изменяя профиль почв, рельеф.

Трансформация органических остатков в связи с малым поступлением их с опадом, низкими температурами, переувлажнением, слабой биохимической активностью происходит слабо. Органика разлагается медленно, в результате формируются грубые органоаккумулятивные горизонты, часто оторфованные. Гумусовые вещества отличаются простым строением, слабо конденсированы. В их составе преобладают неагрессивные фульвокислоты, связанные с полуторными оксидами, с кислой реакцией из-за небольшой зольности опада и низкого содержания в нем катионов, особенно кальция. Накопление гумуса отмечается и в надмерзлотном холодном и оглеенном, богатом коллоидами и перенасыщенном влагой горизонте.

В развитии почв большую роль играет поверхностное и надмерзлотное оглеение. Поверхностное оглеение связано с атмосферными осадками, высокой влажностью воздуха, низкой испаряемостью с поверхности почв. Оно характерно для тундровых восточно-европейских почв с относительно высоким залеганием мерзлоты. В таких почвах оглеение обычно уменьшается с глубиной. В сибирских тундрах из-за застаивания вод над горизонтом мерзлоты происходит надмерзлотное оглеение. Перенасыщенность влагой и оглеение обусловливают высокую дисперсность почв.

Тип почв на водоразделах с суглинистыми и глинистыми почвообразующими породами — тундровые глеевые. Подтипы почв: арктотундровые глеевые, тундровые глеевые типичные, собственно тундровые глеевые, тундровые глеевые оподзоленные.

Арктотундровые глееватые почвы занимают равнинные плакорные участки. Эти почвы распространены на суглинисто-глинистых почвообразующих породах. Арктотундровые глееватые почвы находятся в северной части полуостровов Ямал, Таймыр, Гыданского и к востоку от устья реки Анабар, на островах Новая Земля, Белый, Сергея Кирова, Большой Бегичев, Ляховские, у азиатского побережья Северного Ледовитого океана. Они представлены в основном аласами, заболочены, с озерами.

Растительность на плакорах злаково-осоково-разнотравно-моховая. В понижениях преобладает мохово-осоковая растительность, а на повышениях полигонов наблюдаются оголенные деструктивные пятна.

Профиль арктотундровых почв состоит из следующих горизонтов: Ао — подстилка из мхов, корней осок и других растений мощностью до 5 см, со слабой оторфованностью внизу; AoА1 — грубо-гумусовый горизонт мощностью 3...7 см, коричнево-бурого или темно-коричневого цвета с серым оттенком, с большим количеством корней, суглинистый, мокрый, с резким переходом; Bg — темно-бурый или коричнево-бурый с рыжеватыми и сизоватыми пятнами горизонт, переходящий с глубины 20...30 см в бурый горизонт ВС без следов оглеения. В последнем отмечаются лишь редкие железистые прожилки. Часто горизонт Bg отмечают ошибочно как горизонт G, обычно вязкий и мокрый; См — бурая, мерзлая, льдистая почвообразующая порода, редко со щебнем и глыбами, с глубины 40...50 см.

По гранулометрическому составу почвы суглинистые и глинистые, иногда супесчаные, песчаные и щебнистые, каменистые. В связи с интенсивным дроблением пород при морозном выветривании в них преобладает крупная пыль как наименьший предел крупных фракций в арктической тундре. Гумусовый горизонт значительно обеднен илом и физической глиной.

В почвах содержится 3...7 % гумуса в горизонте AoА1 с постепенным уменьшением вниз до 2...3 % в надмерзлотном слое. В наиболее увлажненных почвах наблюдается второй максимум гумуса (до 12 %) — надмерзлотный, или ретинизированный. В целом профиль почв пропитанно-гумусовый, с фульватным гумусом (Стк: Сфк — 0,3...0,7). Отношение С: N — 10...20. Реакция почв от кислой — слабокислой (рНводн 5...6) в верхних горизонтах до слабокислой — нейтральной в нижних вследствие нейтрализации гумусовых соединений. Емкость поглощения низкая — 15...20 мг • экв/100 г почвы, а степень насыщенности почв катионами составляет 60...95 % в зависимости от почвообразующих пород. В почвах по всему профилю отмечаются значительные количества подвижных соединений SiО2 и R2O3, органожелезистых конкреций.

В арктической тундре на недренированных площадях встречаются болотные и заболоченные почвы, на морских песчаных террасах — остаточно-осолоделые иллювиально-гумусовые, а на прибрежных отмелях — маршевые солончаковые и незасоленные, в поймах — иловато-перегнойные почвы.

Тундровые глеевые типичные почвы (рис., а) формируются в автоморфных условиях на суглинисто-глинистых отложениях под травяно-моховыми, мохово-лишайниковыми группировками. Распространены на заболоченных равнинах северной части Западно-Сибирской низменности, на Северо-Сибирской, Яно-Индигирской, Колымской и Абыйской низменностях, в северо-восточной части Чукотского полуострова. Равнины сильно заболочены, много болот и озер. Рельеф сложный: на увалах трещинно-полигональный с буграми пучения, причем значительно осложнен оползнями и солифлюкцией.

Профиль тундровых глеевых почв имеет следующее строение: Ао — живая растительная подушка или слабооторфованная подстилка мощностью от 3 до 6 см; A1 (AoA1) — грубогумусовый (реже торфянистый) горизонт мощностью до 20 см, темно-серый с коричневатостью или коричнево-бурый, суглинистый, влажный, содержит массу переплетенных корней растений; в пятнистых тундрах этот горизонт имеет зачаточный характер или отсутствует; переход неровный, заметный; Bg(G) — иллювиальный оглеенный или глеевый горизонт мощностью 40...50 см, неравномерно окрашенный (на буром фоне много ржавых и сизых пятен), суглинистый или глинистый, мокрый, тиксотропный; переход по границе оттаивания; GM — глеевый темно-сизый, мерзлый, с льдистыми прожилками горизонт; почвообразующая порода расположена в длительномерзлотном слое.

Тиксотропия отсутствует лишь на карбонатных породах.

В океанических провинциях формируются своеобразные тундровые почвы, в которых развиваются торфянистые и торфянисто-перегнойные горизонты мощностью до 20 см. Содержание гумуса в горизонте А1 5... 10 %, в горизонте A0 A1 30...60 %. Эти почвы глубоко пропитаны фульватным гумусом по всему профилю вплоть до надмерзлотного слоя вследствие миграции гумусовых веществ вниз к мерзлоте. Отношение С : N широкое (30...40) из-за неполной гумификации растительного опада. Реакция почв колеблется от кислой до слабокислой, реже нейтральной. Емкость поглощения составляет 20...35 мг • экв/100 почвы. Степень насыщенности основаниями 60...90 %.

Собственно тундровые глеевые почвы формируются на суглинистых и глинистых почвообразующих породах и имеют следующие горизонты: Ад — подстилка из мхов, лишайников, стеблей кустарников и злаков мощностью до 5 см; G — глеевый буро-сизый, мокрый, тиксотропный; переход по границе оттаивания; GM — глеевый, мерзлый горизонт; почвообразующая порода мерзлая, оглеенная, суглинистая или глинистая, с льдистыми жилами и линзами.

Реакция почв кислая (рН 4,4...5,5). Степень насыщенности почв основаниями низкая (менее 50 %).

Тундровые глеевые оподзоленные почвы характерны для кустарниковых тундр и лесотундры. Они имеют следующую морфологию: Ао — слабооторфованная подстилка мощностью до 5 см; А1 (Ар) — грубогумусовый, реже оторфованный горизонт мощностью до 30 см, коричнево-бурого цвета, суглинистый, с большим количеством корней растений, с ясным переходом в нижележащий горизонт; А2 (А2В) — буроватый, с белесоватыми пятнами, переходящий неровной границей в следующий горизонт; Bg(G) — буровато-сизого цвета, суглинистый горизонт, редко тиксотропный, мерзлый в нижней части. Почвообразующая порода мерзлая, сизая, суглинисто-глинистая, с льдистыми линзами и прожилками.

В отличие от типичных тундровых глеевых почв они имеют более кислую реакцию (рН 4,5...5,5), повышенную гидролитическую кислотность горизонта А1(AТ), дифференциацию ила и химических элементов по профилю. Подвижного гумуса содержится от 1 до 5 %. Емкость поглощения не превышает 30 мг • экв/ 100 г почвы. Степень насыщенности катионами колеблется от 20 до 65 %.

На плакорах или на сухих повышенных участках, на песчаных, супесчаных почвообразующих породах развиты тундровые иллювиально-гумусовые почвы (подбуры) (рис., б), профиль которых имеет бурый цвет, без оглеения. Почвы сильнокислые и кислые с гуматно-фульватным подвижным гумусом, его содержание достигает 4...7 % в иллювиально-гумусово-железистом горизонте Bhf. Степень насыщенности основаниями в зависимости от почвообразующих пород составляет 40...80 %. Почвы имеют низкую емкость поглощения — 5... 10 мг • экв/100 г почвы. Они обогащены оксидами железа, алюминия и кремнеземом.

В океанических провинциях на песчаных, супесчаных и легкосуглинистых породах под лишайниково-моховым покровом с карликовой березой и багульником развиваются тундровые иллювиально-гумусовые оподзоленные почвы.

Горизонт Ао представляет собой слабооторфованную подушку, под которой залегает горизонт А1A2h (до глубины 15 см), а ниже — Bh (до глубины 20...30 см) и Bf. В иллювиальном горизонте Bh отмечается относительное накопление фульватного гумуса (2...3 %), а в остальных горизонтах его содержание меньше: от 0,2 % до 1,5 %. Почвы сильнокислые (рН 3,8...5,0), так как в минеральной части в обменной форме находится преимущественно водород.

Тундровые почвы имеют неблагоприятные водно-физические и тепловые свойства, низкую биологическую активность.

40.

Подзолистые почвы — типичные почвы хвойных, или северных ("бореальных"), лесов. Также характерны для эвкалиптовых лесов и пустошей южной Австралии. Название происходит от слов "под" и "зола" и появилось, видимо, от русских крестьян, обнаруживавших при вспахивании слой, напоминавший золу. Эти почвы формируются в сырых и холодных местностях.

Представляют собой большую группу кислых сиаллитных элювиально-иллювиально-дифференциированных почв с профилем E-Bt, f, h, al, формирующихся в условиях промывного водного режима при сезонном промораживании на суглинистых моренах, покровных суглинках, суглинистых делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях кислых пород. Для формирования почв характерно периодическое переувлажнение верхней части профиля весной при снеготаянии и осенью перед установкой снежного покрова.

Профиль конкретных почв Ad-A-E-B(t, h…)-С. При антропогенном изменении любые горизонты могут включаться в горизонт Ap (Ap-E-Bh-C).

41.

Генезис серых лесных почв изучали В. В. Докучаев, С. И. Коржинский, И. В. Тюрин, В. Р. Вильяме, В. И. Талиев, В. А. Ковда, Н. Б. Вернардер и др.

Серые лесные почвы по своим свойствам занимают переходное положение от дерново-подзолистых к черноземам. Впервые они были описаны В.В.Докучаевым (1883, 1886) под названием «типичных лесных земель». Он выделил их в самостоятельный тип, сформировавшийся в результате своеобразного процесса почвообразования под травянистыми широколиственными лесами в условиях лесостепи. В таких лесах подзолистый процесс протекает в весьма слабой степени, а дерновый развивается в лучших условиях, чем в таежно-лесной, что связано с более благоприятными климатическими условиями, своеобразием биологического круговорота веществ.

В профиль почв и на их поверхность поступает опад лесной и травянистой растительности (его масса составляет 7... 11 т/га), богатый азотом (50...90 кг/га) и основаниями, особенно кальцием (70... 110 кг/га). На фоне ослабленного промывного режима при слабом сезонном анаэробиозисе, при благоприятном тепловом режиме органическая масса разлагается быстрее, чем в таежно-лесной зоне. Однако опад полностью не разлагается, а накапливается в виде лесной подстилки (отношение опада к лесной подстилке составляет 4:7). Кальций частично закрепляется в лесной подстилке в виде щавелевокислого кальция (вавеллита). Из-за насыщенности опада и лесной подстилки кальцием разложение растительных остатков в почвах происходит при большей нейтрализации гумусовых кислот, чем в дерново-подзолистых почвах. В гумусовом же горизонте гумусовые образования задерживаются в виде гуматов кальция. Подвижные соединения — фульваты алюминия, железа и кальция мигрируют в нижележащие горизонты. Характерны процессы лессиважа. Процессы разрушения минералов на месте вследствие нейтрализации большой части гумусовых кислот выражены незначительно. Взаимодействуя с подвижными фульвокислотами, они обусловливают дифференциацию профиля. Следовательно, основными процессами почвообразования являются гумусонакопление, накопление зольных элементов в горизонте А1 лессиваж, слабое оподзоливание (наличие горизонтов А1А2, А2В).

Выделяют три подтипа серых лесных почв: светло-серые, серые и темно-серые лесные. Каждый из этих подтипов включает фациальные (провинциальные) подтипы: теплые промерзающие, умеренно теплые промерзающие, умеренно длительно промерзающие, умеренно холодные длительно промерзающие.

42.

Э. Раманн в 1905 г. в Центральной Европе выделил почвы, которые в настоящее время называют «бурыми лесными», и назвал их «центральноевропейские буроземы». Г. Мургочи в 1909 г. подобные почвы в Трансильвании назвал «бурыми лесными». Этот термин утвердился в научной литературе в 1930 г. после Международного конгресса почвоведов. В нашей стране большой вклад в изучение этих почв внесли К. Д. Глинка, Л. И. Прасолов, В. М. Фридланд, С. В. Зонн, Ю. А. Ливеровский, Н. Е. Руднева, Г. И. Иванов и др.

Процесс формирования бурых лесных почв отличается своеобразием и называется буроземнообразовательным. Он включает гумусовоаккумулятивный процесс, оглинение и лессиваж. Подзолистый процесс в бурых лесных почвах не происходит. Почвы развиваются при отсутствии подтока грунтовых или застоя атмосферных вод, при промывном типе водного режима (среднегодовой коэффициент увлажнения превышает 1). Однако в режиме увлажнения имеется и сухой период, в основном в августе—сентябре, а на Дальнем Востоке — в сентябре—октябре, когда коэффициент увлажнения снижается до 0,6...1,0. К тому же в почвах преобладают невысокие положительные температуры, а почвенные растворы насыщены С02. Все это способствует накоплению железа, алюминия, марганца, фосфора, магния, кальция, ила, или оглинению, то есть внутрипочвенному образованию глинистых гидро-слюдисто-монтмориллонитовых минералов на месте первичных, в результате химических и биохимических процессов. Особенно интенсивно оглинение происходит в средней части профиля, так как там устанавливаются наиболее благоприятные тепловой и водный режимы. Следует отметить, что гидроксиды и оксиды железа равномерно прокрашивают весь профиль почвы в бурый цвет. Для почв характерен возврат оснований с опадом. Микрофлора и фауна беспозвоночных интенсивно участвуют в разложении опада и растительных остатков, вследствие чего формируется муллевый гумусовый горизонт. Развитие процессов гумификации приводит к возникновению относительно подвижных бурых гуминовых кислот при подчиненном содержании фульвокислот. Последние образуют с железом органо-минеральные комплексы. В почвах содержится много капролитов дождевых червей, что способствует формированию водопрочной структуры. Из верхних горизонтов почв выносятся бикарбонаты, поэтому в почвах отсутствуют карбонаты. Для бурых лесных почв характерен перенос коллоидов и пылевато-илистых частиц без разрушения минералов, то есть лессиваж.

Тип бурых лесных почв подразделяется на подтипы: бурые лесные типичные (обычные), бурые лесные кислые, бурые лесные оподзоленные, бурые лесные лессивированные, бурые лесные насыщенные (эутрофные), бурые лесные глеевые, бурые лесные карбонатные (остаточные), бурые лесные оподзоленные глеевые. На Дальнем Востоке выделяют бурые лесные типичные, оподзоленные, отбеленные, глеевато- и глеево-отбеленные, желто-бурые почвы.

Разделение бурых лесных почв на роды связано с характером почвообразующих пород. Основные роды почв: обычные (развиваются на элювиальных и элювиально-делювиальных отложениях плотных пород; признаки и свойства характерны для подтипов бурых лесных почв); остаточно-карбонатные (на элюво-делювии и делювии карбонатных пород); остаточно-насыщенные (на элювии и делювии основных магматических пород); красноцветные или ферралитизированные (на древних красноцветных элювиальных и делювиальных отложениях; характерны ненасыщенность почв основаниями, повышенное количество полуторных оксидов, низкая емкость поглощения); вторично-дерновые (с мощным дерновым горизонтом зернисто-комковатой структуры); неполноразвитые.

На виды бурые лесные почвы разделяют по содержанию гумуса, по щебнистости и каменистости, по глубине появления щебнистости и каменистости. По содержанию гумуса почвы подразделяют на многогумусные (>10%), среднегумусные (5...10%), малогумусные (< 5 %). По щебнистости и каменистости почвы бывают: поверхностно-слабощебнистые или каменистые (> 10 % камней и щебня), поверхностно-среднещебнистые или каменистые (10...20 %), поверхностно-сильнощебнистые или каменистые (20...40 %) и очень сильнощебнистые или каменистые (> 40 % покрытия). По глубине появления щебнистости или каменистости выделяют почвы: поверхностно- (0...30 см), неглубоко- (30...50 см) или глубокощебнистые (50...100 см) или каменистые.

Бурые лесные типичные почвы распространены в Западной и Центральной Европе, в Великобритании, а в России — на Зейско-Буреинской и Амурско-Зейской равнинах Дальнего Востока. В Европе они приурочены в основном к областям распространения карбонатных морен и лёссовидных суглинков. На Дальнем Востоке они развиваются на суглинистом щебнистом элювии коренных пород, аллювиальных глинах, подстилаемых с глубины 1...2 м песками, под дубовыми и дубово-черноберезовыми лесами с подлеском из рододендрона. Почвы слабодифференцированы. Слой подстилки небольшой мощности (1...3 см). Опад разлагается в течение вегетационного периода вследствие высокой микробиологической активности.

Профиль бурых лесных типичных почв состоит из следующих горизонтов: Ао — A1 — A1B — Bt — ВС — С. Горизонт А1 (мощность 15...30 см) буро-серый, с прочной мелкокомковатой или капролитовой (зернисто-комковатой) структурой, с массой корней и многочисленными ходами дождевых червей, рыхлый или слабоуплотненный, с постепенным переходом в горизонт А1В. Этот горизонт (мощность 30...40 см) имеет комковатую или ореховато-комковатую структуру, содержит много корней, ходов дождевых червей, капролитов, постепенно переходит в горизонт Bt. Метаморфический горизонт Bt (мощность 30... 130 см) бурый или красно-бурый, тяжелый по гранулометрическому составу, плотный, ореховатый, с корнями растений и ходами дождевых червей, по граням структурных отдельностей заметны органо-минеральные пленки или корочки, часто с обломками пород или щебнем; переход в буроватый горизонт ВС постепенный. Почвообразующая порода желтовато-бурая, чаще из суглинистого каменисто-щебнистого элювия, элювия-делювия плотных пород, реже мелкоземистых отложений.

Бурые лесные кислые почвы распространены в Западном Закавказье, в предгорьях западной части Карпат на суглинисто-щебнистом элювии бедных основаниями плотных пород (гранитов, гнейсов, гранито-гнейсов, песчаников) и на бескарбонатных делювиальных отложениях холмистых возвышенностей и равнин. Мощность профиля колеблется от 5 до 120 см. По морфологическому строению почвенный профиль слабо дифференцирован на генетические горизонты (Ао — АоА1 — А1 — А1В — Bt — ВС — С). Переходы между горизонтами постепенные. Почва содержит обломки пород и щебень. Под слаборазложившейся подстилкой (до 7 см) из древесного опада находится переходный грубогумусовый коричневато-черный или коричневато-темновато-серый, бесструктурный, рыхлый горизонт AoА1 (до 5 см); далее идет серый с коричневым оттенком или темно-бурый горизонт А1 (5...25 см). Этот горизонт в основном суглинистый, часто щебнистый, комковато-мелкозернистый или порошисто-зернистый. В целинных почвах горизонт А1 постепенно переходит в горизонт ABt. Горизонт ABt (10...20 см) серо-бурый с коричневатостью, щебнисто-суглинистый, комковатый или зернисто-комковатый. Текстурный или иллювиально-метаморфический горизонт Вt,m (30...70 см) имеет бурую, охристо-бурую окраску, плотный, комковато-ореховатый с глянцевыми пленками, обломками пород и щебнем, постепенно переходит через буровато-желтый горизонт ВС в щебнисто-каменистую элювиальную или элювиально-делювиальную почвообразующую породу.

Бурые лесные оподзоленные почвы (рис.) расположены на делювиально-пролювиальных шлейфах.

Их профиль слабо дифференцирован на горизонты (A0 — А0А1— А1А2 — Bt,m — ВС — С). Эти почвы мощнее (120... 160 см) кислых неоподзоленных и в отличие от них имеют осветленный буровато-светло-серый гумусово-элювиальный горизонт А1A2 порошисто-комковатой структуры, а иногда и оподзоленный горизонт, богатый Si02. Бурые лесные оподзоленные почвы развиваются на породах легкого гранулометрического состава чаще под сосново-дубовыми лесами Дальнего Востока. Для слабых почв характерна кремнеземистая присыпка в верхней части горизонта Bt,m, железисто-марганцевые конкреции и примазки, коричнево-бурые пленки по ореховатым отдельностям.

Бурые лесные эутрофные почвы (мощность 60...90 см) формируются на элювии-делювии основных магматических пород, поэтому обладают высокой биологической активностью. Они встречаются в Приамурье, Биробиджане, в межгорных котловинах Большого Кавказского хребта, Восточного Закавказья и горного Крыма. Такие почвы формируются на невысоких (до 400 м над уровнем моря), хорошо дренированных склонах и вершинах горного Крыма. От вышеописанных подтипов бурые лесные эутрофные почвы отличаются более темной коричневато-бурой окраской, слабокислой или нейтральной реакцией, значительной насыщенностью почвенного поглощающего комплекса основаниями. Горизонт В более выветрелый, ожелезненный.

Бурые лесные карбонатные почвы развиваются на элювии и делювии меловых, юрских, триасовых известковых пород, карбонатных моренах и лёссах. Для них характерны: темно-бурая с коричневатостью окраска, водопрочная зернистая или мелкоореховатая структура, тяжелосуглинистый или глинистый гранулометрический состав, часто с включениями известковых пород. Некоторые из почв недостаточно мощные, если развиваются непосредственно на известняках. Однако во всех лесных карбонатных почвах присутствует иллювиально-метаморфический горизонт.

В бурых лесных почвах отмечается увеличение содержания физической глины и илистой фракции вниз по профилю с максимумом в иллювиально-текстурном горизонте Bt, что отражает процессы оглинения и лессиважа. В кислых оподзоленных почвах наибольшее количество ила содержится в горизонте А1 и в верхней части горизонта Bt.

Минералогический состав крупных фракций зависит от состава исходных пород. Первичные минералы в основном подвержены выветриванию, особенно в горизонте А1 покрыты коричнево-бурыми пленками, причем в наибольшей степени в горизонте Bt. Илистая фракция содержит преимущественно глинистые минералы гидрослюдисто-монтмориллонитового состава, каолинит, полуторные оксиды. В оподзоленных почвах преобладают минералы каолинитовой и монтмориллонитовой групп. В почвах на элювии гранитов обнаружены бейделлит, каолинит, аморфные вещества, гётит.

Физико-химические свойства бурых лесных почв зависят от состава пород, подтипов почв. Наибольшим плодородием обладают бурые лесные типичные суглинистые почвы, в горизонте А1 которых содержится 5...10% гумуса, резко убывающего вниз по профилю (на глубине 20...30 см всего 1,5...3,0%). В составе гумуса преобладают ульминовые кислоты. Гумус типа мюль. Реакция почв слабокислая и близкая к нейтральной (рН 5,5...6,0), отношение С : N = 13... 19. Степень насыщенности основаниями высокая (70...90 %). В составе поглощенных оснований доминирует кальций (> 50%). Емкость поглощения значительная (20...40 мг • экв/100 г почвы). Водный и воздушный режимы ровные.

Бурые лесные кислые почвы в отличие от типичных имеют кислую реакцию по всему профилю, особенно в верхней части, в которой рН солевой вытяжки равна 3,5...5,0. Степень насыщенности катионами низкая (10...40%), емкость поглощения незначительная (5...20 мг· экв на 100 г почвы); в обменном состоянии находятся преимущественно катионы железа и алюминия. Гумуса содержится в горизонте AoА1 15...30 %, в горизонте А1— 5... 10 %, а в горизонте Bt — до 1...2 %. Отношение С : N = 8... 15. В составе гумуса преобладают ульминовые кислоты, связанные с полуторными оксидами. Почвы обеспечены подвижным калием, а подвижного фосфора и гидролизуемого азота мало. Почвы имеют водопрочную структуру, высокую скважность, хорошую воздухо- и водопроницаемость.

В бурых лесных оподзоленных почвах реакция почвенного раствора кислая и слабокислая (рНС0Л 4,0...5,8). В горизонте А1 содержится З...10% гумуса. В оподзоленном горизонте количество гумуса резко уменьшается. В горизонте А1 отношение Сгк: Сфк = 1. Гуминовые кислоты преимущественно связаны с R2O3. В составе поглощенных катионов (20...35 мг • экв/100 г почвы) преобладают кальций и магний, тогда как водорода и алюминия содержится очень мало. Степень насыщенности катионами не превышает 40...60 %. Оподзоленность выражена аналитически в выносе ила из горизонтов А1 и оподзоленных, обогащении S1O2 и уменьшении R2O3 в верхней части профиля.

В бурых лесных эутрофных и карбонатных почвах реакция слабокислая в верхней части профиля и нейтральная или щелочная в нижней. Количество ульматного гумуса составляет 6... 15 %. Отношение С: N = 5...9. Сумма обменных оснований наибольшая (30...65 мг • экв/100 г почвы). Почвы обладают более выраженной и прочной структурой по сравнению с ненасыщенными почвами.

43.

Генезис серых лесных почв изучали В. В. Докучаев, С. И. Коржинский, И. В. Тюрин, В. Р. Вильяме, В. И. Талиев, В. А. Ковда, Н. Б. Вернардер и др.

Серые лесные почвы по своим свойствам занимают переходное положение от дерново-подзолистых к черноземам. Впервые они были описаны В.В.Докучаевым (1883, 1886) под названием «типичных лесных земель». Он выделил их в самостоятельный тип, сформировавшийся в результате своеобразного процесса почвообразования под травянистыми широколиственными лесами в условиях лесостепи. В таких лесах подзолистый процесс протекает в весьма слабой степени, а дерновый развивается в лучших условиях, чем в таежно-лесной, что связано с более благоприятными климатическими условиями, своеобразием биологического круговорота веществ.

В профиль почв и на их поверхность поступает опад лесной и травянистой растительности (его масса составляет 7... 11 т/га), богатый азотом (50...90 кг/га) и основаниями, особенно кальцием (70... 110 кг/га). На фоне ослабленного промывного режима при слабом сезонном анаэробиозисе, при благоприятном тепловом режиме органическая масса разлагается быстрее, чем в таежно-лесной зоне. Однако опад полностью не разлагается, а накапливается в виде лесной подстилки (отношение опада к лесной подстилке составляет 4:7). Кальций частично закрепляется в лесной подстилке в виде щавелевокислого кальция (вавеллита). Из-за насыщенности опада и лесной подстилки кальцием разложение растительных остатков в почвах происходит при большей нейтрализации гумусовых кислот, чем в дерново-подзолистых почвах. В гумусовом же горизонте гумусовые образования задерживаются в виде гуматов кальция. Подвижные соединения — фульваты алюминия, железа и кальция мигрируют в нижележащие горизонты. Характерны процессы лессиважа. Процессы разрушения минералов на месте вследствие нейтрализации большой части гумусовых кислот выражены незначительно. Взаимодействуя с подвижными фульвокислотами, они обусловливают дифференциацию профиля. Следовательно, основными процессами почвообразования являются гумусонакопление, накопление зольных элементов в горизонте А1 лессиваж, слабое оподзоливание (наличие горизонтов А1А2, А2В).

Выделяют три подтипа серых лесных почв: светло-серые, серые и темно-серые лесные. Каждый из этих подтипов включает фациальные (провинциальные) подтипы: теплые промерзающие, умеренно теплые промерзающие, умеренно длительно промерзающие, умеренно холодные длительно промерзающие.

В подтипах серых лесных почв наиболее распространены следующие роды: обычные (соответствуют вышеприведенным описаниям); остаточно-карбонатные (на карбонатных породах, вскипают в горизонте В); контактно-луговатые (на двучленных наносах); пестроцветные (на пестроцветных корах выветривания); со вторым гумусовым горизонтом (имеют ниже горизонта А1А2 гумусовый горизонт Ah).

На виды почвы подразделяют по глубине вскипания и мощности гумусового горизонта (A1 + А1А2). По глубине вскипания различают высоковскипающие (выше 100 см) и глубоковскипающие (глубже 100 см), а по мощности гумусового горизонта — мощные (> 40 см), среднемощные (40...20 см), маломощные (< 20 см).

Серые лесные почвы, используемые в земледелии, подразделяют на подтипы: светло-серые освоенные (Апах = 20...25 см, гумуса 1,5%); светло-серые лесные окультуренные (Апах > 20 см, гумуса 4...5 %); серые лесные освоенные (Апах = 20...25 см и более, гумуса 2...3,5 %); темно-серые лесные освоенные (гумуса 3...4 %).

Светло-серые лесные почвы (рис., а) среди почв данного типа отличаются наибольшей оподзоленностью и наименьшей мощностью гумусового горизонта. Их почвенный профиль включает следующие горизонты: Ао(Ад) — в целинных почвах лесная подстилка или дернина темно-бурого цвета; А1 — гумусово-элювиальный горизонт (15...20 см и менее) — обычно светло-серый, ореховатой с пластинчатостью или комковато-ореховато-пластинчатой структуры, с кремнеземистой присыпкой, густо пронизан корнями растений; на пахотных почвах горизонт Апах бесструктурный и распыленный; переход постепенный; А1A2 — переходный гумусово-элювиальный горизонт серовато-белесоватого цвета, пластинчатый или плитчато-ореховатый, с кремнеземистой присыпкой, содержит много корней растений; постепенно переходит в горизонт А2В; А2В — переходный элювиально-иллювиальный горизонт серовато-бурого цвета, угловато-мелкоореховатый или плитчато-ореховатый, с кремнеземистой присыпкой, буровато-коричневыми коллоидами на гранях структурных отдельностей, уплотненный, содержит корни растений; переход постепенный; мощность А1A2 + А2В в основном не превышает 15...20 см; В —иллювиальный горизонт, бурый, плотный, вязкий во влажном состоянии, с ореховатой и крупноореховатой структурой в верхней части и ореховато-призматической или призматической в нижней, с коричневыми пленками на гранях структурных отдельностей, гумусовые пленки отсутствуют; переход постепенный; С — преимущественно светло-бурые покровные суглинки, в которых карбонаты наблюдаются примерно лишь с глубины 2 м в виде журавчиков, известковых трубочек, прожилок.

Рис. 13. Строение профиля серых лесных почв: а — светло-серой лесной; б — темно-серой лесной

Серые лесные почвы отличаются от светло-серых почв ослаблением подзолистого и большим развитием дернового процесса. Профиль почв имеет следующее морфологическое строение: Ao(Ag) — А1 — А1А2 — А2В — В — ВС — С. В целинных почвах лесная подстилка Ao(Ag) маломощная (до 2 см), а в Восточной Сибири доходит до 5 см, состоит из слаборазложившегося растительного опада; переход ясный или резкий; гумусово-элювиальный горизонт А1 более мощный (до 25...35 см), серый, комковато-ореховатый или комковато-пылеватый, густо пронизан корнями, рыхлый, с постепенным переходом в следующий гумусово-элювиальный горизонт А1А2 (10...15 см). Данный горизонт не имеет ясно выраженного белесоватого оттенка, интенсивнее прокрашен гумусом, содержит много корней растений, обычно крупнопористый, комковато-ореховатый с Si02 на гранях структурных отдельностей; переход постепенный. Элювиально-иллювиальный горизонт А2В обычно более темноокрашенный, с четкой угловато-ореховатой структурой, с белесой присыпкой на поверхности агрегатов, мощность до 20 см; переход заметный. Иллювиальный горизонт В бурый или коричнево-бурый, ореховато-призматический и ореховатый, плотный, с лаковыми (черновато-бурыми) пленками на поверхности структурных отдельностей, с белесой присыпкой Si02; его нижняя граница на глубине 80... 120 см переходит в горизонт ВС. Последний имеет буроватую окраску, плоскокомковатый, постепенно переходит в горизонт С — светло-бурую почвообразующую породу, обычно трещиноватую, с неясно призматической структурой, содержащую карбонаты с глубины 150...170 см.

Темно-серые лесные почвы (рис. б) в отличие от светло-серых лесных почв не всегда имеют в профиле горизонты Ао и А1A2. В горизонте, переходном от гумусового к иллювиальному, преобладают признаки гумусового. Профиль имеет следующее строение: (A0) - А1 - (А1A2) - АВ - B1 - В2 - ВСК - (ВС) - СК(С). Почвы по своим свойствам весьма близки к оподзоленным черноземам. Для них характерен довольно мощный гумусовый горизонт А1 (до 30...50. а иногда и до 60 см) темно-серого цвета, в основном комковатый или комковато-ореховатый, с массой корней; переход постепенный. Горизонт А1А2 определяется по наличию кремнеземистой присыпки, но чаще отсутствует. Под ним залегает горизонт АВ (гумусово-иллювиальный), интенсивно прокрашенный гумусом, темно-бурый или темно-коричневый, мелкоореховатый. Иллювиальный горизонт Bt текстурный, ореховатой структуры, на гранях структурных отдельностей заметны темные пленки. С глубины 120...150 см в почвообразующей породе наблюдаются карбонатные конкреции.

Наибольшая мощность горизонтов отмечается у серых лесных почв провинции субконтинентального климата. При резко континентальном климате (от реки Оби до озера Байкал) серые лесные почвы имеют пониженную интенсивность почвообразования. Это выражается в меньшей мощности горизонтов (горизонт А1 в серых лесных почвах 7...12см, в серых—10 и в темно-серых — 15...25 см). В серых лесных почвах с глубины 80...100 см встречаются ржавые пятна и сизоватые разводы. В иллювиальном горизонте В на структурных отдельностях отсутствуют гумусово-глинистые натеки и пленки. Для данных почв характерны большая дисперированность и подвижность физической глины в горизонтах В и ВС, более высокая миграционная способность железа из-за временного переувлажнения.

Среди серых лесных почв встречаются почвы со вторым гумусовым реликтовым горизонтом (Ah) под горизонтом А1A2 В Забайкалье в межгорных котловинах и на пологих склонах сопок, внутри межгорных депрессий распространены серые лесные мерзлотно-глеевые почвы с многолетней мерзлотой на глубине 3,5...5,0 м.

В Западной Сибири встречаются серые лесные осолоделые почвы вследствие пульсации водного режима и слабой минерализации грунтовых вод. В настоящее время из-за изменения климата наблюдается проградация почв. На слабодренированных плоских междуречьях встречаются серые лесные глеевые, глеевые осолоделые, солонцеватые и солончаково-солонцеватые луговые почвы, солоди, а в депрессиях — лугово-болотные, дерново-глеевые, торфяно-болотные.

На склонах крутизной от 2° и более распространены серые лесные эродированные почвы, а на элювии карбонатных пород — остаточно-карбонатные серые лесные почвы, для которых характерны неглубокое залегание карбонатов (выше 50 см), отсутствие или слабое оподзоливание, хорошо выраженная зернисто-ореховатая структура.

Гранулометрический состав серых лесных почв варьирует от легкосуглинистого до глинистого. По всему профилю преобладает фракция крупной пыли (0,05...0,01 мм), которая составляет 40...70 %. Верхние горизонты обеднены пылевато-илистыми частицами. С глубиной содержание ила возрастает в горизонте В в связи с лессиважем. В валовом составе преобладает SiО2 (65...85 %). По сравнению с дерново-подзолистыми почвами в серых лесных почвах содержится больше Аl2О3 (7...20 %), Fе2О3 (2... 10 %); они богаче оксидами кальция и магния. Наиболее ярко выражена дифференциация оксидов в светло-серых лесных почвах. В темно-серых лесных почвах в поверхностных горизонтах содержится мало SiО2, в горизонте В практически отсутствуют полуторные оксиды.

Во фракции с размером частиц более 0,01 мм доминирует кварц, на втором месте стоят полевые шпаты, присутствуют рутил, циркон, турмалин, ильменит, амфиболы, слюды, глауконит, лимонит, магнетит и др. Илистая фракция состоит из аморфных соединений R2O3 и SiО2, гидрослюд с примесью бейделлита, хлорита, вермикулита, а иногда и каолинита.

В горизонте А1 у светло-серых почв в западных провинциях содержится 1,5...3,0 % гумуса, в восточноевропейской — до 3...4 %, в серых лесных — соответственно от 2,0...3,5 до 4...6 % и в темно-серых лесных — от 3...4 до 5...8 %. Пахотные слои содержат меньше гумуса (1,5...2,5 % в светло-серых и 3...5 % в темно-серых лесных почвах). По сравнению с дерново-подзолистыми количество гумуса в серых лесных почвах уменьшается более постепенно. В горизонте А1 отношение Сгк: Сфк = 0,7...1,0, а в горизонтах А1А2 и А2В Сгк: Сфк = 1,5...2,6, ниже уменьшается с преобладанием фульвокислот. В горизонте А1 кроме черных гуминовых кислот содержатся бурые, слаборастворимые в воде и не способные удерживать кальций от вымывания. Черные гуминовые кислоты, недоусредненные кальцием, обычно мигрируют в нижележащие горизонты из-за повышенной растворимости в воде. Поэтому вследствие потери этих кислот горизонт А1 приобретает серую окраску, усиливающуюся процессом оподзоливания. Благодаря поступлению черных гуминовых кислот в средней части профиля формируется ореховатая структура (горизонты А2В, В). Здесь бурые гуминовые кислоты не наблюдаются, а из фульвокислот доминируют щелочно-растворимые фракции, связанные с глинистыми минералами. В серых лесных почвах по сравнению с черноземами более высокая податливость гумуса к растворению.

В серых лесных мерзлотно-глеевых почвах содержание гумуса в горизонте А1 колеблется от 5...8 % (в серых лесных) до 8... 14 % (в темно-серых); количество его резко уменьшается на глубине 50 см до 1 %). В составе гумуса большое количество негумифицированных органических остатков, преобладают гуминовые кислоты.

Светло-серые лесные почвы имеют преимущественно сильнокислую и кислую реакцию по всему профилю (рНС0Л 3,5...5,5), насыщены основаниями в верхних горизонтах (до 60...80 %). Серые и темно-серые почвы обладают кислой и слабокислой реакцией (рНС0Л 4,5...6,0), большей насыщенностью основаниями (от 70...85 % у серых лесных до 80...96 % у темно-серых лесных). Емкость поглощения в горизонте А1 варьирует от 10...20 мг • экв/ 100 г почвы у светло-серых до 25...50 мг • экв/100 г почвы у темно-серых в зависимости от содержания пылевато-илистых частиц и количества гумуса. Из поглощенных катионов преобладают кальций и магний. Во всех горизонтах, кроме карбонатного, имеются водород и алюминий. В некоторых осолоделых почвах количество магния возрастает до 25 % от емкости поглощения. В них отношение Сгк: СфК больше 1; гумусовые кислоты большей частью связаны с кальцием. Содержание питательных элементов низкое и среднее: общего азота в горизонте А1 0,1...0,4 %, подвижного фосфора—менее 15 мг/100 г (по Кирсанову), подвижного калия — 5...10 мг/100 г (по Масловой).

44.

В. В. Докучаев назвал черноземы «царем почв» в связи с их высоким плодородием. О происхождении черноземов существуют различные гипотезы и теории. Одни исследователи склонялись к морскому происхождению черноземов, то есть рассматривали их как морской ил, оставшийся после отступления Каспийского и Черного морей. Другие ученые считали чернозем продуктом переотложения ледниковым морем и айсбергами черной юрской сланцевой глины. Затем была выдвинута теория болотного происхождения чернозема, согласно которой черноземная зона в прошлом представляла собой сильно заболоченную тундру. При дренировании территории с наступлением теплого климата происходило разложение болотной и тундровой растительности, болотного ила и поселение наземной растительности, в результате чего и сформировались черноземы.

Более точные представления о происхождении чернозема принадлежат М. В. Ломоносову, который в работе «О слоях земных» (1763) писал, что чернозем — не первообразная и не первозданная материя, но произошел от согнития животных и растительных тел со временем.

Теорию же растительно-наземного происхождения черноземов высказал Ф. Рупрехт в труде «Геоботаническое исследование о черноземе» (1866). Он рассматривал возникновение черноземов как результат поселения травянистых растений и накопления перегноя при их разложении, не придавая значения другим почвообразовательным факторам.

П. А. Костычев в работе «Почвы черноземной области России» (1886) отводил особую роль корневым системам травянистых растений в накоплении гумуса.

В. Р. Вильяме считал, что генезис черноземов — результат развития дернового процесса под луговыми степями.

Происхождение черноземов на научной основе было доказано В.В.Докучаевым в труде «Русский чернозем» (1883). Он считал образование черноземов результатом накопления в горной породе перегноя «от согнивания травянистой степной, а не лесной растительности, при влиянии климата, возраста страны, растительности, рельефа местности и материнских пород». Тип растительности, темпы ее развития, характер и скорость процессов разложения растительных остатков он связывал с климатом.

В последующем Черноземы изучали многие исследователи (Н. М. Сибирцев, И. В. Тюрин, П. Г. Адерихин, Е. А. Афанасьева, Е. А. Самойлова, М. М. Конокова и др.), трудами которых установлено, что черноземы — почвы, сформировавшиеся под многолетней травянистой растительностью лесостепи и степи в условиях непромывного или периодически промывного водного режима. Ведущим процессом почвообразования является интенсивный дерновый процесс, в результате которого развивается мощный гумусово-аккумулятивный горизонт А, накапливаются питательные элементы и оструктуривается почва.

Травянистое сообщество состоит преимущественно из злаков и разнотравья с мощной сетчато-мочковатой корневой системой.

45.

Основы учения о почвообразовании в поймах разработал В. Р. Вильяме. В дальнейшем большое внимание изучению почв в поймах уделяли С. С. Соболев, В. И. Шраг, И. И. Плюснин, Г. В. Добровольский и др.

В поймах рек в зависимости от характера водного режима и связанных с ним процессов между почвами и растительностью выделяют три группы почв: аллювиальные дерновые, аллювиальные луговые, аллювиальные болотные.

Аллювиальные дерновые почвы. Эти почвы формируются в прирусловой части поймы, на повышенных участках центральной поймы под разнотравно-злаковой растительностью с примесью бобовых, реже под тополевыми, вязовыми и дубовыми лесами с травяным покровом в условиях непродолжительного затопления паводковыми водами. В этой группе почв выделяют типы: аллювиальные дерновые кислые и аллювиальные дерновые насыщенные. Типы в зависимости от местоположения подразделяют на подтипы: слоистые примитивные, слоистые и собственно аллювиальные дерновые, которые могут быть кислыми или насыщенными. В таежной зоне встречаются аллювиальные дерновые оподзоленные, а в лесостепи и степи — аллювиальные дерновые насыщенные остепняющиеся почвы.

Аллювиальные дерновые слоистые примитивные почвы образуются на прирусловых валах и грядах. Они имеют отчетливый слоистый профиль, слаборазвитый гумусовый горизонт мощностью до 15 см (содержание гумуса менее 2 %), легкий гранулометрический состав, отличаются бесструктурностью.

Аллювиальные дерновые слоистые почвы развиты на пониженных участках прирусловой поймы. Их профиль состоит из следующих горизонтов: Ад — А1 — В — CD. Ад — слабоуплотненная маломощная дернина, землистая. А1— гумусовый горизонт серого цвета, легкого гранулометрического состава, слоистый (песчаные, супесчаные и редко легкосуглинистые слои аллювия мощностью 1...10см), со слабовыраженной комковатой структурой; переход постепенный. В — переходный горизонт, слоистый, без признаков иллювиального процесса, слабогумусированный. CD — аллювий различного гранулометрического состава, яснослоистый.

Собственно аллювиальные дерновые почвы занимают повышенные участки центральной поймы. Почвы характеризуются отсутствием или слабовыраженной слоистостью профиля, мощным (20...30 см, иногда до 60 см) гумусовым горизонтом А1 комковато-зернистой структуры, темно-серого цвета, бурым горизонтом В, чаще комковатой структуры, различного гранулометрического состава.

46.

Особенности почвообразования в горах связаны с изменением климата в зависимости от рельефа (высоты и экспозиции склонов), денудацией, приводящей к непрерывному обновлению почв материнскими породами. Горные почвы каменистые, щебнистые, маломощные, преимущественно неполнопрофильные.

У подножья склона располагается пояс полупустынного субтропического климата, в котором преобладают сероземы. На высоте 100...200 м над уровнем моря он сменяется степным поясом с горными каштановыми почвами и горными черноземами, а с 300 м — лесным поясом. В пределах высот от 300 до 800 м распространены лиственные леса с горными серыми лесными почвами, от 800 до 1200 м — буковые леса с горными бурыми лесными почвами, от 1200 до 1800 м — хвойные леса с горными подзолистыми почвами. Выше этот пояс сменяется субарктическими (1800...2200 м) и альпийскими лугами (2200...3500 м) с горно-луговыми почвами. С высоты 3500 м появляются вечные снега и льды.

Для западного склона Кавказа, на котором задерживается большая часть влажных воздушных масс с Черного моря, прослеживается следующая смена почвенных зон: до высоты 500 м преобладают горные красноземы под дубово-каштановыми лесами; до высоты 1200 м — горные бурые лесные почвы под буковыми лесами; до высоты 1600 м — горные подзолистые почвы под пихтовыми лесами; до высоты 2000 м — горно-луговые почвы под альпийскими и субальпийскими лугами; до высоты 2800 м — обнаженные скалы с фрагментарными почвами; выше лежат вечные снега и льды.

В среднеазиатских горных системах (Памир, Тянь-Шань) лесной пояс отсутствует. В почвенном покрове на элювии горных пород, элювиально-делювиальных и пролювиальных отложениях преимущественно сформированы горные сероземы, горные коричневые почвы. В ареале коричневых почв на высотах 2200...2800 м Тянь-Шаня и Памиро-Алая выделяются своеобразные почвы арчевников — коричнево-бурые или темно-цветные, обычно менее щебнистые, чем коричневые. Другие, еще более экзотические почвы Тянь-Шаня занимают наибольшие площади на западе (на Ферганском хребте) под ореховыми лесами с кленом, яблоней и кустарниками из жимолости, алычи, бересклета, миндаля.

В межгорных котловинах и впадинах на высоте 1000...3200 м, в низких котловинах (1000...2000 м) преобладают своеобразные горные светло-бурые почвы — горные аналоги бурых полупустынных почв. В наиболее аридной западной части котловины Иссык-Куля они сменяются серо-бурыми пустынными гипсоносными почвами, хотя в северо-восточной ее части распространены черноземы. Здесь характерно и развитие сазовой полосы с солончаками или карбонатными корами мощностью 10...20 см. Средневысотные котловины (2000...2800 м) заняты каштановыми, а самые высокие — каштановидными горно-долинными почвами.

Для Казахстанской фации горных областей характерно широкое распространение субальпийских и альпийских почв.

Вертикальный спектр Копетдага очень прост: горные сероземы, сменяющиеся на высоте 1200 м горными коричневыми и горными серо-коричневыми почвами. В целом же почвы слаборазвиты, щебнисты, чередуются с многочисленными скальными выходами.

В Южно-Сибирской горной области (горные системы Алтая, Кузнецкого Алатау, Салаира, Саян, Прибайкалья, Забайкалья, Станового хребта) выделяют степной, лесостепной, лесной (таежный), луговой и тундровый пояса. Степной и лесостепной пояса отсутствуют в горах Станового хребта и Северного Забайкалья, горно-луговой встречается лишь на Алтае и Саянах. Здесь преобладают горные черноземы, горные мерзлотно-таежные, горные луговые, горные лугово-степные, горные тундровые в основном каменисто-щебнистые почвы.

На Северном Урале в поясе тундры большие площади занимают арктические пустыни, каменистые россыпи, выходы горных пород. На этих территориях расположены аркто-тундровые, горные тундровые почвы, ниже — маломощные торфянистые или перегнойные иллювиально-гумусовые, а в таежно-лесном поясе преобладают горные таежно-мерзлотные и своеобразные кислые неоподзоленные почвы, иногда дерново-карбонатные и перегнойно-карбонатные почвы. Лесные кислые неоподзоленные почвы более характерны для Среднего Урала. По многим свойствам они аналогичны подбурам. В нижнем поясе на восточном склоне появляются магнезиальные солоди на элювии змеевиков. За пределы лесного пояса выходят лишь отдельные вершины с дерновыми субальпийскими почвами крупнотравных лугов. В южной части Среднего Урала появляются дерново-подзолистые почвы. На Сибирском склоне в полосу низкогорий по долинам заходят серые лесные почвы.

Наибольшие площади занимают горные мерзлотно-таежные почвы Сибири и Дальнего Востока и горные бурые лесные почвы, встречающиеся на Кавказе, в Карпатах, Альпах, Пиренеях, Кантабрийских, Иберейских и Каталонских горах, Вогезах, Судетах. Второе место занимают высокогорные почвы, встречающиеся на Памире, Тянь-Шане, Тибете, Куньлуне, Парапамизе-Гиндукуше. Третье место занимают горные тундровые, горные подзолистые почвы, распространенные в Скандинавских, Пенинских, Уральских горах, Большом и Малом Хингане. Значительные площади заняты горно-луговыми альпийскими, а затем горными коричневыми почвами, горными сероземами, горными красноземами и горными желтоземами, а также горными черноземами, горными каштановыми и бурыми полупустынными почвами. Меньшие

площади заняты горными железистыми, ферраллитными, пустынными почвами. На Камчатке и Курильских островах распространены горно-лесные вулканические, горно-луговые вулканические и горно-тундровые вулканические почвы.

В горных частях тундры преобладают каменистые поля. На сильнощебнистых почвообразующих породах распространены маломощные торфянисто-дерновые почвы — аналоги аркто-тундровых, в средней тундре — дерновые субарктические почвы без оглеения, а в южной подзоне — тундровые подбуры. Аркто-тундровый тип горной зональности свойствен горам Таймыра и северной Чукотки.

Горные подзолистые почвы маломощны. Их профиль имеет следующее строение: Ао — лесная подстилка из опада хвойных пород мощностью 1...2 см; А! (до 10 см) — серый горизонт с корнями и растительными остатками, комковатый, с дресвой и щебнем местных горных пород; А2 (до 5 см) — светло-серый, бесструктурный горизонт с дресвой и щебнем; В или ВС (до 15 см) — буроватый, комковатый горизонт содержит много дресвы и щебня. Мощность профиля горной подзолистой почвы редко превышает 20 см, а подзолистые почвы на равнинах имеют мощность в 10 раз большую. Эти почвы используют под пастбища и леса.

Лесорастительные свойства горных бурых лесных почв удовлетворительные. Они хорошо обеспечены питательными элементами, имеют зернисто-комковатую и комковатую водопрочную структуру, обеспечивающую им хороший водно-воздушный режим, высокую емкость поглощения (30...40 мг • экв/100 г почвы), насыщены основаниями (кальцием и магнием), содержат 6... 12 % фульватно-гуматного гумуса. Механизм оструктуренности в этих почвах коагуляционный (осаждение гумусово-глинисто-железистых комплексов) и биогенный. В связи с этим продуктивность лесных насаждений на бурых лесных почвах высокая. Однако при неправильном лесопользовании (рубка сплошными лесосеками, трелевка вдоль склона) или сведении леса развивается водная эрозия. Эти почвы используют в сельском хозяйстве под зерновые, овощные, технические и плодовые культуры.

Горные черноземы, горные коричневые и горные каштановые почвы выборочно осваивают под земледелие. На них выращивают зерновые, овощные и плодовые культуры. Коричневые почвы используют под цитрусовые, виноград и плодовые, а горные красноземы и желтоземы под те же культуры и под чайные плантации. Горно-луговые почвы на высотах 1800...2000 м и выше в условиях короткого и холодного лета, продолжительной и очень холодной зимы, имеющие в горизонте А слаборазложившийся гумус (10...20 %), используют преимущественно под пастбища для овец и редко в сельскохозяйственном производстве.

Освоение горных почв зависит от структуры рельефа, фрагментарного распространения почв, каменистости и мощности почв.

При хозяйственной деятельности ярко проявляется смыв почв, образуются селевые потоки, оползни, снежные лавины. Следовательно, при их освоении необходимо предусматривать противо-эрозионную организацию территории. В низкогорьях и предгорьях применяют плантажную обработку почв, террасирование склонов, почвозащитные севообороты, полосное земледелие, упорядочивают лесозаготовительные работы, строго регулируют рубки, не допускают рубки на крутых склонах, проводят лесопосадочные работы. На горных территориях следует регулировать выпас скота.

Равнинные внутригорные и подгорные территории в благоприятных условиях используют в сельском хозяйстве для выращивания ценных пищевых и технических культур, проводят работы по удалению из мелкозема каменистого материал

46.

Каштановые почвы исследовали С. С. Неуструев, Л. И. Иозифович, Л.И.Прасолов, И. Н. Антипов-Каратаев, Е.Н.Иванова, В. М. Фридланд, Б. А. Зимовец, И. В. Иванов, В. А. Демкин, М. Н. Першина и другие ученые.

Каштановые почвы образовались в условиях засушливого климата при непромывном водном режиме. Периоды активного почвообразования — весна, осень, иногда раннее лето. В почвы сухих степей поступает меньше органического вещества, чем в черноземы. Ежегодный растительный опад не превышает 4 т/га. Дерновый процесс ослаблен в связи с более жесткими климатическими условиями. Летом под влиянием аэробных микроорганизмов растительные остатки минерализуются, весной и осенью — гумифицируются, зимой происходит денатурация гумуса и его накопление. Гумусообразование идет медленными темпами.

В опаде содержится значительное количество зольных элементов (161 кг/га ежегодно). В подзонах темно-каштановых и каштановых почв в растительном опаде преобладают кремний, кальций, магний, калий, а в подзоне светло-каштановых почв имеется еще в значительном количестве натрий, входящий в поглощающий комплекс. Следовательно, наблюдается наложение на дерновый процесс солонцового процесса, особенно в связи с влиянием засоленных почвообразующих пород. Вследствие сорбирования катионов натрия высокодисперсными частицами разрушаются почвенные агрегаты, происходит диспергирование почвенной массы, а следовательно, потеря прочности структуры.

В связи с недостаточным промачиванием почв из корнеобитаемых горизонтов до глубины промачивания вымываются в основном легкорастворимые соли. Одновременно формируется гипсоносный горизонт в результате взаимодействия Na2SО4 с разными формами кальция и вымывания гипса сверху. Карбонаты кальция и магния, сульфаты кальция перемещаются на незначительную глубину, образуя иллювиально-карбонатный горизонт, в котором много конкреций, пропиточных (мучнистых) или миграционных (мицеллярных) образований в зависимости от провинций. С увеличением содержания солей повышается значение рН. Водорастворимые соединения перемещаются преимущественно во время таяния снега.

В сухих степях сильно выражена комплексность почвенного покрова в связи с наличием микрорельефа и засоленностью почвообразующих пород. Большую роль в возникновении неоднородности почвенного покрова играют слабая дренированность территории, аридность климата, эрозии и др.

Тип каштановых почв умеренного пояса впервые был выделен В. В. Докучаевым (1883) в качестве зонального для сухих степей. В данном типе выделяют три подтипа почв: темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые почвы.

Выделяют фациальные термические группы или провинциальные подтипы: очень теплые периодически промерзающие, теплые кратковременно промерзающие, теплые промерзающие, умеренно теплые промерзающие, умеренно длительно промерзающие. В группе очень теплых почв не встречаются светло-каштановые, а для группы умеренно длительно промерзающих характерны только темно-каштановые почвы. Однако в практическом отношении более приемлемо деление почв на следующие фации: южноевропейская (теплая), восточноевропейская и казахстанская (умеренная), восточноевропейская (глубинно-холодная). В каждом подтипе различают роды: обычные, солонцеватые, солончаковатые, карбонатные, глубоковскипающие, карбонатные перерытые, глубокосолонцеватые, остаточно-солонцеватые, осолоделые, остаточно-луговые, контактно-луговатые, бескарбонатные, слитые, неполноразвитые.

На виды почвы подразделяют по мощности гумусового горизонта, по степени солонцеватости и по степени смытости. По мощности гумусового слоя (А + В1) выделяют мощные (более 50 см), среднемощные (30...50 см), маломощные (20...30 см), маломощные укороченные (менее 20 см) почвы. По степени солонцеватости почвы бывают несолонцеватые (содержание натрия менее 3 % емкости поглощения), слабосолонцеватые (3...5 %), среднесолонцеватые (5...10 %) и сильносолонцеватые (10...15 %). По степени смытости непахотные почвы подразделяют на слабосмытые (смыто не более половины горизонта А), среднесмытые (горизонт А смыт более чем наполовину или полностью), сильносмытые (горизонт В смыт частично или полностью). Пахотные почвы по степени смытости также бывают слабосмытые (смыто до 30 % первоначальной мощности горизонтов А + В1 в пашню вовлекается самая верхняя часть горизонта В1); среднесмытые (смыто 30...50 % мощности горизонтов А + В1 в пашню вовлекается значительная часть или весь горизонт В1); сильносмытые (смыта большая часть горизонтов А + В1).

Темно-каштановые почвы (рис., а) расположены на равнинных территориях в северной подзоне сухих степей под ковыльно-типчаковой растительностью с примесью разнотравья. Профиль почв имеет следующее морфологическое строение: А — В1 — В2 — ВК(ВСК) — Ск. Для этих почв характерен хорошо выраженный гумусовый горизонт А, он имеет темно-серую с коричневым оттенком или коричнево-темно-серую окраску, комковатую, комковато-зернистую или пороховато-мелкозернистую структуру на целине и пылевато-комковатую — в пахотных почвах. Мощность горизонта А колеблется от 25...40 см (южноевропейская фация) до 10...15 см (восточносибирская фация); вскипание наблюдается в нижней части горизонта; переход постепенный. Горизонт В1 темно-бурый, серо-бурый или коричневатый, уплотненный, комковатый, а горизонт В2 неравномерно прогумусированный с потеками гумуса, плотноватый, призмовидно-комковатый. Мощность гумусового слоя (А + В1) в южноевропейской фации составляет 60...70 см, в восточноевропейской и казахстанской — 35...45 (60) см; переход постепенный. Иллювиально-карбонатный горизонт ВК(ВСК) темно-бурый или желтый, с гумусовыми затеками, призматический, плотный, содержит много белоглазки, а иногда и псевдомицелия, мучнистых скоплений, пропиточных пятен, натечных корок (на щебне в межгорных котловинах в пределах фации умеренно длительнопромерзающих почв). Ск — почвообразующая желтоватая порода с выделениями

Каштановые почвы (рис., б) распространены в средней подзоне сухих степей под полынно-типчаковой и полынно-типчаково-ковыльной растительностью на лёссовидных суглинках, сыртовых глинах, засоленных третичных отложениях. В отличие от темно-каштановых почв они имеют буровато- и коричнево-серую окраску горизонта А, меньшую мощность гумусового слоя (30...40 см), меньшую глубину вскипания (40...45 см), склонны к образованию призмовидно-крупнокомковатой структуры в подгоризонтах В1 и В2, сильнее уплотнен горизонт ВК(ВСК) при высыхании. В них отмечается более высокое залегание гипса (90...150 см) и легкорастворимых солей. В восточносибирской фации выделения гипса и легкорастворимых солей отсутствуют, а карбонаты наблюдаются в виде пропиточных пятен, мучнистых накоплений или натечных корок на щебне.

Светло-каштановые почвы (рис., в) формируются в южной подзоне сухих степей под полынно-злаковой и полынной растительностью. Горизонт А почв (около 15 см) светловато-серо-коричневый, бесструктурный или чешуйчато-слоеватый непрочной структуры, рыхлый, а подгоризонт В1 серовато-бурый, уплотненный, призмовидно-комковатый. Плотный иллювиально-карбонатный горизонт ВК(ВСК) залегает ближе к поверхности, чем у каштановых почв. Горизонт гипсовый и легкорастворимых солей залегает на глубине 60...120 см. В профиле светло-каштановых почв выражена солонцеватость (блестящая буровато-коричневая корочка на структурных отдельностях, большое уплотнение).

С возрастанием степени континентальности верхняя граница иллювиально-карбонатного горизонта более резкая. Мицеллярно-карбонатные каштановые и светло-каштановые почвы распространены только в Восточном Предкавказье.

Лугово-каштановые почвы (рис., г) — полугидроморфные почвы зоны сухих степей суббореального пояса. Они развиваются среди каштановых почв при длительном поверхностном или грунтовом увлажнении по блюдцеобразным понижениям, потяжинам, в межсопочных долинах под разнотравно-кустарничково-злаковой растительностью. По морфологическому строению эти почвы близки к каштановым, отличаются от них большей мощностью гумусовых горизонтов (45...55 см), более высоким содержанием гуматного гумуса (4...6 %, а иногда и до 8 % в горизонте А).

Морфологическое строение лугово-каштановых почв следующее: Ад —дернина в целинных почвах; А — гумусово-аккумуля-тивный горизонт (20...30 см), рыхлый, темно-серый с коричневатым оттенком, зернисто-порошистый или мелкокомковатый; В1 — переходный гумусовый горизонт (15...20 см), бурый с сероватостью, призмовидно-комковатый; В2 — горизонт гумусовых затеков (30...40 см), на светло-буром фоне отмечаются бурые и серо-бурые потеки, комковато-призмовидный; Вк — карбонатный горизонт (50...70 см), уплотненный, светло-бурый, имеются карбонатные прожилки, пятна и белоглазка, плоско-крупнокомковатый; Ск — светло-бурый суглинок, бесструктурный, карбонатный, рыхлый.

Лугово-каштановые почвы подразделяют на подтипы: луговато-каштановые (признаки лугового процесса проявляются слабо) и лугово-каштановые.

Подтипы делят на роды: обычные (на легкосуглинистых, суглинистых и пылевато-супесчаных почвообразующих породах, вскипание в верхней части горизонта В1); карбонатные; выщелоченные; осолоделые; солонцеватые (горизонт В1 содержит более 3 % поглощенного натрия, под горизонтом Вк встречаются выделения гипса и легкорастворимых солей); солончаковатые; слитые; глееватые; промытые; малоразвитые (на плотных породах).

На виды почвы подразделяют по содержанию гумуса (темные — более 4 %, светлые — менее 4 %), по мощности гумусового горизонта, по степени солонцеватости аналогично каштановым почвам. Почвенный покров характеризуется комплексностью. В составе комплексов кроме обычных каштановых почв присутствуют солонцы, солонцеватые, осолоделые и солончаковатые каштановые, малоразвитые, щебнистые почвы.

В темно-каштановых почвах южноевропейской фации в горизонте А содержится 3...4 % гуматного гумуса. В верхних горизонтах отношение Сгк: Сфк > 1, а в нижних — снижается до 0,2...0,7. Гумусовые вещества высокодисперсны; растворяются в воде и способны мигрировать даже в карбонатной среде; в их составе почти отсутствуют агрессивные фульвокислоты и связанные с R2O3 гуминовые кислоты. По сравнению с черноземами каштановые почвы содержат меньше гуминовых кислот, связанных с кальцием. Каштановые и светло-каштановые почвы Восточного Предкавказья содержат меньше гумуса (1,5...3,0 %), более карбонатны (с 40...60 см) и гипсоносны (со 100... 150 см). В каштановых почвах низовий Дуная в Румынии содержится всего 2 % гумуса в горизонте А и 1,3 % гумуса на глубине 60 см.

В горизонте А темно-каштановых почв восточноевропейской и казахстанской фаций содержится 3,5...4,5 % гумуса, в каштановых — 2,5...3,5 %, а в светло-каштановых—1,5...2,5 %. В составе гумуса содержится повышенное количество фульвокислот. Средний запас гумуса в метровом слое каштановых почв около 200 т/га. Емкость поглощения в гумусовом горизонте колеблется от 15 до 40 мг · экв/100 г почвы для суглинистых разновидностей. Коллоидная часть темно-каштановых почв насыщена кальцием (70...80 %), магнием (20...25 %); присутствует натрий (менее 5 %). В каштановых и светло-каштановых почвах количество поглощенного натрия возрастает до 10... 15 % от емкости поглощения. Реакция темно-каштановых и каштановых почв преимущественно нейтральная или слабощелочная в верхних горизонтах и щелочная в нижних, а реакция светло-каштановых почв слабощелочная в верхних горизонтах и щелочная в нижних.

Лугово-каштановые почвы по сравнению с каштановыми почвами характеризуются более высоким содержанием гумуса (более 5 %). Их профиль в результате поверхностного весеннего стока промыт от легкорастворимых солей.

Содержание подвижных форм питательных элементов в каштановых почвах зависит от гранулометрического состава, степени карбонатности, солонцеватости и варьирует в пределах 5...20 мг фосфора и 10...40 мг и более калия на 100 г почвы.

Каштановые почвы по гранулометрическому составу по всему профилю довольно однородны. Водно-физические свойства наиболее благоприятны у темно-каштановых почв и наименее — у светло-каштановых (по общей, межагрегатной и внутриагрегатной пористости, влагоемкости).

49.

ТИП КРАСНОЗЕМОВ

Красноземы распространены в Западном Закавказье в пределах Аджарской и Абхазской АССР на древних террасах высотой от 80 до 200 м и образуют прерывистую дугу, которая начинается южнее Сухуми и тянется до границы с Турцией, окаймляя Колхидскую низменность. Красноземы образуются под лесной растительностью со значительным участием вечнозеленых растений в условиях влажного субтропического климата. Формируются на красно-цветных продуктах выветривания изверженных пород (преимущественно андезитов) мощностью несколько метров. Эта кора выветривания представляет собой глинистую массу обычно ярко-красного, реже темно-желтого цвета, которая легко режется лопатой или ножом и вместе с тем сохраняет все строение, присущее первоначальной кристаллической породе.

Профиль почв имеет следующие морфологические горизонты:

А0 — дернина или лесная подстилка мощностью 2-4 см (иногда до 10 см), состоящая из полуразложившихся остатков папоротника и листьев древесных пород;

А1 — гумусовый (перегнойно-аккумулятивный) горизонт мощностью 12-25 см серовато-красно-коричневого, оранжево-коричневого или коричневого цвета, комковатой, порошисто-комкова-той или зернисто-комковатой прочной структуры, глинистый или тяжелосуглинистый, рыхлый, с большим количеством корней папоротника; переход постепенный;

АВ — первый переходный горизонт мощностью 20-35 см, коричнево-оранжевый, коричнево-красный, окраска неоднородная, встречаются отдельные более ярко окрашенные пятна, структура комковатая или ореховато-комковатая, глинистого или тяжелосуглинистого механического состава, плотноват; переход постепенный;

В — второй переходный горизонт мощностью 30-45 см, неоднородно окрашенный — коричневато (буровато)-красный с черными и бледно-желтыми пятнами; гумусированные участки более редки, чем негумусированные; структура почти полностью отсутствует или неяснокомковатая, уплотнен; глинистый или тяжелосуглинистый; переход заметный главным образом по характеру окраски, становящейся в породе резко неоднородной;

С — почвообразующая порода — красноземная кора выветривания, ярко и неоднородно окрашенная — красная, оранжевая с большим количеством крупных черных железистомарганцовистых конкреций и светло-желтых пятен кремнезема. В коре выветривания галечников отчетливо видно строение исходной породы. Галька полностью выветрела и легко режется ножом, но при этом полностью сохраняет свое строение. Механический состав глинистый или тяжелосуглинистый, порода рыхлая, бесструктурная или неяснокомковатая, влажная.

Содержание гумуса в перегнойно-аккумулятивном горизонте составляет 5-6%, иногда достигая 10-12%, книзу количество гумуса быстро убывает. В составе гумуса преобладают фульво-кислоты над гуминовыми. Сумма обменных катионов составляет обычно 10-20 мг-экв на 100 г почвы. Среди обменных катионов кальций и магний составляют обычно 15-40%, остальная часть — алюминий и водород. Реакция почв кислая (pHH2O составляет 4,3-5,4, a pHKCl — 3,8-4,2). Красноземы обладают значительной поглощающей способностью по отношению к анионам (10-15 мг-экв на 100 г почвы).

Характер выветривания и состав исходной породы обусловливают бедность красноземов кремнеземом и основаниями и богатство их полуторными окислами. В красноземах, развитых на коре выветривания андезитов, содержание кремнезема составляет 35-45%, а на галечниках — до 55-60%, что связано с примесями к выветрелой андезитовой гальке более кислых пород. Соответственно меняется содержание алюминия (от 15 до 35%) и железа (от 10 до 30%). Количество кальция и магния колеблется в небольших пределах: от 0,5 до 1,5% кальция и от 1 до 2,5% магния.

Красноземы имеют преимущественно тяжелосуглинистый или глинистый механический состав, хорошо выраженную водопрочную структуру, высокую водопроницаемость, большую влагоемкость и пористость. В образовании водопрочной структуры красноземных почв большую роль играют полуторные окислы, которые покрывают поверхность почвенных частиц и склеивают их в агрегаты.

Красноземные почвы представляют собой ценнейшие почвы, на которых развиваются различные культуры субтропических пищевых и технических растений. На них возделываются чайный куст, цитрусовые (мандарины, апельсины, лимоны), табак, эфиромасличные и ряд других культур. В области распространения красноземной коры выветривания нужно считаться с возможностью появления почвенной эрозии, которая в данных условиях развивается очень быстро. Кора выветривания, которая обнажается при этом, отличается очень низким плодородием. Поэтому при создании чайных, цитрусовых и иных плантаций здесь широко применяется террасирование склонов. Кроме террасирования склонов большое значение для борьбы с эрозией имеют почвопокровные культуры, шпалерная посадка чайного куста, специальная обработка почвы (бороздование).

При распашке красноземных почв в них уменьшается содержание гумусовых веществ, снижается кислотность, ухудшаются водно-физические свойства. Большое значение для повышения урожайности красноземных почв имеет внесение органических и минеральных удобрений. Но следует отметить, что в связи с повышенным содержанием полуторных окислов в красноземных почвах, которые связывают фосфорную кислоту, фосфорные удобрения должны вноситься в повышенных дозах. Так же эффективны на этих почвах азотные удобрения.

ТИП ПОДЗОЛИСТО-ЖЕЛТОЗЕМНЫХ ПОЧВ

Подзолисто-желтоземные почвы, как и желтоземы, развиваются в условиях влажного субтропического климата в районах Ленкорани и Западного Закавказья под вечнозелеными лесами. Их отличие от желтоземов в том, что они формируются преимущественно на более выветрелых, бедных глинистых и суглинистых нещебнистых породах, залегающих на выровненных или слабоволнистых территориях. Это обусловливает дифференциацию минеральной части подзолисто-желтоземных почв, обеднение верхних горизонтов илистыми частицами и полуторными окислами, уменьшение обменной способности верхних горизонтов почв и кислую реакцию этих горизонтов. В образовании таких почв большую роль играет временное переувлажнение.

50.

Засолённые почвы

Засолённые почвы

почвы с повышенным (более 0,25%) содержанием легкорастворимых в воде минеральных солей. Встречаются преимущественно в южных засушливых областях многих стран (Пакистан, Индия, Китай, АРЕ и др.), часто пятнами среди незаселенных почв. В СССР площадь З. п. составляет 52,3 млн. га, или 2,4% всех почв страны; они распространены на Ю. УССР, в Поволжье, Средней Азии (засолено около половины всех распаханных земель) и др. районах. Содержат главным образом соли серной (сернокислые натрий, кальций и магний), соляной (хлористые натрий, кальций и магний) и угольной (натриевая в двух формах: углекислой соли, или нормальной соды, и двууглекислой соли, или питьевой соды) кислот. Иногда в З. п. встречаются натриевая и кальциевая соли азотной кислоты. В зависимости от количества содержащихся в почве солей, характера их распределения по почвенным горизонтам З. п. подразделяются на солончаки (1—3% солей и более), солончаковые (менее засоленные) и солончаковатые (засоленные ниже пахотного слоя). Для установления степени их засоленности определяют сумму токсичных солей, связанных с ионами хлора и сульфата. От З. п. отличают солонцеватые, содержащие поглощённый натрий (см. Солонцы); иногда солонцеватость сочетается с солончаковатостью. Обычно более токсичны хлористые соли. Помимо токсического действия, легкорастворимые соли повышают осмотическое давление почв. раствора и создают т. н. физиологическую сухость, при которой растения страдают так же, как и от почвенной засухи. Избыток воднорастворимых солей в почве приводит к изреженности растительного покрова и появлению особой группы дикорастущих видов растений, т. н. солянок, или галофитов, приспособленных к жизни на З. п.

З. п. образуются в результате накопления солей в почве и почвенно-грунтовых водах, а также от затопления суши морской солёной водой. Обязательными факторами накопления солей на суше и засоления ими почв являются засушливый климат и затрудненный отток поверхностных и подпочвенных вод. На орошаемых землях часто наблюдается т. н. вторичное засоление, если в подпочвах или грунтовых водах много солей. При орошении бессточных равнин происходит подъём уровня солёных грунтовых вод, что и приводит. к З. п. Правильным ведением хозяйства можно устранить неблагоприятное течение процессов засоления, изменив его естественную направленность. Достигается это сочетанием промывок почвы и искусственным оттоком грунтовых и промывных вод с помощью дренажа. Промывать З. п. лучше осенью или зимой, т.к. в это время сокращается испарение, способствующее возврату солей.

51.

Солончаки

Солончаки, почвы, формирующиеся обычно при засолении почв степей, пустынь и полупустынь в условиях выпотного водного режима (соли поднимаются в верхние почвенные горизонты вследствие испарения с поверхности грунтовых вод). Профиль С. слабо дифференцирован на горизонты. С поверхности часто залегает солевой горизонт (пухлый, корковый и т. д.), затем слабо выраженный или остаточный гумусовый горизонт с прожилками и пятнами солей, глубже — засоленная порода или водоносный слой. С. характеризуются значительным содержанием легкорастворимых солей (от 1—3 до 10—15% ). Различают С. первичного и вторичного засоления. Вторичные образуются при неправильном орошении. Типы С.: полупустынные, серозёмной зоны (в основу классификации положены остаточные признаки почв, из которых они образованы). Распространены в Центральной Африке, Азии, Австралии, Северной Америке; в СССР — в Прикаспийской низменности, Северном Крыму, Казахстане и Средней Азии (см. карту при ст. Почва). При освоении их расселяют промывками и одновременно понижают уровень грунтовых вод (расселяющий дренаж). После окультуривания на С. выращивают с.-х. растения, возделываемые в данной области. См. также Засоленные почвы.

52.

Почвы Кемеровской области

Кемеровская область имеет континентальный климат, разнообразный рельеф и богатый растительный покров. Это во многом определяет и многообразие типов почв на территории нашей области.

Широко распространены в Кемеровской области черноземные почвы. Особенно большие площади они занимают в бассейне реки Ини, на левобережье Томи, встречаются отдельными участками в Тисульском районе. Но черноземы неоднородны. В центральной и северо-западной частях Кузнецкой котловины (степь и южная лесостепь) они тучные, слабовыщелоченные, с мелкокомковатым строением, обладают высоким естественным плодородием, удовлетворительно обеспечены питательными веществами: азотом, калием, фосфором. Толщина гумуса здесь достигает 30—40 сантиметров.

В северной лесостепи (Тисульский, Чебулинский районы) преобладают выщелоченные иоподзоленные черноземы , что связано с избыточным увлажнением и обилием древесно-кустарниковой растительности. Содержание гумуса в таких черноземах едва доходит до восьми процентов. В этих черноземах содержатся трудноусваиваемые растениями соединения фосфора, и это несколько снижает плодородие.

Степные и лесостепные районы нашей области – Кузнецко-Салаирская степь и лесостепь, Мариинско-Тисульская лесостепь — основные житницы Кузбасса.

Подзолистые почвы распространены на большей части равнинной тайги, на склонах гор. В лесах и почве мало перегноя, он вымывается обильными осадками, поэтому под тонким слоем перегноя образуется светлый белесый горизонт вымывания. Пепельно-серый цвет этого горизонта напоминает золу — отсюда и название почвы — подзолистая. При известковании и внесении удобрений эта почва повышает плодородие и успешно используется в сельскохозяйственном производстве.

Зона серых лесных и дерново-оподзоленных почв включает в себя низкие и среднегорные районы Салаирского кряжа, Кузнецкого Алатау и Горной Шории. Эти почвы наиболее типичны и характерны для горно-таежных областей. Материнская порода почв представлена суглинками, часто с примесями щебнистого материала. Эти типы почв обладают невысоким плодородием. Слой гумуса незначителен. Почвы требуют внесения органических удобрений. Они имеют большое водоохранное и лесохозяйственное значение, если они не распаханы.

В горных районах Кузнецкого Алатау наблюдается высотная поясность почв: под таежными массивами преобладающими являются глубоко подзолистые почвы ; на плоских водоразделах, на слаборазрушенных коренных породах распространены подзолистые почвы на твердых суглинках. Этот тип почв с увеличением высоты переходит в горно-луговые почвы альпийского типа . В пределах альпийской области распространены торфяно-болотные почвы , на вершинах гор-гольцов — тундровые почвы . Большую часть поверхности высоких горизонтов гор занимают крупнокаменные осыпи, характеризующиеся отсутствием сомкнутого почвенного покрова. На плоских вершинах, в горных долинах имеются также торфяно-глеевые, луго-болотные почвы, которые могут быть использованы как хорошие луга при условии мелиоративных работ.

По речным долинам широко распространены аллювиально-луговые почвы , отличающиеся хорошим плодородием, достаточно обеспеченные фосфором и калием, и используются они в основном под сенокосы и пастбища.

В горной и равнинной тайге, по речным долинам в лесостепи много сфагновых болот(сфагнум — торфяной мох), заболоченных территорий, торфяников и торфянистых почв.

Достаточность увлажнения на большей части Кемеровской области, значительный вегетационный период при продолжительном солнечном сиянии, разнообразие почв и внесение в них минеральных и органических удобрений обеспечивают успешное ведение сельского хозяйства многоотраслевого направления — выращивание зерновых культур и овощей, картофеля, развитие животноводства и пчеловодства, а также садоводства.

Разнообразие рельефа и климата создаёт пестроту почвенного и растительного покрова. Наибольшую площадь занимают разновидности дерново-подзолистых почв, в Кузнецкой котловине преобладают чернозёмы, обладающие высоким плодородием.

53.

Бонитет почвы

Бонитет почвы

интегральная оценка производительности почвы. Обычно при оценке Б.п. используется 100-балльная шкала, причем в 100 баллов оценивается почва, дающая самый высокий урожай, — выщелоченный чернозем, который не нарушен эрозией. Серые лесные почвы получают 60—80 баллов, подзолистые, каштановые или горные неполноразвитые 30—60 баллов и т. д. Б.п. позволяет дать достаточно точный прогноз урожайности сельскохозяйственных культур. Б.п. учитывается при определении стоимости земли при ее продаже, при определении величины налогов и арендной платы и т. д.

МОНИТОРИНГ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Одним из природных (естественных) ресурсов является почва - образование возникшее на поверхности литосферы в результате взаимодействия организмов растительного и животного происхождения, атмосферы (воздух приземной части), природных вод (поверхностных и грунтовых), солнечной радиации в условиях различной географической широты) рельефа, возраста (скорость и длительность процесса почвообразования) и производственной деятельности человека. Взаимовлияние человека и почвы огромно. Особенно актуальными проблемы использования почв стали с середины второго тысячелетия.

Почва подвергается воздействию со стороны человека, что значительно изменяет ее свойства:

1. Обработка почв в земледелии и выпас скота ведут к механическим нарушениям в почвенном профиле, изменяют их физические свойства, водно-воздушный, тепловой режимы, биогенность почв) организацию почвенных горизонтов; усиливают вероятность развития эрозии.

2. Различные мелиоративные работы приводят к изменению как физико-механических свойств почв, так и химических, и биологических. Кроме того, осушительные мелиорации влияют на водно-воздушный режим не только мелиорируемого участка) но и прилегающих территорий, а дренажные воды могут влиять на химический состав почвенно-грунтовых вод и вод водоприемников.

3. Внесение в почву минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов при нарушениях в технологии применения вызывает их накопление в почве выше допустимых пределов и приводит к загрязнению сельскохозяйственной продукции, подземных вод и водоемов.

4. Развитие промышленности, растущие объемы добычи и переработки полезных ископаемых, а также другие виды технического воздействия ведут к загрязнению почвы отходами не только за счет непосредственного попадания их на почву, но и через атмосферу. С жидкими и твердыми (зимними) осадками на поверхность почвы может поступать большое количество различных химических, в том числе вредных соединений.

Таким образом, в результате деятельности человека изменение природных экосистем может достигать огромных размеров и иметь негативные последствия. В этой связи эффективное природопользование, в частности сельскохозяйственное использование земли, может осуществляться только при строжайшем учете и контроле воздействия всех факторов на почву. Эту задачу решает мониторинг - система регулярных комплексных и специальных наблюдений для контроля, исследования и оценки следующих процессов: изменение плодородия и физических свойств почв; заболачивание; зарастание, закустаривание, закочкаривание и каменистость сельскохозяйственных yгодий; загрязнение почв пестицидами, тяжелыми металлами, радионуклидами и другими токсическими веществами; образование оврагов; трансформация торфяников; изменение количества и качества получаемой продукции.

С 1994 г. на территории республики выполняется агроэкологический мониторинг земель сельскохозяйственных угодий на восьми реперных участках (РУ), расположенных в различных природно-климатических зонах и отражающих, в какой-то мере, не только различные природно-климатические (от тундры до южной тайги), но и экономические особенности использования почв, а также различную степень промышленного воздействия на почву. Организация такого мониторинга и создание базы данных позволяют получать оперативную и достаточно полную информацию о состоянии почвенного покрова (который в пределах РУ представлен пятью типами почв: тундровыми глеевыми, подзолистыми, болотно-подзолистыми, болотными низинными и аллювиальными), что совершенно необходимо для принятия оптимальных тактических и перспективных решений по экономическому и социальному развитию республики, в природоохранной деятельности (см. рисунок).

За пятилетний период наблюдений подготовлена комплексная базовая информация о состоянии почвенного покрова РУ: морфологические свойства и гранулометрический состав, химические свойства (валовой состав, содержание макро- и микроэлементов, радионуклидов, содержание гумуса, кислотность и др.), водно-физические показатели (плотность, плотность сложения, ПВ, НВ, ВЗ, МГ), структурное состояние, окультуренность освоенных почв, мелиоративное состояние, элементы температурного и водного режима; показано изменение процессов (позитивных, негативных) за этот период.

54.

Деградация почв — это совокупность процессов, которые приводят к изменению функций почвы, количественному и качественному ухудшению её свойств, постепенному ухудшению и утрате плодородия.

Выделяются следующие наиболее существенные типы деградации почв:

технологическая (в результате долгого использования)

эрозия почвы

засоление

заболачивание

загрязнение почв

опустынивание

55.

Эрозия почвы

Это наиболее серьезная форма деградации почвы. Не следует путать почвенную эрозию, вызванную бесхозяйственным отношением к земле, с естественной.

Естественная эрозия почвы - это медленный непрерывный процесс, одновременно с которым формируется новый почвенный слой. Ученые подсчитали, что один квадратный метр земли исчезает в результате естественной эрозии за 30 тысяч лет.

А нерациональное использование земли может настолько ускорить процесс эрозии, что за несколько десятилетий огромные территории остаются без почвенного слоя. Первые поселенцы в Америке так нещадно эксплуатировали землю, что за 100 лет погубили 20% пахотных земель.

В некоторых развивающихся странах (таких как Колумбия в Южной Америке, Лесото, Малави и Свазиленд в южной части Африки) ситуация еще хуже. Здесь более 75% пригодных для обработки земель серьезно пострадали в результате нерационального использования.

Как происходит эрозия почвы

Эрозия почвы может быть вызвана истощением земли или чрезмерным выпасом скота. Истощение земли - результат выращивания на ней одной и той же культуры в течение ряда лет без пополнения содержания питательных веществ в почве путем внесения удобрений. Это приводит к снижению плодородия почвы, а, следовательно, и объема урожаев. Также ухудшается связность почвы, становящейся чувствительной к эрозии. Выбивание пастбищ происходит при выпасе слишком большого поголовья скота на одном участке земли. Эти стада выедают и вытаптывают траву и растения быстрее, чем они растут, оставляя за собой голую землю.

Процесс эрозии проходит в два этапа. Вначале связные комья земли распадаются на отдельные частицы, которые затем смываются водой или уносятся ветром.

В районах с обильными дождями капли бомбардируют поверхность грунта. Обычно растения принимают в основном этот удар на себя, но там, где нет растительности, дождь колотит по обнаженной земле, поднимая частицы почвы в воздух и отбрасывая их на расстояние до 1,5 м.

Кроме того, сила удара дождевых капель уплотняет грунт, и он покрывается твердой коркой. Это затрудняет просачивание дождевой влаги в почву и подстилающую породу, в результате большее количество воды течет по поверхности земли.

Эта вода (называемая учеными поверхностным стоком) подхватывает несвязные частицы почвы и уносит их в ручьи и реки. В результате на дне рек часто оседает огромное количество плодородной почвы, что, к тому же, приводит к обмелению русел и наводнениям.

Плоскостная эрозия

Этот вид эрозии имеет место, когда дождь смывает тонкий слой поверхности почвы. На ранней стадии плоскостную эрозию трудно обнаружить. Но позднее фермеры замечают, что их урожаи скудеют, земля теряет плодородие. Еще больше вреда наносит овражная эрозия, характерная, главным образом, для местностей с уклоном, где поверхностные стоки собираются в ручьи. После сильных дождей эти ручьи превращаются в потоки, прорезающие глубокие канавы (овраги) в земле.

Овраги, глубина которых может достигать от 20 до 50 м, часто образуются там, где вода течет по небольшим углублениям (бороздам, скотопрогонам, колеям).

В засушливых и преимущественно равнинных районах главным виновником эрозии почвы является ветер. Из рыхлого, обнаженного грунта образуются валы и дюны. Превращаясь в мелкую пыль, земля переносится ветром на большие расстояния. Так, вследствие чрезмерно интенсивного земледелия значительная часть почвы Великих равнин (США) оказалась на дне Атлантического океана.

Климат и эрозия

В 1970-е и 1980-е гг. голод свирепствовал в Африке в районе сахели - зоны засушливых степей, тянущейся с востока на запад в северной части континента к югу от Сахары - самой большой пустыни в мире. В 1950-е гг. дождей в этой местности выпадало больше обычного, и площадь пастбищ увеличилась. Жители расположенной южнее и густо населенной зоны саванн (тропических степей) стали перебираться в сахель. Скот начал чрезмерно стравливать пастбища, а люди вырубали деревья и кустарники на дрова.

В 1970-е и 1980-е гг. имел место ряд засух, и растительность сахели уже не могла больше восстанавливаться в нужном объеме. Крепкие ветры сдували и рассеивали голую землю, вызывая сильную эрозию почвы. Скот погиб, и люди голодали, так как ранее засушливые степи превратились в пустыню в результате процесса, называемого опустыниванием. Этого бы, вероятно, не произошло, если бы накануне засух не было чрезмерного выпаса скота.

Планы на будущее

Трагедия в сахели вовремя напомнила нам о том, что у почвы есть свой предел. Учитывая рост населения Земли, фермеры должны освоить агротехнические приемы, позволяющие избежать худших последствий эрозии почвы.

Научные исследования также должны помочь лучше использовать удобрения и инсектициды, в прошлом вредившие почве, а искусственные спутники Земли могут служить для слежения за организацией земледелия во всем мире. Эрозия почв и борьба с ней

Издавна бедой для земледельца была и все еще остается эрозия почв. Современной науке удалось в определенной мере установить закономерности возникновения этого грозного явления, наметить и осуществить ряд практических мер по борьбе с ним.

Слово «эрозия» происходит от латинского erosio, что означает «разъедать», «выгладывать» или «выгрызать». В зависимости от факторов, обусловливающих развитие эрозии, выделяют два основных ее типа — водную и ветровую. В свою очередь, водная эрозия подразделяется на поверхностную (плоскостную) и линейную (овражную) — размыв почвы и подпочвы. Скорость эрозии превышает скорость естественного формирования и восстановления почвы. По оценкам научных учреждений, почвы сельскохозяйственных угодий россии ежегодно теряют около 1,5 млрд. Т плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Годовой прирост площади эрозированных почв составляет 0,4-1,5 млн. Га, оврагов — 80-100 тыс. Га. Загрязнения водоемов продуктами водной эрозии по своим отрицательным последствиям не уступают воздействию сброса загрязненных промышленных стоков. Снижение урожая на эрозированных почвах составляет 36—47%. Причиной снижения биопродуктивности почв сельхозугодий является уменьшение запасов гумуса. Ежегодные его потери составляют в среднем 0,62 т/га. Согласно прогнозу института наблюдений за состоянием мира (нью-йорк), при существующих темпах эрозии и обезлесения к 2330 г. Плодородной земли на планете станет меньше на 960 млрд. Т, а лесов — на 440 млн. Га.

Если сейчас на каждого жителя планеты приходится в среднем по 0,28 га плодородной земли, то к 2030 г. Площадь сократится до 0,19 га.

Сельскохозяйственное производство на большей части территории россии ведется в сравнительно неблагоприятных климатических и почвенно-гидрологических условиях. И главными бедами являются эрозия почв и засухи. Эрозия — естественный геологический процесс, который нередко усугубляется неосмотрительной хозяйственной деятельностью. Более 54% сельскохозяйственных угодий и 68% пашни в настоящее время эродировано или эрозионно опасно. На таких землях урожайность снижается на 10-30%, а порой и на 90%. Оврагами разрушено 6,6 млн. Га земель. С их ростом площадь пашни ежегодно сокращается на десятки тысяч гектаров, а площадь смытых земель увеличивается на сотни тысяч. Каждую весну с таянием снегов сначала маленькие ручейки, а затем и шумные потоки устремляются по склонам в низины, смывая и унося с собой оттаявшую почву. При бурном снеготаянии в почве появляются промоины — начало процесса образования оврагов. Овраги, веером расходясь от центрального «стержня» — балки, разрушают поля, луга, перерезают дороги. Нередко длина балки достигает десятков километров, а оврагов — нескольких километров. Вовремя не остановленный овраг растет вглубь и вширь, захватывая все больше и больше плодородной земли. Чаще всего овраги зарождаются на склоновых пастбищах с сильно изреженным травостоем. Однако там, где хорошо развит травостой, даже на очень крутых склонах новые овраги, как правило, не образуются. К тому же создание хорошего растительного покрова способствует резкому повышению продуктивности всех земель.

Другая беда — ветровая эрозия, вызываемая пыльными бурями. Ветер поднимает тучи пыли, почвы, песка, мчит их над широкими степными просторами, и все это оседает толстым слоем на землю и поля. Иногда наносы бывают до 2—3 м высотой. Гибнут посевы и сады. Ветер выдувает слой почвы на 16—25 см, поднимает ее на высоту 1— 3 км и переносит на огромные расстояния. Не раз уже фиксировался перенос пыльных бурь с африканского континента на американский. После пыльной бури, разразившейся на северном кавказе и в восточной украине, частицы почвы были обнаружены на снегу финляндии, швеции, норвегии. В нашей стране пыльные бури наиболее часто поражают нижнее поволжье и северный кавказ. Отличие ветровой эрозии от водной выражается в том, что первая не связана с условиями рельефа. Если водная эрозия наблюдается при определенном уклоне, то ветровая может наблюдаться даже на совершенно выровненных площадках. При водной эрозии продукты разрушения перемещаются только сверху вниз, а при ветровой — не только по плоскости, но и вверх. Важным отличием этих двух типов эрозии является то, что при ветровой эрозии происходит выдувание лишь механических элементов почвы, а при водной — не только смываются частицы почвы, но одновременно происходит растворение в текущей воде питательных веществ, удаление их.

При интенсивной эрозии промоины, рытвины, овраги превращают сельскохозяйственные угодья в неудобные земли, затрудняют обработку полей. Смываемый слой почвы выносится в реки и водоемы, вызывает их заиливание. Разрушительная эрозия возникает и развивается при отсутствии или слабой защищенности почвы культурными сельскохозяйственными растениями от воздействия (ударов) дождевых капель, ливневых струй и талых вод. Поэтому чем дружнее всходы и чем быстрее развиваются и смыкаются культурные растения, тем лучше защищена почва от разрушающего воздействия воды и ветра. В результате эрозии в почвах уменьшается содержание азота и усвояемых растениями форм фосфора и калия, ряда микроэлементов (йода, меди, цинка, кобальта, марганца, никеля, молибдена), от которых зависит не только урожай, но и качество сельскохозяйственной продукции. Эрозия способствует проявлению почвенной засухи. Это объясняется не только тем, что значительная часть осадков стекает со склонов, но и тем, что на эродированных почвах с плохими физическими свойствами увеличивается потеря влаги. Засуху в районах проявления эрозии нередко называют «эрозийной засухой».

В связи со смывом минеральных элементов питания растений, усилением почвенной засухи, ухудшением физических свойств почв, снижением их биологической активности на склонах с эродированными почвами резко снижается урожай возделываемых культур.

Большой вред почвам наносит многократная механическая обработка: вспашка, культивация, боронование и т.д. Все это усиливает ветровую и водную эрозию. Теперь на смену традиционным методам обработки почв постепенно приходят почвозащитные с заметно меньшим объемом механического воздействия. Почва в результате такой щадящей обработки приобретает почти идеальные качества: она не уплотняется, становится в достаточной степени рыхлой, с многочисленными небольшими ходами, способствующими проветриванию и быстрому отводу воды после сильных ливней, что предотвращает образование застойной влаги. При вспашке такая структура была бы разрушена. Поскольку при щадящей обработке земля может впитывать влагу в больших количествах и отводить ее излишки, почва не вымывается и не выветривается.

Чтобы тяжелые тракторы не уплотняли и не разрушали почву, важно «обуть» их в особые шины низкого давления. Эту сложную задачу удалось решить конструкторам украинского государственного нии кгш (днепропетровск). Разработанные ими шины сверхнизкого давления минимально травмируют почву. Важнейшую роль в борьбе с эрозией почв играют почвозащитные севообороты, агротехнические и лесомелиоративные мероприятия, строительство гидротехнических сооружений.

Мероприятия по борьбе с эрозией почв

2.1 Почвозащитные севообороты. Чтобы защитить почвы от разрушения, необходимо правильно определить состав возделываемых культур, их чередование и агротехнические приемы. При почвозащитных севооборотах исключают пропашные культуры (так как они слабо защищают почву от смыва, особенно весной и в начале лета) и увеличивают посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от разрушения в эрозионно опасные периоды и служат одним из лучших способов окультурирования эродированных почв. На склонах крутизной до 3—5° со слабо- и среднесмытыми почвами, где появляется опасность проявления эрозии, предпочтение в севооборотах отдают травам и однолетним культурам сплошного сева. На более крутых склонах (крутизна 5—10°), в основном со средне- и сильносмытыми почвами, в севооборотах увеличивают посевы многолетних трав и промежуточных культур, которые хорошо защищают почву от эрозии.

2.2 агротехнические противоэрозионные мероприятия. Почвы на склонах резко отличаются от почв на равнинных участках, поэтому и приемы земледелия в первом случае должны иметь специфический характер. Наиболее простыми мероприятиями по регулированию поверхностного стока талых вод являются вспашка, культивация и рядовой посев сельскохозяйственных культур поперек склона, по возможности параллельно основному направлению горизонталей. Один из наиболее эффективных почвозащитных приемов на склоновых землях — замена отвальной вспашки обработкой почвы без оборота пласта.

2.3 лесомелиоративные противоэрозионные мероприятия. В комплексе мер, направленных на борьбу с водной и ветровой эрозией почв, важное место принадлежит агролесомелиорации из-за ее дешевизны и экологической безвредности. Созданием защитных лесонасаждений занимаются в россии более 500 предприятий. Ими заложено 2,8 млн. Га на землях сельхозпользования, в основном в районах с интенсивным ведением сельского хозяйства. Основными лесомелиоративными противоэрозионными мероприятиями являются: создание водорегулирующих лесополос в малолесных районах, создание водоохранных лесных насаждений вокруг прудов и водоемов, сплошные противоэрозионные лесопосадки на сильноэродированных крутосклонных и бросовых землях, непригодных для использования в сельском хозяйстве.

2.4 водорегулирующие лесополосы. Закладываются на эродированных склонах, используемых под сельскохозяйственные культуры, и предназначены для перевода поверхностного стока во внутрипочвенный. Число лесополос и расстояние между ними зависят главным образом от крутизны и длины склона: с увеличением крутизны расстояние между лесополосами уменьшается. Располагаются водорегулирующие лесополосы вдоль горизонталей. Ширина полос должна быть не менее 12,5 м. Сокращение или прекращение смыва почвы и улучшения водного режима водорегулирующими полосами повышают продуктивность сельскохозяйственных угодий в полтора-два раза.

2.5 водоохранные лесные насаждения вокруг прудов и водоемов. Создаются для защиты берегов от разрушения, водоемов — от заиления продуктами эрозии. Ширина водоохранных лесных насаждений (полос) вокруг прудов и водоемов в зависимости от крутизны склона и механического состава почвы колеблется от 10 до 20 м.

2.6 лесомелиоративные противоовражные мероприятия. Лесомелиоративные противоовражные мероприятия проводятся для приостановления роста и закрепления действующих оврагов с целью перевода поверхностного стока во внутрипочвенный, увеличения противоэрозионной устойчивости почвы, распыления поверхностного стока и скрепления почвенного грунта. Лесомелиоративные почвозащитные насаждения способствуют повышению эффективности всех мероприятий единого противоэрозионного комплекса. Применяются два вида насаждений:

а) приовражные, прибалочные и надвершинные лесонасаждения;

б) облесение сетевого фонда — дна и откосов оврагов, балок.

2.7 приовражные и прибалочные лесные полосы

Создаются на расстоянии 2—5 м от бровок и над их вершинами для перехвата стоковых вод и скрепления почвенного грунта корневыми системами с целью замедления или полного прекращения роста оврагов. Ширина приовражных и прибалочных лесных полос должна быть не менее 15 м. Надвершинные насаждения создаются в основном над головными вершинами действующих оврагов, ширина их соответствует ширине водоподводящих ложбин; протяженность зависит от площади водосброса. Сплошное облесение проводится на откосах оврагов крутизной 8° и более, а также на берегах балок (лощин), которые мало пригодны для луговых и пастбищных угодий. Облесение откосов оврагов допускается только в том случае, если откосы сформировали устойчивый профиль, т.е. Угол их естественного откоса составляет не более 32° на суглинках и 26° — на супесях. Лесные насаждения на дне оврага позволяют избежать дальнейшего его углубления. На ранней стадии развития дно оврага узкое и облесение произвести трудно, поэтому первоначально устраняют запруды, а затем дно закрепляют влаголюбивыми быстрорастущими породами деревьев.

2.8 гидротехнические сооружения. С помощью гидротехнических сооружений производится задержание, отвод и безопасный сброс той части атмосферных осадков, которую не удается задержать на прилегающих к оврагам полях агротехническими и лесомелиоративными приемами.

По назначению гидротехнические сооружения подразделяются на три группы: задерживающие стекающие в овраг стоковые воды на приовражной полосе; осуществляющие безопасный сброс поверхностных вод в овраги; укрепляющие дно и откосы оврага от дальнейшего размыва и разрушения.

Воды на приовражной полосе задерживают, устраивая систему водозадерживающих валов, которые перехватывают у самого оврага ту часть поверхностных вод, что не была задержана на водосборе. Водозадерживающие валы сооружают параллельно горизонталям поверхности на расстоянии не менее 15 м от вершины растущего оврага или эродируемого склона, чтобы предотвратить сброс всей воды при одиночном прорыве. Через 50—150 м под прямым углом к оси вала строят перемычки, а для сброса незадержанного стока — водосливы. Для сооружения водозадерживающих валов и перемычек более пригодны суглинистые грунты. Чтобы сбрасываемые в овраг воды не размывали его дно, в русле оврага устанавливают систему поперечных стенок, разбивающих продольный профиль дна на ряд террас. Деревянные и плетневые запруды применяются только в небольших оврагах, так как срок их действия не превышает двух-трех лет. Закрепленные овраги, превращенные в задерненную балку, используют в сельском хозяйстве. Богатое илистыми отложениями дно отводят под искусственные луга, а откосы — под древесные насаждения или под ягодники

ЭРОЗИЯ ПОЧВЫ, разрушение почвы талыми и дождевыми водами (водная), ветром (ветровая - дефляция), перемещение продуктов разрушения и их переотложение. В Башкортостане эродированные и эрозионно опасные земли составляют ок. 60% территории. Эродировано 28% общей зем. пл. и 48% пашни, в т.ч. 35% подвержено водной, 2% - ветровой и 11% - водно-ветровой Э.п. Терр. респ. подразделяется на 4 почвенно-эрозионные зоны: преим. проявления вод. (сев. и сев.-вост. лесостепи); ветровой и слабой вод. Э.п. (Башкирское Зауралье); совм. проявления вод. и ветровой Э.п. (южн. лесостепь и предуральская степь); потенциально подверженная эрозии (горно-лесная зона, Уфимское плато). Для борьбы с Э.п. разработаны TГенеральная схема противоэрозионных мероприятий по Башкортостану до 2000 годаL (Баш. землеустроит. проектно-изыскательское пр-тие ВолгоНИИГИПРОЗЕМ), зональные системы почвозащит. земледелия, включающие организационно-хоз., агролесомелиоративные, агротехн. и гидротехн. противоэрозионные мероприятия (Баш. н.-и. институт земледелия и селекции полевых культур). Создаются системы защитных лесных насаждений, вводятся почвозащитные севообороты, внедряются безотвальная и плоскорезная обработка почвы, полосное размещение посевов, террасирование крутосклонов, сооружение водозадерживающих валов и водоотводящих каналов и др. В целях прекращения Э.п. должны быть оптимизированы соотношения пл. пашни, лугов и лесов; выведены из пахотного использования сильноэродиров. земли, освоены почвозащит. технологии земледелия на слабо- и среднеэродиров. землях. Проблемы

56.

Кузнецкий бассейн является крупнейшим в России как по количеству запасов угля, так и по добыче. К 2020 году планируется увеличить объем добычи угля по сравнению с 2006 годом на 43 %. Общий объем добычи угля составит 250 млн. тонн в год. Ежегодно на поверхность извлекается более миллиарда тонн породы. Площадь отвалов увеличится на 20 % и достигнет 120-150 тыс. га. При этом близлежащие территории претерпевают порой необратимые антропогенные изменения почвенного покрова, животного и растительного покрова. Таким образом, общая площадь нарушенных земель, требующих реабилитации, увеличивается примерно вдвое. Все это приводит к тому, что в Кузнецкой котловине, где сосредоточено 70 % населения, создалась крайне сложная экологическая ситуация (Литвиненко и др., 2008).

Кузнецкий угольный бассейн расположен на уникальной в геологическом, ландшафтном, почвенном, биологическом отношениях территории. Почвенный покров Кузбасса, по мнению И.М. Гаджиева с сотр. (2001), представлен 11 типами, 33 подтипами, 100 родами и более 1500 видами почв. Биологическое разнообразие представлено более 1500 видами растений, 429 видами позвоночных животных. (Биоразнообразие…2003). Оно обеспечивает сохранение природных экосистем, необходимых для стабильности окружающей среды, и является залогом поддержания необходимых экологических условий для жизни человека. Большая часть Кемеровской области вошла в Алтае-Саянский экорегион – один из двухсот мировых территорий, характеризующихся повышенным биологическим разнообразием (Биоразнообразие…2003).

Основной экологической проблемой при увеличении добычи угля является ухудшение среды обитания человека. Происходит изменение ландшафтов, получают развитие связанные с этим процессы эрозии; нарушение почвенного покрова; загрязнение воздушного бассейна; загрязнение воды; обеднение биологического разнообразия. Загрязнение окружающей среды и изменения экологических параметров имеют медленный, аккумулятивный эффект неблагоприятных последствий для здоровья человека, проявляющийся через много десятилетий. Интегральным показателем состояния населения, проживающего в угледобывающих районах, является: увеличение естественной убыли населения; высокий уровень врожденных аномалий; повышенный фон онкологических заболеваний, системы крови, нервных заболеваний, профессиональных заболеваний; высокий удельный вес групп населения, уязвимых к воздействию окружающей среды.

57.

Существуют три основных метода защиты почв. Первый — это ослабление действия дождей, водных потоков и ветров. Второй — улучшение состояния самой почвы. И третий — дренаж земель, при котором вода свободно стекает, не унося с собой плодородных слоев.

Лучшим средством закрепления почвы является трава. Густой травяной покров надёжно удерживает её на месте, скрепляя корнями, словно арматурой.

На целинных землях, распаханных под зерновые культуры и лишённых круглогодичного растительного покрова, неизбежно начинается глубокая эрозия.

В 1930-х гг. бескрайние территории на юге американских Великих равнин оказались беззащитными перед буйством природных стихий. «Облысение» почв совпало с тяжёлой засухой, и вереница пылевых бурь буквально сдувала плодородный слой. Войдя в историю под названием «Пылевой котел», это явление заставило людей -принять срочные охранные меры — в частности, высадить лесозащитные полосы.

С лёгкостью кочуют по воле ветров прибрежные песчаные дюны. Чтобы закрепить их на месте, высевают неприхотливые травы, например, песчаный тростник с жёсткими стеблями и глубокой корневой системой, привычный к солончаковым почвам. На дюнах, намываемых приливными волнами, сеют морской пырей, не боящийся морской воды.

Многие каучуковые плантации, особенно в Малайзии, расположены на склонах холмов. Чтобы предотвратить эрозию, холмы изрезаны террасами. Каждая терраса расположена не горизонтально, а с незначительным уклоном внутрь, к основанию холма, чтобы удержать воду. На подобных террасах выращивают и другие культуры, например, рис.

В краях, где ощущается нехватка пахотных земель — к примеру, на скалистой Мальте — тоже применяется террасное земледелие. Здесь земля ценится настолько, что, прежде чем построить дом, слой почвы снимают и вывозят в другое место.

Во всем мире на склонах холмов ведётся контурная вспашка. Борозды, повторяющие линии естественного рельефа, хорошо задерживают воду. При продольной вспашке создаются искусственные канавы, по которым стремительно стекают потоки воды, смывая почву. В Китае, где лёгкие лессовые (наносные) почвы в долинах рек и аллювиальные (пойменные) равнины чрезвычайно подвержены эрозионным процессам, контурная вспашка практикуется с древнейших времён.

59

В современных условиях, когда влияние человека на природу сильно возросло, охрана ее приобретает первостепенное значение. Глубокие антропогенные изменения обязывают заботиться об улучшении и охране природных ресурсов.

Почва может рассматриваться в двух аспектах: экономическом – основное средство производства, и правовом – природное богатство, подлежащее особой защите по закону. В первом случае речь идет о принятии системы технических мер для обеспечения наибольшего плодородия и наиболее полного использования почвы как основного средства производства; во втором - об установлении посредством правового регулирования системы правовых мер для организации и защиты почвы как природного объекта.

Правовая охрана почв - совокупность законодательных мероприятий и предусмотренная ими соответствующая деятельность предприятий, организаций, учреждений и лиц, направленная на эффективное и рациональное использование почв и их охрану. В практике охраны почв важную роль играет ряд нормативных актов: законы, указы, правила, инструкции, регулирующие землепользование и землеустроктельство.

Земля в нашей стране является всенародным достоянием, а охрана почв - важной государственной задачей. Благодаря этому в РФ есть все условия для успешной организации системы рационального использования земель. Советское правительство проявляет постоянную заботу об охране природы. В. И. Ленин в первые годы Советской власти подписал ряд документов по охране и рациональному использованию природных ресурсов.

Только за последний период был принят ряд важных основополагающих законов.

.