Текстурно-дифференцированные почвы

Текстурно-дифференцированные почвы формируются на породах тяжелого гранулометрического состава (суглинистых, глинистых), а также на двучленных отложениях, где более легкий нанос подстилается тяжелым. Породы способствуют затруднению внутрипочвенного дренажа, поэтому различия внутри этой группы зависят в основном от возможности оттока влаги из почвенного профиля. Большинство суглинистых почв имеет признаки оглеения, чем ярче они выражены, тем менее дифференцирован почвенный профиль. Текстурно-дифференцированные почвы бореального пояса также, как и альфегумусовые почвы, формируются под темнохвойными лесами, но в основном это ельники северной и средней тайги. В северной тайге это ельники мохово-лишайниковые с примесью березы или лиственницы, в средней тайге ельники, напочвенный покров которых представлен гипновыми мхами и кустарничками. Характерной особенностью этих лесов является незначительное участие травянистой растительности в формировании почв. Микрофлора, перерабатывающая растительные остатки, представлена в основном грибами и актиномицетами.

Среди текстурно-дифференцированных почв в гумидной области наиболее широко распространены подзолистые (O-EL-BEL-BT-C) и подзолисто-глеевые почвы (O-EL-BELg-BTg-G-CG).

Подзолистые почвы.

В автономных позициях, на породах тяжелого гранулометрического состава, при хорошем дренаже, под северо- и среднетаежными еловыми лесами формируются подзолистые почвы. Они имеют профиль O-EL-BEL-BT-C, диагностируются по наличию элювиального (EL) и текстурного (BT) горизонтов. Гумусовый горизонт отсутствует. На поверхности наблюдается маломощный, подстилочно-торфяный (O) горизонт. Большинство суглинистых почв имеют признаки оглеения.

По температурному режиму подзолистые почвы являются сезонно промерзающими, очень холодными, они развиваются в условиях промывного типа водного режима. Сквозное промачивание, как правило, имеет место весной и иногда осенью, следовательно, именно в эти периоды происходит нисходящая миграция растворов. Сезонные изменения влагозапасов в почве создают переменность окислительно-восстановительных условий в верхних горизонтах, обуславливающих миграцию и сегрегацию подвижных, преимущественно железоорганических соединений. Подзолистые почвы, так же как и подзолы, формируются при аккумуляции растительных остатков на поверхности почвы, при слабой интенсивности биологического круговорота, низкой зольности опада, большом содержании в нем трудноразлагающихся органических веществ, при малом количестве азота и малочисленности микрофлоры. Все это обусловливает медленное разложение растительных остатков, их некоторую консервацию (запас подстилки в 15 раз превышает ежегодный наземный опад),образование в подстилке сильнодисперсных гуминовых веществ, в основном фульвокислот, и неспецифических органических соединений. Мигрируя в минеральной части профиля, органические кислоты мобилизуют аморфные соединения в почве, разрушают силикаты и алюмо-феррисиликаты. Гумус нижележащих горизонтов фульватный, имеет иллювиальное происхождение. Все это вместе с климатическим фактором обусловливает образование профиля элювиального типа. В подзолистых почвах наблюдается дифференциация распределения ила, коллоидов, валовых полуторных оксидов и кремнекислоты. Расчеты содержания ила, коллоидов, оксидов железа и алюминия в элювиальной и иллювиальной толще и сопоставление с содержанием их в породе выявили отрицательный баланс в почвенном профиле, что свидетельствует о преобладании выноса наиболее динамичных компонентов почвы над их накоплением. Микроморфологические исследования обнаруживают признаки физического перемещения твердых частиц почвы по трещинам, порам и межагрегатным ходам.

Генетический профиль подзолистой почвы включает следующие горизонты (Классификация, 2004):

O-подстилочно-торфяный. Разной степени разложенности. Верхний слой бурых слаборазложившихся остатков с сохранившейся формой. Книзу степень разложенности увеличивается, остатки утрачивают форму. Цвет меняется от светло-бурого до темно-бурого, черного. В пределах горизонта встречаются шишки и их чешуйки, куски коры. Характерно обилие грибного мицелия, который в виде белых и желтых нитей пронизывает горизонт. Встречаются корни растений. Переход в следующий горизонт резкий. Мощность до 10 см.

EL-элювиальный. Как правило, наиболее светлоокрашенный горизонт в профиле почвы; белесый, белесовато-светло-серый или палевый, иногда с сизоватым оттенком. Плитчатой, пластинчатой, чешуйчатой, или листоватой структуры; нередко содержит стяжения гидроксидов железа или железисто-марганцевые конкреции. Мощность до 30 см.

BEL-субэлювиальный. Неоднородно окрашен, имеет белесые и бурые тона. Белесые фрагменты легче по гранулометрическому составу, бесструктурные или имеют тенденцию к горизонтальной делимости, часто в форме языков, затеков или клиньев. Более темные фрагменты тяжелее по гранулометрическому составу, ореховатой или ореховато-призматической структуры. Мощность от 10-50 см.

BT- текстурный. Бурый, красно-бурый. Самый плотный в профиле. Имеет ореховатую или ореховато-призматическую структуру. По трещинам и на поверхности структурных отдельностей многослойные натечные пленки (кутаны) разного состава (глинистые, пылевато-глинистые, гумусово-глинистые, железисто-глинистые). Иногда кутаны перекрываются светлыми песчано-пылеватыми скелетанами.

C – почвообразующая порода. Порода слабоизмененная или совсем не измененная почвообразованием.

Подзолистые почвы имеют кислую, гидролитически кислую среду (рН_KCl верхнего горизонта 3,3-4,0), ненасыщены основаниями (степень насыщенности 15-20%). Основная часть органического вещества накапливается в подстилке. В элювиальном горизонте содержание гумуса резко падает до десятых долей процента, но иногда может достигать 1-3%. Гумус фульватный, преобладают фракции гуминовых и фульвокислот, связанные с полуторными оксидами. Подзолистые почвы характеризуются резким обеднением илистыми частицами и полуторными оксидами верхних горизонтов и накоплением их в текстурном горизонте. Коэффициент дифференциации > 1,4, колеблется от 1,8 до 2,7.

При ухудшении дренажа формируются глее-подзолистые (O-ELg-BEL-BT-C) и подзолистые глееватые (O-EL-BELg-BTg-Cg) почвы, которые выделяются среди подзолистых на уровне подтипа. На слабо дренируемых водоразделах и в понижениях рельефа формируются подзолисто-глеевые (O-EL-BELg-BTg- G-CG) почвы. Эти почвы выделяются среди текстурно-дифференцированных почв на уровне типа.

Почвы этой группы отличаются друг от друга проявлением процессов оглеения на разной глубине. В глее-подзолистой почве процессами оглеения затронут лишь верхний элювиальный горизонт. Элювиальный горизонт приобретает сизоватый оттенок и часто прокрашен потечным гумусом. Эти почвы приурочены главным образом к северо-таежной почвенной зоне. В подзолистой глееватой почве процессы оглеения четко выражены в средней и нижних частях профиля в виде пятен или сизоватых и ржавых разводов. Эти почвы широко распространены во всей таежно-лесной области. Подзолисто-глеевые почвы диагностируются по наличию в нижней части профиля глеевого горизонта и признаков оглеения в текстурном горизонте, а иногда по всему почвенному профилю. По основным аналитическим показателям эта группа почв близка к типичным подзолистым почвам.

В формировании этих почв принимают участие, помимо подзолистого процесса почвообразования, процессы лессиважа и оглеения. Процесс лессиважа диагностируется по наличию многослойных глинистых кутан по граням структурных отдельностей, трещинам и порам. Процесс оглеения – по наличию сизых и ржавых тонов окраски и сегрегационным и конкреционным формам железа и алюминия, что свидетельствует о смене восстановительных условий почвообразования окислительными.

К подчиненным ландшафтам приурочены болотно-подзолистые - торфяно-подзолисто-глеевые (T-ELg-BELg-BTg-G-CG), принадлежащие к текстурно-деференцированным почвам и болотные – торфяные олиготрофные (TO-TT), торфяные эутрофные (TE-TT) почвы, принадлежащие к стволу органогенных почв.

Торфяно-подзолисто-глеевые почвы развиваются под заболоченными еловыми и сосново-еловыми лесами с мохово-кустарничковым наземным покровом, в условиях временного избыточного переувлажнения. По характеру увлажнения болотно-подзолистые почвы разделяются на почвы поверхностного и грунтового увлажнения. Почвы поверхностного увлажнения формируются на породах тяжелого гранулометрического состава и двучленных отложениях, способствующих застою атмосферной влаги; почвы грунтового увлажнения - при близком залегании грунтовых вод. Устойчивое переувлажнение является причиной образования в этих почвах глеевых горизонтов и консервации растительных остатков в виде торфа.

Торфяно-подзолисто-глеевые почвы отличаются от подзолисто-глеевых наличием торфяного горизонта, мощностью 15-30 см. Ниже залегает оглеенный элювиальный горизонт, в котором в большом количестве присутствуют мелкие железистые конкреции. Характерными свойствами этих почв является менее кислая реакция элювиального горизонта, чем в подзолистых почвах, постепенное уменьшение содержания гумуса с глубиной, что обусловлено его потечностью в связи с преобладанием фульвокислот, связанных с несиликатными полуторными оксидами. Верхние горизонты обеднены илом и полуторными оксидами и обогащены кремнеземом. В глеевых горизонтах накапливаются подвижные формы железа.

Болотные почвы

Болотные почвы также формируются в условиях избыточного увлажнения атмосферными или грунтовыми водами под специфической влаголюбивой растительностью. Основной характерной особенностью болотных почв является накопление полуразложившихся органических остатков – торфообразование. Общая мощность торфяной толщи превышает 50 см и иногда может достигать нескольких метров. В классификации 2004 года эти почвы выделены в особый отдел - органогенные почвы, в котором выделяется три типа: торфяные олиготрофные (торфяные болотные верховые почвы, 1977), торфяные эутрофные (торфяные эутрофные низинные почвы, 1977), сухоторфяные (подобные почвы не были предусмотрены в классификации 1977 года).

Торфяные олиготрофные почвы характерны для верховых болот. Верховы́ми боло́тами называют сфагновые олиготрофные болота, питание которых осуществляется атмосферными осадками, крайне бедными минеральными солями. Они отличаются более или менее хорошо выраженной выпуклостью рельефа и сплошным покровом из сфагновых мхов. Древесный ярус отсутствует или состоит из несомкнутых сосен в карликовой болотной форме. Травяно-кустарничковый ярус представлен березой карликовой, пушицей влагалищной, морошкой, клюквой, подбелом, голубикой, росянками и др. На осушенных участках часто развиваются заросли вереска (в Европе).

Торфяные олиготрофные (ТО-ТТ) почвы формируются в таежно-лесной области преимущественно на водораздельных пространствах, в результате заболачивания суши или развития олиготрофной растительности в процессе зарастания водоемов. Торфяные олиготрофные почвы характеризуются торфяным горизонтом (ТО) мощностью от 10 до 50 см, который состоит преимущественно из сфагновых мхов разной степени разложенности (табл. 6).

Таблица 6

Таблица определения степени разложения торфа

Торфяный горизонт имеет светлую окраску, низкую зольность (2,4-6,0% на сухое вещество) и сильнокислую реакцию среды (pH 3,2-4,2), очень низкую плотность твердой фазы (0,03-0,10 г/см³). Твердая фаза в торфяном горизонте составляет 0,14-0,65% от объема почвы. Влагоемкость почвы достигает 700-1500% влаги на сухое вещество. Емкость поглощения составляет 80-90 м–экв/100г. Валовое содержание CaO, K₂O изменяется от сотых до десятых долей процента. Характерно высокое содержание азота при незначительном участии подвижных аммонийных форм. В течение большей части вегетационного периода горизонт насыщен водой. В нижней части профиля этот горизонт сменяется органогенной почвообразующей породой, представляющей торфяную толщу, степень разложенности которой увеличивается с глубиной. Соответственно меняется и цвет – от желто-бурого до темно-бурого, коричневого. Верхний торфяный горизонт может сменяться и минеральной глеевой толщей на глубине > 50 см. Глеевый горизонт обычно сверху прокрашен потечным гумусом в сизовато-серые, темно-серые тона, ниже цвет меняется на зеленовато-оливковый, голубовато-сизый (Классификация, 2004).

Торфяные эутрофные почвы формируются на болотах низинного типа.Низинные болота — травяные или гипново-травяные эвтотрофные болота грунтового питания, наиболее богатые минеральными солями. Для заливаемых низинных болот типичны заросли ив вместе с восковником, которые сопровождаются богатым травяным ярусом, составленным осоками, вахтой трехлистной, сабельником болотным, калужницей и др. На черноольховых топях встречается валериана бузинолистная, молочай болотный, ирис желтый.

Торфяные эутрофные (ТЕ-ТТ) почвы развиваются в понижениях рельефа на водораздельных равнинах, на древних пойменных террасах, в понижениях речных долин, на обширных водно-ледниковых низменностях. На поверхности торфяно эутрофных почв может находиться очес из мхов и травянистой растительности, под которым залегает эутрофно-торфяный горизонт (ТЕ) бурого цвета, мощностью более 50 см, имеющий степень разложенности торфа выше, чем в горизонте ТО торфяных олиготрофных почв (обычно > 50%). Горизонт подстилается хорошо разложившейся толщей темно-коричневого цвета (ТТ). В случае, когда в профиле на глубине > 50 см вскрывается минеральная глеевая толща она также как и в почвах верховых болот прокрашена потечным органическим веществом в сизовато-серые, темно-серые тона, сменяющиеся ниже светло-оливковым или сизо-голубым горизонтом. Грунтовые воды северо- и среднетаежных лесных областей слабоминерализованы, поэтому почвы имеют слабокислую или даже нейтральную реакцию суспензии (рН 5,0-6,5), для них характерны высокая степень насыщенности основаниями и емкость поглощения (100-2000 м-экв/100г), поглощающий комплекс может быть полностью насыщен основаниями. Зольность колеблется от 6 до 18%. Содержание органического вещества больше 35%, степень его разложенности относительно высокая, содержание азота 1,5-4% .

В условиях достаточно влажного и теплого климата под смешанными лесами с выраженным травяным ярусом наблюдается энергичная деятельность микрофлоры и почвенной фауны, что обеспечивает более интенсивный биологический круговорот веществ. Лиственные породы и травянистая растительность, по сравнению с хвойными породами и мхами, имеют более высокую зольность, что благоприятствует закреплению гуминовых веществ в верхней части почвенного профиля и образованию гумусово-аккумулятивного горизонта. Но все-таки для полной нейтрализации образовавшихся гумусовых кислот оснований недостаточно, поэтому их часть (главным образом фульвокислоты) воздействует на минеральную составляющую твердой фазы почвы, что обусловливает развитие подзолистого процесса. Сочетание аккумуляции гумуса и оподзоливания приводит к формированию дерново-подзолистых (AY-EL-BEL-BT-C) почв.