Суббореальные семигумидные области
Суббореальные семигумидные области – это области серых лесных, черноземовидных почв, черноземов типичных, выщелоченных и оподзоленных (Классификация, 1977).
Суббореальные лесные семигумидные области занимают 1,9% площади Земли или примерно 260 млн. га, лишь незначительная часть (примерно 7%) приходится на долю горных территорий. К этой области относятся лесостепные и лесо-лугово-степные территории. Границы области определяются преимущественно по реконструкции растительного покрова в доагрикультурный период, так как в настоящее время 70-80% площади занимают пашни. Поэтому размер территории определен приблизительно. Кроме того, в разных схемах почвенно-географического районирования подразделение данных регионов сильно различается. Поэтому чаще всего в учебной литературе семигумидные области рассматриваются вместе с семиаридными как суббореальные переходные области. Суббореальные семигумидные области распространены преимущественно в Евразиии Северной Америке.
Суббореальные семигумидные области характеризуются следующими климатическими показателями (табл. 10):
Таблица 10
Средние климатические показатели для суббореальных семигумидных областей.
Средняя температура, °С | Сумма t>10°С | Средне годовая сумма осадков, мм | Коэффи- циент увлаж- нения КУ | Продолжительность вегетационного периода (дни) | |
Наиболее холодного месяца | Наиболее теплого месяца | ||||
-6,-20 | 18-24 | 2400-3200 | 400-600 | 0,6-1,2 | 130-210 |
Суббореальные семигумидные области, особенно на Евроазиатском континенте, в широтном отношении занимают значительные площади, поэтому территория характеризуется нарастанием континентальности с Запада на Восток. Это особенно отражается на зимних температурах. Зима в западных районах сравнительно теплая и мягкая, в восточных – суровая и малоснежная. С запада на восток уменьшается количество безморозных дней и годовое количество осадков. В Северо-Американской семигумидной области зимние температуры варьируют с севера на юг, и количество осадков уменьшается в том же направлении. Засушливые месяцы от 1–2 – для прерий, до 3–4 – для лесостепи. Большая часть осадков выпадает летом и часто в виде ливневых дождей, что усиливает поверхностный сток и уменьшает поступление воды в почву. Однако все автоморфные почвы подвержены глубокому промачиванию, хотя бы раз в 10 лет, и водный режим их характеризуется как периодически промывной. В летний период почва иссушается, чему способствуют частые суховеи.
Область распространена преимущественно на сиаллитных и карбонатно-сиаллитных корах выветривания. Преобладающими почвообразующими породами являются лессы и лессовидные суглинки и глины.
Растительность лесостепной зоны до освоения ее человеком состояла из луговых степей и остепнённых лугов в сочетании с широколиственными лесами в Европейской части Евразии и мелколиственными – в Западной Сибири. Широколиственные леса состоят из дуба с незначительной примесью липы, ясеня, вяза, клена, бука, граба. В Приуралье распространены хвойно-широколиственные и березовые леса, В Западной Сибири – березово-осиновые травяные леса. Растительность Северно-Американской области представлена злаково-ковыльными степями.
Наиболее типичными почвами этой территории являются серые лесные почвы и черноземы типичные, выщелоченные и оподзоленные.
Серые почвы
По подсчетам Е.В. Лобовой (1983) серые (AY-EL-BEL-BT-C) почвы (серые лесные) занимают площадь 1201, 5 тыс. км2. Эти почвы были описаны еще в первых работах В.В.Докучаева под названием «типичных лесных земель» и «серых переходных земель». В.В. Докучаев рассматривал серые лесные почвы как самостоятельный тип, который формируется в результате своеобразного процесса почвообразования, протекающего под травянистыми широколиственными лесами лесостепной зоны. Несколько позже были высказаны гипотезы вторичного происхождения серых лесных почв: из черноземов путем деградации последних под влиянием наступающей лесной растительности; из дерново-подзолистых почв под влиянием дернового процесса, вследствие смены лесных формаций от хвойных к широколиственным с одновременным усилением роли травянистой растительности в почвообразовании; из луговых почв при усилении дренажа и поселении на них лесной растительности. Вероятно, все эти точки зрения справедливы и в каждом конкретном районе лесостепной зоны может быть своя история формирования серой почвы, что свидетельствует о их полигенетическом происхождении.
В Евразии зона серых почв выражена фрагментарно и тянется с запада на восток от Придунайских равнин до предгорий Саян. Наиболее обширные ареалы этих почв приурочены к Волыно-Подольской, Среднерусской, Приволжской возвышенностям, к югу Западно-Сибирской равнины. В Северной Америке они субмеридионально простираются к западу от Великих Озер.
Наиболее характерными почвообразующими породами для серых почв являются лессовидные, покровные или аллювиально-озерные суглинки, реже моренные наносы и элювии плотных пород. Почвообразующие породы обычно карбонатны.
Значительные площади серых почв приурочены к хорошо дренируемым возвышенным равнинам. Это территории с волнистым или холмистым рельефом и с четко выраженной овражно-балочной сетью. Однако они формируются и на плоских слаборасчлененных междуречьях, в низменностях и межгорных котловинах. Характер геоморфологических условий находит отражение в особенностях строения профиля этих почв.
Серые почвы формируются под широколиственными травянистыми лесами, фитомасса которых достигает 4000 ц/га при приросте 90 ц/ га. Широколиственные леса дают ежегодно 35-50 ц/га наземного опада, с которым поступает до 300 кг/га и более азота и зольных элементов. В составе золы опада оксиды CaO, MgO и K2O составляют в сумме 50-70%, SiO2 – 10–15%, Fe2O3 – 2-3%.
Основные процессы, формирующие серые почвы, включают процессы биогенной аккумуляции, подзолистый, лессиваж и оглинивание.
Процесс биогенной аккумуляции обусловлен богатством опада широколиственных лесов основаниями и азотом. В результате разложения такого опада образуются гуминовые вещества с большим содержанием гуминовых кислот, чем в лесных почвах бореальной зоны. Значительная часть этих кислот нейтрализуется основаниями опада сразу под подстилкой. В результате закрепления малоподвижных гуминовых веществ (преимущественно гуминовых кислот) под подстилкой формируется гумусово-аккумулятивный горизонт, богатый азотом, фосфором, кальцием и другими элементами минерального питания. Однако не нейтрализованные гуминовые вещества вымываются в нижележащие горизонты и, взаимодействуя с минеральными компонентами почвы, разрушают их, что приводит к развитию подзолистогопроцесса и способствует дифференциации профиля.
Подзолистыйпроцесс (разрушение в верхних горизонтах кристаллических решеток минералов и вынос продуктов деструкции за пределы профиля) в серых почвах протекает в более слабой форме, чем в почвах таежно-лесной зоны. Это, прежде всего, связано с отличием характера биологического круговорота веществ и условий гумификации относительно богатого основаниями опада на фоне периодически промывного типа водного режима, а иногда и с карбонатностью породы.
Генетический профиль серыхпочв (AY-AEL-BEL- BT-C(Cca)) включает следующие горизонты (Классификация, 2004):
Лесная подстилка - светло бурого цвета, состоит из отмерших листьев, остатков трав мощностью до 3 см.
AY – гумусово-аккумулятивный, от светло- до темно-серого цвета, комковатый или ореховато-зернистый; густо переплетен корнями травянистых растений; мощностью 20-30 см.
AEL – гумусово-элювиальный, белесовато-серый или серый с гнездами белесого материала. Структура комковатая с тенденцией к горизонтальной делимости. На гранях структурных отдельностей – белесая присыпка, внутренние части агрегатов имеют более темный цвет, иногда содержат округлые конкреции железа диаметром до 1,0-1,5 мм; мощность 20-40 мм.
BEL – субэлювиальный, состоит из комбинации светлых и бурых, иногда темных фрагментов, различающихся по сложению, и гранулометрическому составу. Белесые фрагменты легче по гранулометрическому составу, бесструктурные или имеют тенденцию к горизонтальной делимости. Более темные суглинисто-глинистые фрагменты сохраняют элементы ореховатой структуры, свойственной текстурному горизонту. На гранях структурных отдельностей хорошо выражена белесоватая присыпка; мощность 10-20 см.
BT – текстурный. Бурый или коричневато-бурый, чаще среднесуглинистый, ореховато-призматической многопорядковой структуры с обильными многослойными глянцевыми аккумулятивными темно-серыми, темно-коричневыми пленками разного состава (глинистые, пылевато-глинистые, гумусово-глинистые, железисто-глинистые). Кутаны часто перекрываются светлыми песчано-пылеватыми скелетанами; мощность нередко 50 см.
С (Сса) – палево-желтый или палево-бурый, глыбисто-призматический, с карбонатными образованиями в виде псевдомицелия и мелких конкреций.
Серые почвы характеризуются слабокислой реакцией среды верхней части профиля, в нижней – реакция может быть нейтральной, а при наличии карбонатов – слабощелочной. Содержание гумуса обычно составляет 4-6%. Отношение углерода гуминовых и фульвокислот около 1. В верхней части профиля почвенный поглощающий комплекс близок к насыщению, реже не насыщен основаниями. Сумма поглощенных оснований составляет 20 -40 м-экв/100 г с преобладанием обменного кальция. Водород и алюминий присутствуют в незначительных количествах. Химический и гранулометрический составы обнаруживают тенденцию к дифференциации профиля по элювиально-иллювиальному типу. Эта дифференциация выражена слабее, чем в дерново-подзолистых почвах, но достаточно четко. Коэффициент дифференциации (КД) – отношение содержания ила в текстурном горизонте к его содержанию в элювиальном горизонте – в почвах на однородных пылеватых породах колеблется в пределах 1,4-2,2.
Таким образом, особенности морфологических, химических и физико-химических свойств серых почв выражаются в том, что в их профиле совмещаются признаки значительной аккумуляции гуминовых веществ, элювиально-иллювиальной дифференциации и выщелачивания карбонатов.
Генезис серых почв можно объяснить следующим образом. Вследствие повышенного содержания зольных элементов и азота, малого содержания трудноразлагаемых соединений: восков, дубильных веществ и смол в опаде трав и древесных лиственных пород создаются благоприятные предпосылки для глубокого преобразования растительных остатков. Этому же способствуют гидротермические условия – относительно высокие температуры почвы и достаточная их увлажненность в весенне-летний и осенний периоды. В такой обстановке происходит интенсивная гумификация органических остатков под воздействием разнообразных микроорганизмов, многочисленных представителей микро- и мезофауны, особенно дождевых червей. Продуцируется гумус с относительно повышенным содержанием гуминовых кислот, преимущественно муллевого типа.
Часть гуминовых и фульвокислот нейтрализуются уже на месте своего образования в верхних горизонтах профиля за счет оснований, высвобождающихся при разложении растительного опада. Однако для полного осаждения гуминовых веществ этих оснований не хватает, поскольку значительная их доля вымывается из подстилки в наиболее влажные периоды года (весна, осень). Подвижные гумусовые кислоты перемещаются вниз по профилю. По мере насыщения основаниями, высвобождающимися при разрушении кристаллических решеток минералов, органо-минеральные соединения выпадают в осадок. При этом основная зона осаждения гуматов кальция, как наименее подвижных соединений, оказывается в верхней части горизонта BT, тогда как гуматы железа и алюминия проникают до глубины 100 см и более. Именно поэтому можно наблюдать расширение отношения Сгк/Сфк в горизонте BT и его сужение вниз по профилю. Результаты взаимодействия гумусовых кислот с минеральной частью почвы проявляются в ее морфологическом облике. Верхний горизонт приобретает темно-серую окраску, благодаря аккумуляции гумуса. Часть профиля, через который мигрируют не нейтрализованные органические кислоты, осветляется и становится белесовато-серой, за счет осветления структурных поверхностей агрегатов. Осветление обусловлено тем, что гумусовые кислоты растворяют красящие пленки гидроксидов железа на зернах светлоокрашенных минералов (кварц, полевые шпаты), образовавшиеся при их выветривании. Возникает эффект белесой присыпки, покрывающей структурные элементы (скелетаны). В нижележащих горизонтах, где осаждаются вмываемые органо-минеральные соединения, напротив, на структурных отдельностях появляются пленки иллювиирования, придающие поверхностям агрегатов более темную окраску, по сравнению с внутрипедной массой.
Вынос во влажные периоды не нейтрализованных гумусовых кислот, гидроксидов железа и алюминия приводит к ослаблению прочности структурных отдельностей, диспергации минеральных коллоидов и вымыванию их с нисходящими токами влаги в более глубокие горизонты (BT). В серых почвах процесс лессиважа выражен слабее, чем в дерново-подзолистых, но все-таки заметен достаточно четко. Текстурная дифференциация профиля оказывает воздействие на водно-воздушный и окислительно-восстановительный режимы этих почв. Часто в них наблюдается присутствие мелких железистых конкреций, свидетельствующих о некотором застое влаги и развитии анаэробной обстановки во влажные периоды года над оглиненной частью иллювиального горизонта. Именно в нижней части гумусового горизонта наблюдается максимум белесой присыпки, что может быть объяснено периодическим возникновением здесь восстановительных условий, способствующих усилению миграционной способности органо-минеральных соединений и переводу окисных форм железа в более подвижные закисные.
На генезис серых почв оказывает большое влияние интенсивный биологический круговорот, характерный для травянистых лесных фитоценозов (особенно для широколиственных лесов). В верхних горизонтах происходит биогенная аккумуляция кальция, магния и других зольных элементов. Однако этот процесс не компенсирует полностью климатогенного (связанного с просачиванием атмосферных осадков) выноса оснований, и поэтому почвы характеризуются слабокислой реакцией верхнего горизонта и глубоко выщелоченным от карбонатов профилем. Карбонаты могут присутствовать в нижней части профиля (обычно глубже 110-120 см) в виде прожилок (псевдомицелия) и твердых конкреций.
Наряду с серыми, в данной почвенной зоне встречаются темно-серые – AU-AUe-BEL-BT-C (Cca) почвы. Они отличаются наличием темногумусового горизонта (AU) и отсутствием горизонта AEL. Темногумусовый горизонт имеет мощность 25-50 см, комковатую или зернисто-комковатую структуру. Его нижняя часть характеризуется осветлением за счет скелетан на поверхности педов. Субэлювиальный горизонт BEL также осветлен. Нижележащий текстурный горизонт (BT) имеет более темную окраску за счет меньшего присутствия скелетан.Карбонаты находятся на той же глубине, как и в серых почвах, и так же представлены псевдомицелием и конкрециями.Содержание гумуса в верхней части профиля – 5-8%, его состав фульватно-гуматный. Реакция среды слабокислая иногда нейтральная, в горизонте, содержащем карбонаты – слабощелочная. Дифференциация профиля по илу, по сравнению с серыми почвами, выражена слабее.
Типы серых и темно-серых почв подразделяются на подтипы по наличию «второго гумусового горизонта» и признакам оглеения. «Второй гумусовый горизонт» характерен для более континентальных территорий и отличается от современного более темным цветом и своеобразной остроугольно-мелкоореховатой рассыпчатой структурой. Характерны также светлые скелетаны на темной поверхности педов и высокое содержание гуминовых кислот, связанных с кальцием.
Помимосерых и темно-серых почв, встречаются темно-серые глеевые (AU-AUe-BELg-BTg-G-CG) почвы.Они диагностируются по наличию в нижней части профиля глеевого горизонта, имеющего стальной оттенок и содержащего округлые железисто-марганцевые конкреции. Почвы имеют слабокислую или близкую к нейтральной реакцию среды, насыщенный основаниями поглощающий комплекс и высокую гумусированность (8-11%). Формируются в понижениях рельефа среди массивов серых и темно-серых почв в условиях повышенного поверхностного увлажнения и неглубокого залегания грунтовых вод.
Черноземы.
Значительную долю площади семигумидных областей занимают черноземы (1061,5тыс. км2). Черноземы были описаны в работе В.В.Докучаева «Русский чернозем», где он ясно показал, что эти почвы формируются в автоморфных условиях под степной растительностью. По вопросу образования черноземов выдвигались и другие точки зрения, рассмотренные И.С.Кауричевым (1982). Гипотезы о морском происхождении черноземов были высказаны первыми исследователями этих почв, рассматривавшими чернозем, как морской ил, оставшийся после отступления Каспийского и Черного морей или как продукт размыва ледниковыми водами черной Юрской сланцевой глины. Эти гипотезы отражали собой господствовавшие в то время представления о почве как геологическом образовании, и в настоящее время имеют лишь исторический интерес. Сторонники теории болотного образования черноземов считали, что в прошлом черноземная зона представляла собой тундровые сильнозаболоченные пространства. При последующем постепенном дренировании территории в условиях теплого климата шел процесс энергичного разложения болотной, тундровой растительности, болотного ила и поселения наземной растительности, что и обусловило формирование черноземных почв. В.В.Докучаев развивал теорию растительно-наземного образования черноземов и рассматривал эти почвы как результат взаимодействия факторов почвообразования.
Условия образования черноземов типичных, выщелоченных и оподзоленных(черноземов миграционно-мицелярных, глинисто-иллювиированных и глинисто-иллювиированных оподзоленных по «Классификации почв России» 2004 г.) создаются в пределах лесо-лугово-степных областей суббореального климата Евразии и Северной Америкив сочетании с серыми лесными почвами. Лесостепные черноземы тяготеют к более южной части лесостепи.
В большинстве своем черноземымиграционно-мицелярные (AU-AUlc-BCAmc-Cca)(черноземы типичные) также, как и серые почвы, формируются на лёссах и лёссовидных суглинках, которые отличаются высокими водопроницаемостью, пористостью и карбонатностью.
Наиболее характерный рельеф в районах формирования черноземов лесостепи – равнинный, с разной степенью выраженности овражно-балочной сети. Распространены черноземы на возвышенностях, низменностях, в предгорьях и в обширных депрессиях. Как правило, условия рельефа обеспечивают хороший дренаж почв.
На открытых пространствах в зоне лесостепи факторы почвообразования несколько отличаются от тех, что действуют на лесных участках, так как изменение типа растительности формирует иной микроклимат и, соответственно, другой характер увлажнения и промерзания почв. Открытые участки под степной растительностью, не защищенные древесным пологом, летом прогреваются сильнее, а зимой остывают интенсивнее. Снежный покров неравномерный и менее мощный, чем в лесу, так как снег сдувается в балки и овраги. Поэтому зимой почва промерзает на значительную глубину. Весной под влиянием прямых солнечных лучей снег тает быстро, но талая вода не успевает впитываться в еще не оттаявшую почву, и большая ее часть стекает по поверхности, что отрицательно сказывается на величине весеннего влагозапаса. Летом на открытых степных участках интенсивно идет физическое испарение, которому способствуют ветры. Поэтому здесь нисходящий ток воды ослаблен, почвы менее промыты и менее выщелочены от карбонатов.
Черноземы формируются под остепненными лугами и луговыми степями. Отличительной чертой остепненных лугов является преобладание в травостое разнотравья и корневищных злаков. В меньшем количестве представлены луговые дерновинные злаки, а ксерофитные степные дерновинные злаки (типчак, тонконог, ковыли) встречаются как примесь. Луговые степи более ксерофитны, в них основная роль принадлежит степным дерновинным злакам, хотя луговые и корневищные злаки присутствуют в заметном количестве. Для тех и других степей характерен высокий и густой травостой и отсутствие летнего периода полупокоя в вегетации растений.
Биомасса луговых степей и остепненных лугов составляет 20-30 т/га. Характерно резкое преобладание корневой массы (65-75 %)над массой живых надземных органов. В опад ежегодно поступает вся надземная масса трав и примерно одна треть запаса корней, что в сумме составляет 12-18 т/га в год, что в 2-3 раза больше, чем в широколиственных лесах. Не меньшее значение для почвообразования имеют различия в зольном и биохимическом составе опада лесных и степных участков. Зольность опада под степями в среднем составляет 10-12%, что в 1,5-2 раза больше, чем под лесами. В составе золы много оснований, особенно кальция и калия, содержатся сера, фосфор и другие биофильные элементы. В опаде степных трав много белка и легкоразлагаемых углеводов, меньше трудно минерализуемых компонентов, таких как лигнин, дубильные или смолистые вещества, которые характерны для лесного опада. Поэтому в разложении травянистого опада значительную роль играют бактерии и актиномицеты, а не грибы – кислотообразователи, как в лесах. Важно также то, как поступают в почву растительные остатки: преимущественно на поверхность, как в лесу, или непосредственно в почвенную толщу (корневой опад трав). В степи разложение основной массы опада происходит в тесном контакте с минеральной частью почвы, так что, если и образуются кислые продукты, то они сразу нейтрализуются основаниями, присутствующими в почве.
При тех же умеренных показателях макроклимата, что и на лесных участках лесостепи, почвы открытых степных участков, имеют более четко выраженные «периоды покоя»: летнего (в связи с засухой) и зимнего (в связи с промерзанием). В эти промежутки времени до минимума снижаются (или прекращаются совсем) процессы роста и развития растений, активность микрофлоры и почвенной фауны, нисходящая миграция почвенных растворов.
Из сказанного ясно, что под степной растительностью создаются условия для исключительно мощного развития процесса биогенной аккумуляции (гумусонакопления). Необходимо подчеркнуть качественные особенности органического вещества черноземов – гуматный характер гумуса, сложность гуминовых кислот, высокую степень их окисленности и ароматизации, преимущественное закрепление их в форме гуматов кальция, незначительное содержание фульвокислот и более сложное их строение по сравнению с фульвокислотами лесных почв. Гумусовые кислоты быстро нейтрализуются основаниями опада и кальцием почвенного раствора, поэтому заметного разложения почвенных минералов, под воздействием гумусовых веществ в черноземах не наблюдается. В то же время здесь отсутствуют и условия интенсивного промывания почвенного профиля. Это исключает развитие элювиального процесса как в форме лессивирования, так и в форме оподзоливания. Поэтому, в отличие от серых почв, профиль лесостепных черноземов не дифференцирован ни по химическому, ни по гранулометрическому составу.
Активно мигрируют и перераспределяются по профилю (по его сезонно увлажняемой части) только свободные карбонаты кальция. В периоды высокой влажности и при большом содержании СО2 в почвенном воздухе нормальный нерастворимый карбонат кальция (СаСО3) частично переходит в растворимый гидрокарбонат – Са(НСО3)2, который легко переносится током влаги. Обычно в холодный период года идет его нисходящее передвижение (вынос к нижней границе профиля). Летом преобладает движение в восходящем направлении, когда почвенная влага подтягивается по капиллярным порам в зону ее расходования – к поверхности почвы или в корненасыщенную толщу. При подсыхании почвы гидрокарбонат выпадает из раствора в виде карбоната кальция и кристаллизуется в форме карбонатного псевдомицелия. Положение верхней границы «вскипания» от HCI в лесостепных черноземах от года к году и от сезона к сезону может изменяться на 20-40 см. Средняя глубина «вскипания» в черноземах миграционно-мицелярных – 35-45 см (AUlc). Но иногда в засушливое лето, следующее за влажным годом, почвы вскипают или прямо с поверхности, или с глубины менее 10 см (AU).
Существенное влияние на формирование профиля черноземов оказывают животные, обильно населяющие эти почвы. Их деятельность заметна по наличию многочисленных «червороин» и «кротовин». Иногда выделяют даже особый вид так называемых «кротовинных» черноземов, где на 1 м2 среза почвы приходится свыше 40 «кротовин». Это крупные, до 10 см в поперечнике трубчатые ходы, иногда полые, но чаще заполненные материалом из других горизонтов. «Авторами» ходов являются не кроты, а грызуны: слепыши, суслики, тушканчики и др. Довольно много в лесостепных черноземах и дождевых червей, но их численность меньше, чем в серых почвах, где отсутствуют периоды летнего и зимнего покоя. Роющие животные перемешивают верхние и нижние горизонты почвы, делая её гомогенной по вертикали. Почвообитающие животные измельчают растительные остатки, затаскивают их вглубь профиля, способствуют крошению и агрегации почвенной массы. Обилие вертикальных полых нор позвоночных приводит к сокращению поверхностного стока и переводу его во внутрипочвенный.
Очень богаты черноземы микрофлорой. В 1 г чернозема методом прямого счета по Виноградскому можно обнаружить до 5 млрд. клеток микроорганизмов: бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей.
Морфология лесостепных черноземовотражает исключительно мощное развитие процесса биологической аккумуляции (гумусообразования), который и придает этому типу почв незабываемый облик. Его главные черты: а) наличие мощного (метрового!), почти черного гомогенного горизонта с выраженной зернистой структурой; б) отсутствие осветленных элювиальных горизонтов; в) сильная перерытость животными, особенно заметная в средней части профиля; г) карбонатные новообразования в виде псевдомицелия.
Морфологический профиль чернозема миграционно-мицелярного(AU-AUlc-BCAmc-Cca) (чернозема типичного) выглядит следующим образом:
AU– темно-серый до черного, иногда с коричневым оттенком, среднесуглинистый, имеет зернистую, комковато-зернистую структуру, организованную в многопорядковые агрегаты, рыхлый (плотность сложения меньше или близка к 1 г/см3). Горизонт богат мезо и микрофауной, содержит много копролитов. Червороины, ходы червей. Округлые темно-серые или желтовато-палевые пятна – следы прямых обратных ходов землероев. Включения корней в основном сосредоточенны в верхней (0–25 см) части горизонта. В гумусовом горизонте обычны признаки миграции органно-минеральных соединений, проявляющиеся в цветовой дифференциации педов нижней части горизонта (поверхность педов заметно темнее внутрипедной массы). Наиболее часто мощность гумусового горизонта составляет60- 80 см.
AUlc– буровато-серый горизонт, книзу окраска ослабевает, зернисто-комковатый, менее рыхлый. В нижней части гумусового горизонта наблюдаются нитевидные и плесневидные белесые налеты карбоната кальция на поверхности структурных отдельностей и стенок пустот. Налеты представляют собой лабильные формы карбонатов, отражающие сезонные колебания миграции растворов. Мощность горизонта 20-40см.
BCAmc–бурый или палево-бурый горизонт скопления карбонатных новообразований в виде белых или желтоватых прожилок и трубочек (псевдомицелия), свидетельствующих о длительном периоде миграции почвенных растворов и постепенном пересыхании почвенного профиля, имеет комковато ореховатую структуру, уплотненный. Мощность горизонта 40-60см.
Cca – почвообразующая порода выделяется по уменьшению содержания карбонатных скоплений и ухудшению структуры.
Для черноземов миграционно-мицелярных (черноземов типичных)характерна нейтральная, а в карбонатном горизонте слабощелочная реакция среды, высокая емкость катионного обмена (30-45 м-экв/100 г), преобладающим катионом является кальций. Профиль не дифференцирован по илу и валовому содержанию оксидов. Миграционно-мицелярные черноземыотличаются высоким содержанием (5-12%) и запасами (600-700 т/га) гумуса. Падение содержания гумуса по профилю происходит постепенно. В органическом веществе гумусового горизонта преобладают гуминовые кислоты (Сгк/Сфк 1,6-2,4), а среди них фракция, связанная с кальцием. В вертикальном распределении фракции гуминовых кислот, связанных с кальцием, наблюдается увеличение ее содержания в средней и, особенно, в нижней части гумусового горизонта. У границы гумусового и карбонатного горизонтов гумус становится фульватным (Сгк/Сфк 0,7-0,4).
Основной ареал глинисто-иллювиированных типичныхчерноземов – AU-BI-C(ca) (черноземов выщелоченных) располагается к северу от миграционно-мицелярных черноземов. Глинисто-иллювиированные типичные черноземы (черноземы выщелоченные) формируются в более влажных условиях климата. Уровень залегания карбонатов кальция понижается, так что между нижней границей гумусового и верхней границей карбонатного горизонтов обнаруживается устойчивый бескарбонатный (BI) горизонт, мощностью не менее 30-40 см. Карбонатный горизонт, как и в миграционно-мицелярном черноземе (черноземе типичном), характеризуется в основном миграционными формами выделения. Присутствие карбонатов в профиле не обязательно. Микроморфологическое строение почв свидетельствует о признаках подвижности органо-минеральных веществ. Минеральная масса не вполне стабильна: имеются признаки перемещения по профилю полуторных оксидов и илистой фракции, обусловленные, по-видимому, процессом лессиважа. Однако, несмотря на морфологические и микроморфологические проявления иллювиирования тонкодисперсного материала, гранулометрическая дифференциация по илу выражена слабо (КД меньше1,2-1,4 – содержание ила в горизонте BI относительно AU).
Содержание гумуса составляет 7-12%, сумма обменных оснований – 30-45 м-экв/100 г. В составе почвенного поглощающего комплекса преобладает обменный кальций, обменный водород составляет не более 10% или отсутствует. Величина рН в гумусовом горизонте – около 6, глубже реакция среды становится нейтральной.
Черноземы глинисто-иллювиальные оподзоленные – AU-AUe-BI-Cca (черноземы оподзоленные)представляют переходное звено между черноземами и серыми почвами. Их профиль по морфологическим и аналитическим данным дифференцирован значительно более четко. Они отличаются от глинисто-иллювиальных типичных черноземов (черноземов выщелоченных) осветлением нижней части гумусового горизонта за счет появления скелетан по граням структурных отдельностей. Характерна слабая дифференциация по содержанию ила (КД 1,2-1,4), и несколько увеличенная, по сравнению с глинисто-иллювиальными типичными черноземами, кислотность (рН верхних горизонтов составляет 5,0-6,5, гидролитическая кислотность – 5- 10 м-экв/100 г). По содержанию гумуса, мощности гумусового горизонта, сумме обменных оснований иглубине залегания карбонатов не отличается от глинисто-иллювиальных типичных черноземов.
В Северо-Американской Восточной и в Восточно-Азиатской областях на контактах со степными черноземными почвенными зонами наблюдаются неширокие меридионально–вытянутые территории черноземовидных почв прерий. В соответствии с классификацией почв России (2004) подобные почвы следует относить либо к черноземовидным (AUgnn-BMg-Cg),либо ктемногумусовым метаморфизованным(AU-Cm-C). Эти почвы лишены лесного покрова, формируются под богатой разнотравной растительностью и имеют гумусовые горизонты, подобные черноземам. От черноземов они отличаются промывным типом водного режима, кислой реакцией среды, преимущественно фульватным составом гумуса и выветриванием глинистых минералов, близким к буроземам, малой насыщенностью почвенного поглощающего комплекса, отсутствием иллювиально-карбонатного горизонта и глубоким выщелачиванием от карбонатов. В нижней части профиля иногда наблюдаются белые кремнеземистые выделения в виде прожилок, обусловленные вторичным накоплением кремнезема. Подобные почвы можно наблюдать в Амурских прериях. Общая площадь черноземовидных почв прерий по приблизительной оценке Розова Н.Н. и Строгановой М.Н. составляет около 58 млн. га. Многие из них формируются в условиях плоского недренированного рельефа (США, штат Айова) при близком залегании грунтовых вод.
Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 1415;