Условия Почвообразования
ПОЧВЫ ТАЕЖНО-ЛЕСНОЙ ЗОНЫ
Подзолистые почвы являются наиболее распространенными почвами России, преобладают в таежно-лесной зоне, охватывающей более 50 % ее территории, в том числе около 18 % площади расположено в горных районах Средней и Восточной Сибири. Таежно-лесную зону и северную часть лесостепной зоны с серыми лесными почвами часто называют Нечерноземной зоной, учитывая общность природно-хозяйственных признаков и особенности ведения земледелия на этой территории.
Условия Почвообразования
Природные условия таежно-лесной зоны чрезвычайно разнообразны в связи с ее огромной протяженностью с севера на юг (от зоны тундры до лесостепной) и с запада на восток (от Ленинградской области до берегов Охотского и Японского морей). Равнинные, в основном европейская и западносибирская, части таежно-лесной зоны по климатическим условиям, растительности и почвенному покрову подразделяют с севера на юг на три подзоны: северную, среднюю и южную тайгу. Восточнее также выделяют крупные территории зоны, различающиеся по природным условиям и почвенному покрову. Отметим общие показатели условий почвообразования таежно-лесной зоны.
Климат. Климат зоны умеренно холодный, с нарастанием континентальности к востоку. В районах Восточной Сибири он резко континентальный, а на Дальнем Востоке — муссонный. Средняя годовая температура на западе европейской территории таежно-лесной зоны 4 °С, в восточной ее части (Среднее Предуралье) около 1 °С, в Восточной Сибири -7...—16 °С и на Дальнем Востоке до 7,5 °С. Годовое количество осадков в северотаежной подзоне центральной части европейской территории России около 400 мм, в среднетаежной около 500 мм и в южнотаежной около 600 мм. Сумма годовых температур >10 °С соответственно составляет около 1200,1600 и 2200 °С. К западу количество осадков и сумма температур возрастают, а к востоку снижаются.
Основное количество осадков в зоне выпадает в теплое время года; годовое количество осадков на большей территории преобладает над испаряемостью в 1,1 — 1,3 раза, а это, особенно под лесом, обеспечивает промывной тип водного режима, создает условия для образования подзолистых почв. Однако во многих районах Восточной Сибири (Центрально-Якутская низменность и др.) увлажнение недостаточное, годовое количество осадков меньше испаряемости. Азиатская территория, особенно Восточная Сибирь, расположена в зоне островной и сплошной вечной мерзлоты с распространенным здесь мерзлотным типом водного режима, оказывающим значительное влияние на процессы почвообразования.
Рельеф. Европейская часть таежно-лесной зоны расположена в пределах волнистой и увалистой равнины. На формирование ее рельефа, в том числе возвышенностей, большое влияние кроме тектонических процессов оказала деятельность Скандинавского, Ново-Земельского, Северно-Уральского ледников и потоков ледниковых вод в ледниковую эпоху, а также ветра, делювиальных вод и криогенных процессов в постгляциальный период. В итоге сформировался склоновый рельеф, расчлененный речными долинами, с хорошо выраженной овражно-балочной сетью, способствующий активному развитию плоскостной водной эрозии, особенно на пашне.
Западносибирская часть зоны охватывает Западносибирскую низменность. Это обширная слабодренированная равнина. Восточнее преобладают плоскогорья и горные районы, среди которых выделяется обширная Центрально-Якутская низменность. На Дальнем Востоке среди горных образований располагаются низменности, являющиеся основными земледельческими территориями.
Почвообразующие породы в европейской части и Западной Сибири представлены в основном разнообразными четвертичными бескарбонатными отложениями ледникового, водно-ледникового и озерно-ледникового происхождения различного гранулометрического состава (морены, флювиогляциальные пески и супеси, покровные суглинки и глины и т. д.;. Кроме этих пород выделяются древнеаллювиальные и современные аллювиальные отложения, элювий и делювий коренных пород, а иногда и лёссовидные суглинки.
Часто наблюдается двучленность почвообразующих пород по гранулометрическому составу в пределах почвенного профиля, влияющая на водные, физические и другие свойства почв. В районах (исключая горные) Средней и Восточной Сибири почвообразующие породы представлены главным образом элювием и делювием коренных пород; в Центрально-Якутской низменности преобладают четвертичные лёссовидные суглинки и супеси, а на равнинах Дальнего Востока — четвертичные и более древние породы различного гранулометрического состава.
Растительность. Преобладают таежные леса, в основном хвойные с моховым покровом, а на юге зоны древостой состоит из лиственных и широколиственных древесных пород с примесью хвойных, с травянистым и моховым покровом. Открытые незаболоченные территории заняты луговыми, а переувлажненные — болотными ассоциациями растений. Особенно много болот в северной части зоны и в пределах Западносибирской низменности.
Подзоны европейской и западносибирской частей зоны характеризуются по растительности следующими особенностями.
Подзона северной тайги занята редкостойными еловыми лесами с примесью березы, лиственницы и осины с моховым, лишайниковым и мохово-кустарниковым напочвенным покровами. В западной части подзоны и на легких почвообразующих породах преобладают сосновые леса.
Северная тайга является подзоной глеево-подзолистых и подзолистых иллювиально-гумусовых почв.
Подзону средней тайги иногда называют подзоной зеленомошных темнохвойных еловых лесов; травянистая растительность под пологом леса практически отсутствует. Это типичная тайга. На легких породах развиваются сосновые боры — беломошники. Нередко встречается лишайниковый напочвенный покров. На вырубках и пожарищах хвойные породы уступают место березе и осине.
Средняя тайга является подзоной подзолистых почв. Подзона южной тайги занята смешанными широколиственнохвойными лесами с мохово-травянистым и травянистым покровами. К востоку доля широколиственных пород (дуб, ясень, клен, липа) уменьшается, а доля хвойных пород, в том числе пихты, возрастает. Вырубки и пожарища, так же как и в средней тайге, быстро занимают осина и береза. Эти древесные породы в южнотаежной подзоне Западной Сибири наряду с хвойными являются преобладающими. Почвенный покров южной тайги образует подзону дерново-подзолистых почв.
Для средне- и восточносибирской таежно-лесной зоны характерны светлохвойные лиственничные леса, для Дальнего Востока — светлохвойные, темнохвойные и широколиственные леса.
Как было отмечено, условия почвообразования изменяются в таежно-лесной зоне не только с севера на юг по подзонам, но и с запада на восток, а это обусловливает формирование фациальных особенностей почв, выражающихся в возникновении в почвах специфических признаков, свойств и режимов. Выделяют теплую (западно- и южноевропейскую), умеренную (восточноевропейскую), холодную (западно- и среднесибирскую), длительно-мерзлотную (восточносибирскую и дальневосточную) и холодную влажную (тихоокеанскую) фации — Камчатка, Сахалин.
Основными процессами, под влиянием которых происходило образование почвенного покрова таежно-лесной зоны, являются подзолистый, дерновый и болотный (торфообразование и оглеение). Отмечено также проявление лессиважа, а на территории Центрально-Якутской низменности — солонцового, солончакового процессов и процесса осолонения. Рассмотрим главные почвы зоны: подзолистые, дерново-подзолистые.
Подзолистые Почвы
Подзолистые почвы наиболее распространены в среднетаежной и северотаежной подзонах, встречаются также в южнотаежной подзоне.
Название «подзолистые почвы» происходит от народного слова «подзол», что отражает окраску находящегося под лесной подстилкой подзолистого слоя, по виду напоминающего золу. Название это введено в научную литературу В. В. Докучаевым.
подзолистые почвы
дерново-подзолистые
Подзолистые почвы разделяют на два подзональных подтипа: подзолистые и глеево-подзолистые.
Подзолистый процесс — главный почвообразовательный процесс, под воздействием которого образовались подзолистые почвы. В результате его проявления происходят разрушение в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды.
Согласно коллоидно-химической теории К. К. Гедройца, имевшей длительное признание, основная роль в оподзоливании принадлежит водородному иону воды. По теории В. Р. Вильямса, подзолистый процесс связан с определенной группой специфических органических кислот (креновых, или фульвокислот по современной терминологии), которые вызывают разложение минералов твердой фазы почв. Теория подзолообразования получила дальнейшее развитие в результате исследований И. В. Тюрина, С. П.Яркова, А. А. Завалишина, Н. П. Ремезова, И. Н. Антипова-Каратаева, А. А. Роде, Е. Н. Ивановой, И. С. Кауричева, В. В. Пономаревой, Т. В. Аристовской и других ученых.
Согласно современным представлениям в подзолообразовании участвуют фульвокислоты, преобладающие в составе специфической части гумуса лесных почв, а также низкомолекулярные органические кислоты (уксусная, муравьиная, лимонная и др.) и органические кислоты, образующиеся в результате жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и выделяемые корнями растений. Химическое взаимодействие минералов в залегающем под лесной подстилкой слое, в том числе входящих в состав ила, с кислотами приводит к образованию легкорастворимых в воде солей и подвижных органоминеральных соединений, которые благодаря господству в таежно-лесной зоне промывного водного режима выносятся в нижнюю часть профиля почвы или за пределы почвенного слоя.
В результате диссоциации кислотных продуктов и растворения в воде С02 возникающий водородный ион вступает в обменные реакции с катионами оснований почвенного коллоидного комплекса; в почвенном растворе значительно повышается их концентрация; они также выносятся вниз с нисходящими токами почвенных растворов. Горизонт постепенно обедняется кальцием, магнием, фосфором, алюминием и другими элементами, а удаление железа и марганца приводит к его обесцвечиванию. При разрушении силикатов и алюмосиликатов образуется вторичный кварц в виде кремнеземистой присыпки, по цвету похожей на золу. В оподзоливаемом горизонте происходит также относительное накопление входящего в его состав первичного кварца, так как этот минерал устойчив к химическим реакциям. Этот белесый горизонт называют элювиальным или подзолистым, а горизонт, залегающий под ним, — иллювиальным или вмывания.
Интенсивность подзолистого процесса (по С. П. Яркову) зависит от сочетания условий почвообразования. Чем слабее нисходящий ток почвенных растворов, тем меньше оподзоливается почва, а это связано с показателем соотношения годового количества осадков и испаряемости, гранулометрическим составом и физическими свойствами почвы, ее положением по рельефу, наличием лесной подстилки и т. д. Кроме того, для подзолообразования необходимо периодическое чередование избыточного увлажнения (обычно весной) и подсушивания (летом) верхней части профиля лесной почвы. При этом в результате развития восстановительных процессов в лесной подстилке, а иногда и под ней сначала образуются легкорастворимые закисные соединения железа и марганца, подвижные формы алюминия, которые легко мигрируют вниз с нисходящими токами почвенных растворов и, окисляясь в иллювиальном горизонте, закрепляются в нем. Там, где отсутствуют отмеченные условия, подзолистый процесс не проявляется даже под хвойным лесом из-за отсутствия перераспределения содержания элементов по профилю.
Течение подзолистого процесса зависит также от карбонатности материнской породы. При наличии свободных карбонатов процесс не идет, так как нейтрализуются кислоты, участвующие в подзолообразовании. Карбонаты являются одновременно природным геохимическим барьером и препятствует выносу элементов.
На выраженность подзолистого процесса большое влияние оказывает состав древесных пород. Под лиственными и широколиственными лесами оподзоливание обычно идет медленнее, чем под хвойными, благодаря повышенной зольности опада, в котором больше содержится щелочных, щелочно-земельных и других элементов. Оподзоливание усиливается, если напочвенный покров под лесом представлен мхами или лишайниками.
Наряду с оподзоливанием генезис подзолистых почв связан с лессиважем. Лессивирование — сложный процесс, включающий механическое проиливание, комплекс физико-химических явлений, вызывающих диспергирование глинистых частиц и перемещение их с нисходящим током почвенных растворов под защитой подвижных органических веществ, комплексирование и вынос железа (Мельникова, Ковеня, 1974). Процесс лессивирования более активно протекает под лиственными лесами при участии менее кислого гумуса и подвижных органических веществ, при слабокислой и близкой к нейтральной реакции. Так как передвижение ила по трещинам и крупным порам без его разрушения наблюдается во многих почвах, то лессиваж нельзя считать специфическим процессом для формирования профиля только подзолистых почв.
Кроме указанных процессов почвообразования во всех почвенных зонах, в том числе и подзонах таежно-лесной зоны, проявляется дерновый процесс. Наиболее существенной его особенностью является накопление гумуса, питательных для растений веществ и создание в верхнем горизонте почвы водопрочной зернистой и комковатой структуры. Учитывая эту его характеристику, следует отметить, что подтипы подзолистых и глеево-подзолистых почв имеют весьма ограниченные признаки дернового процесса в виде слаборазвитого гумусового слоя (с грубым гумусом или гумусом фульватного типа) мощностью 1—5 см.
Земледельческое использование подзолистых почв существенно нарушает природное почвообразование, так как при распашке земель устраняется влияние на почвообразовательные процессы древесной растительности, лесной подстилки, напочвенного мохового и лишайникового покровов; в результате внесения органических и минеральных удобрений изменяется содержание гумуса и питательных элементов; известкование устраняет повышенную кислотность, возрастает биологическая активность почв; при проведении осушительных мероприятий улучшается водно-воздушный режим и т.д. Однако недостаток тепла, а в северотаежной подзоне и света остается мощным ограничивающим полевое земледелие космическим фактором.
Дерново-подзолистые почвы
Физико-химические свойства. Дерново-подзолистые почвы кислые; кислотность почв западных районов южнотаежной подзоны европейской территории обусловливают катионы Н+ и А13+, а восточных — в основном Н+; в профиле наиболее кислыми являются иллювиальные горизонты.
Сумма обменных оснований дернового слоя суглинистых почв снижается от слабоподзолистых видов к сильноподзолистым (от 20—25 до 10 мг-экв и ниже). В подзолистом горизонте сумма обменных оснований наименьшая, а в иллювиальном — более высокая, чем в дерновом слое. Степень насыщенности основаниями дерново-подзолистых почв в целом выше, чем у подтипов подзолистых почв; однако встречается немало дерново-сильноподзолистых слабогумусных почв, у которых степень насыщенности основаниями ниже 50 %.
В результате развития плоскостной водной эрозии значительно изменяются состав и все свойства пахотного горизонта в связи с припахиванием нижележащих горизонтов с характерными для них свойствами. При любой степени смытости пахотный слой представляет собой смесь горизонтов с преобладанием массы основного распахиваемого горизонта, который, как правило, и определяет свойства обрабатываемого слоя.
Состав и свойства дерново-подзолистых почв значительно изменяются при проведении окультуривающих приемов: почвы утрачивают неблагоприятные в агрономическом отношении свойства и приобретают новые ценные качества. При этом наиболее существенно изменяется пахотный горизонт.
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Высшие гармоники в трехфазных цепях произвольной конфигурации | | | Структура национальной экономики: сферы, комплексы, отрасли |
Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 2920;