Размещено на http://allbest.ru

Содержание

Введение

1. Теоретические основы почвенно-географического районирования

2. Общие особенности почвы как природного образования

3. Классификация почв

4. Понятие о СПП

5. Характеристика факторов почвообразования

6. Климат и растительность

7. Рельеф

8. Гидрография и гидрология

9. Характеристика почв и почвенного покрова

10. Серые лесные почвы

11. Болотные почвы

Выводы

почвообразование сельскохозяйственный заболачивание лесной



Введение

Целью данной работы является изучение почвенного покрова путем генетической характеристики почвенного покрова на основе данных анализов Московской области с целью улучшения агрохимических свойств почвы для возможного использования в сельском хозяйстве.

Почвоведение является научной основой, фундаментом, для важнейших агрономических дисциплин - агрохимии, земледелия, сельскохозяйственной мелиорации, растениеводства, овощеводства и плодоводства. Знания по почвоведению необходимы для решения экологических проблем, которые в данный период стоят перед человечеством очень остро.

Почва является сложной системой, состоящей из 4 фаз: твердой, жидкой, газовой, живой. Твердая фаза почв представляет собой комплекс первичных и вторичных минералов и органического вещества - гумуса. Жидкая фаза почв - это почвенный раствор, в котором находятся элементы питания растений в ионной форме, анионы органических и неорганических кислот, и другие компоненты. Газовая фаза почв близка по составу к атмосферному по содержанию азота и кислорода, но отличается наличием других газов. Почвенный воздух играет огромную роль в питании растений и в окислительно-восстановительных процессах. Живая фаза почв представлена корневыми системами растений, микроорганизмами, насекомыми и животными. Число микроорганизмов на 1 г почвы измеряется несколькими миллионами. Около 95% насекомых проводит свою жизнь в почвах. В определении выдающегося почвоведа В.Р. Вильямса указывается, что почва - это поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Порода бесплодна, а почва обладает качественным признаком - плодородием, в связи с этим обеспечивается получение урожая. Для проведения мероприятий по повышению плодородия почв, нужно знать их химический состав, физические, физико-химические, воздушные, водные, тепловые и другие свойства почв, состав почвенных растворов, различные виды режимов, процессов, протекающих в почвах, их сочетание в почвах разных природных зон, необходимое оптимальное сочетание для получения высоких урожаев и пути создания этих условий в агрономической практике. Высокие урожаи можно получить только при осуществлении комплекса агромероприятий по регулированию всех параметров плодородия почв, так как они взаимозависимы, равнозначны и незаменимы. [1]

Московская область расположена в центральной части Восточно-Европейской равнины в бассейне рек Волги, Оки, Клязьмы, Москвы. Площадь области - 44 379 км²; по этому показателю область занимает 57-е место в стране. Граничит на северо-западе и севере с Тверской областью, на северо-востоке и востоке - с Владимирской, на юго-востоке - с Рязанской, на юге - с Тульской, на юго-западе - с Калужской, на западе - со Смоленской областями, в центре - с городом федерального значения Москвой. Также существует небольшой северный участок границы с Ярославской областью.

Почва занимает определённое место на нашей планете. Это поверхностный горизонт земной коры, образующий небольшой по мощности слой. Такая строгая пространственная обособленность почвы определяется тем, что именно в поверхностном слое земной коры создаются условия тесного, наиболее активного взаимодействия компонентов биосферы - атмосферы, литосферы, растительных и животных организмов, иными словами реализуется возможность совместного действия всех факторов почвообразования. [1]

Почва - наиболее масштабный глобальный результат возникновения и эволюции жизни на Земле и разнообразнейшего взаимодействия биоты с горными породами, выходящими на поверхность суши. Этот маломощный плодородный слой суши участвует во всех важнейших современных процессах трансформации вещества, протекающих в биосфере и связанных с функционированием экосистем и обменом веществ в живых организмах. Процессы, связанные с образованием и жизнью почвы, включаются в сложные круговороты вещества и энергии на Земле, главные из которых биохимический, геологический и биологический. [1]

Почва - природное образование, уникальное по сложности вещественного состава. Характерная черта всех почв - это наличие в них сложной системы разнообразных минерально-гумусовых соединений, образование которых является глобальным следствием взаимодействия продуктов биологического происхождения с компонентами горных пород. Она же определяет характерную черту почвообразования - накопление специфических соединений, входящих в состав твёрдой фазы всех типов почв.

Для всех почв характерна сложная пространственная организация и дифференциация признаков, свойств и процессов. Важной чертой любого типа почвообразования является формирование почвенного профиля, также дифференцированного по составу, свойствам и процессам.

Общее и важнейшее качество всех почв - плодородие. Это свойство почв реализуется в результате совокупного проявления отдельных свойств и процессов, участвующих в обеспечении организмов минеральной пищей, водой и другими условиями. [1, 7]

Простое представление о почве вполне удовлетворяло человечество в течение нескольких тысячелетий исторического развития, так как человек еще не сталкивался вплотную с теми проблемами земледелия, перед которыми он был поставлен в последние столетия, - проблемами голода, малоземелья, катастрофической эрозии, опустынивания, падения плодородия, необходимости получения все большей продукции со все меньшей площади. Решение этих общих задач привело к зарождению новой науки на рубеже XX в. - почвоведения. Важно, что эта наука развивалась не как чисто описательная и умозрительная дисциплина, а сформировалась в ответ на практические запросы бурно развивающегося земледелия индустриальной эры.

Существовавшие ранее определения стали непригодны, поскольку не характеризовали всю специфику почвы как природного тела и не отражали ее наиболее характерные особенности. Тройственное отношение человека к почве - как к природному телу, предмету труда и продукту труда - усложнило выбор наиболее точного научного определения почвы. [1]

Первую формулировку нового определения почвы В.В. Докучаев дал в докладе о принципах естественной классификации почв 14 апреля 1879 г., где он сказал: «Если изучать почву по ее наиболее типичным, наиболее распространенным и наиболее естественным представителям, тогда неизбежно придется сделать такое определение: это суть поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее сильно окрашены гумусом и постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживающих организмов (как растений, так и животных), материнской горной породы, климата и рельефа местности». На протяжении двадцати лет он оттачивал это определение, стремясь сделать его наиболее научно точным. В своей последней крупной работе «Лекции о почвоведении» (1901) В.В. Докучаев написал, что почва «есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время». Самое главное в Докучаевском определении почвы, сыгравшем столь выдающуюся роль в развитии новой науки, - это то, что оно, во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных природных тел, качественно отличающихся от всех иных тел природы. Во-вторых, согласно Докучаевскому определению, почва - это явление историческое, имеющее свой возраст и историю образования. Наконец, третье - это подчеркнутое в самом определении наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями. Одновременно с Докучаевским направлением, в котором почва рассматривалась прежде всего как самостоятельное природное тело в его функциональной зависимости от других природных тел и явлений, в русской науке развивалось и другое направление, связанное с именами П.А. Костычева (1845-1895) и В.Р. Вильямса (1863-1939). Эти ученые обращали внимание в первую очередь не на «входящие» функции почвы, а на «выходящие», на отношение к почве произрастающих на ней растений. Соответственно и даваемое ими определение почвы подчеркивало совершенно другую ее сторону. Развивая идеи П.А. Костычева о почве как среде произрастания растений, академик В.Р. Вильямс дал такое определение почвы в своем учебнике почвоведения: «Когда мы говорим о почве, мы подразумеваем, рыхлый поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Понятие о почве и ее плодородии неразделимо. Плодородие - существенное свойство, качественный признак почвы, независимо от степени его количественного проявления. Понятие о плодородной почве мы противопоставляем понятию о бесплодном камне, или другими словами, понятию о массивной горной породе».

Подходы В.В. Докучаева и П.А. Костычева - В.Р. Вильямса взаимно дополняют и обогащают друг друга, характеризуя в целом русскую почвенно-генетическую школу. Поэтому, вполне оправданным, служит объединение этих двух направлений генетического почвоведения в едином определении почвы. Соответственно, в современном почвоведении принято такое определение: почва - это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени. [1]

Экологические функции почв в биосфере базируются на следующих основополагающих её качествах.

Во-первых, почва служит средой обитания и физической опорой для огромного числа организмов; во-вторых почва является необходимым звеном и регулятором биогеохимических циклов. Одна из главных функций почв - регулирование всех поток вещества в биосфере, все биогеохимические циклы элементов и воды осуществляются именно через почву при её регулирующем участии в качестве аккумулятора биогенных элементов.

Почва регулирует состав атмосферы и гидросферы. Атмосферная функция осуществляется вследствие её высокой пористости и плотной заселённости организмами, благодаря чему идёт постоянный газообмен между почвой и атмосферой. Почва постоянно поставляет в атмосферу различные газы, в том числе и парниковые. Одновременно почва поглощает кислород из атмосферы.

Ещё одной важнейшей функцией почвы является накопление в поверхностной части коры выветривания гумуса и связанного с ним химической энергии.

Также почва выполняет защитную функцию по отношению к литосфере. Почва защищает её от действия экзогенных факторов, регулируя процессы денудации суши. [10]



1. Теоретические основы почвенно-географического районирования

Цель почвенно-географического районирования заключается в выявлении связей почвенного покрова с экологическими условиями и в выделении территорий с однородными почвенными покровом и возможностями сельскохозяйственного использования. Метод основан на анализе факторов почвообразования, которые определяют генетические особенности почв и структуру почвенного покрова, их зонально-провинциальную характеристику. [6]

Существуют различные подходы к почвенно-географическому районированию (ПГР): почвенно-биоклиматический, почвенно-геохимичкий и комплексный почвенно-климатобиогеохический. Существование разных направлений говорит о сложности и дискуссионности вопросов, связанных с почвенно-географическим районированием. Наиболее полной, комплексной и широко используемой системой районирования является почвенно-биоклиматическая. Впервые она была описана в работах А. Гумбольдта и В.В. Докучаева, которые установили географическую зональность как одну из главных закономерностей структуры оболочки Земли. По мере углубления исследований, накопления фактического материала представления о почвенно-географическом районировании систематизировались, выстраивались в более сложную систему соподчиненных таксономических единиц. В наиболее полном виде схема ПГР была опубликована в 1962 г.

2. Общие особенности почвы как природного образования

Схема ПГР:

1. Почвенно-биоклиматический пояс

2. Почвенно-биоклиматическая область

Для равнинных территорий:

3. Почвенная зона

4. Почвенная провинция

5. Почвенный округ

6. Почвенный район

Для горных территорий:

1. Вертикальная почвенная структура

2. Вертикальная зона

3. Горный почвенный округ

4. Горный почвенный район

Почвенно-биологический пояс - это совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур, объединённых сходными радиационными и термическими условиями и характером влияний этих условий на почвообразование, выветривание и развитие растительности.

Почвенно-биоклиматическая область - это совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур, объединённых в пределах пояса сходством не только радиационных и термических условий, но и условий увлажнения и континентальности и вызванных ими особенностей почвообразования, выветривание и развитие растительности.

Почвенная зона - ареал зонального почвенного типа и сопутствующих ему интразональных почв.

Горная почвенная провинция - ареал чётко определённого ряда вертикальных почвенных зон, обусловленный положением горной страны в системе почвенно-биоклиматических областей и главными особенностями её общей орографии.

Почвенная провинция - часть почвенной зоны, характеризующаяся специфическими особенностями почв и условий почвообразования, связанными с различиями либо в увлажнении и континентальности, либо в температурном режиме.

Вертикальная почвенная зона - часть вертикальной почвенной структуры с преобладающим распространением определённого зонального горного типа почв в сочетании с другими зональными и интразональными почвенными типами. Характер почвенных сочетаний зависит от орографических особенностей горной страны.

Почвенный округ - часть почвенной провинции или вертикальной почвенной зоны, характеризующаяся определённым генетическим типом рельефа, обуславливающим определённое сочетание почвообразующих пород и почв.

Почвенный район - часть почвенного округа, характеризующаяся относительно однородным рельефом, составом почвенного покрова, а также растительным покровом и особенностями микроклимата. [3, 6]

Московская область располагается в бореальной (умеренно холодном) поясе, в южно-таёжной подзоне дерново-подзолистых почв, в среднерусской провинции дерново-подзолистых среднегумусированных почв. [3]

3. Классификация почв

При разработке современной классификации почв исходят из следующих основных принципов.

1. Классификация почв должна опираться на основные свойства и режимы почв и учитывать процессы и условия почвообразования.

Классификация должна строиться исходя из строго научной системы таксономических единиц.

В классификации необходимо учитывать признаки и свойства, приобретенные почвами в результате хозяйственной деятельности.

Классификация должна раскрывать производственные особенности почв и способствовать их рациональному использованию. [5]

На этих принципах Почвенным институтом имени В. В.Докучаева был разработан ряд схем классификации почв СССР (1977). В нем дана детальная классификация и диагностика около 80 типов почв. Основные типы почв, сгруппированы по зонально-экологическим группам и рядам увлажнения. Каждая зонально-экологическая группа характеризуется типом растительности (таежно-лесные, лесостепные, степные и т. д.), суммой температур почвы на глубине 20 см от поверхности, длительностью замерзания почвы на той же глубине в месяцах и коэффициентом увлажнения. [5]

Внутри зонально-экологических групп почвы разделяются по био-физико-химическим свойствам (состав гумуса, реакция почв, карбонатность, солонцеватость, засоление, осолодение и т.д.), а также по условиям увлажнения (автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные).

Основной таксономической единицей современной классификации почв является генетическийпочвенныйтип, установленный еще В.В. Докучаевым.

К одному генетическому типу относятся почвы, развивающиеся в однотипно-сопряженных биологических, климатических и гидрологических условиях на определенной группе почвообразующих пород.

Ниже почвенного типа предусматриваются следующие таксономические единицы: подтипы, роды, виды, разновидности и разряды почв.

Эту нисходящую ветвь почвенной классификации (ниже почвенного типа) называют систематикой почв. [5]

Подтипыпочв выделяют в пределах типа. Это группы почв, качественно отличающиеся по проявлению основного и налагающего процессов почвообразования и являющиеся переходными ступенями между типами. При выделении подтипов учитывают процессы, связанные как с подзональной, так и с фациальной сменой природных условий.

Роды почв выделяют в пределах подтипа, качественные генетические особенности их определяются влиянием комплекса местных условий: составом почвообразующих пород, химизмом грунтовых вод и т. д.

Виды почв выделяют в пределах рода, и отличаются они по степени развития почвообразовательных процессов (степени подзолистости, глубине и степени гумусированности, степени засоленности и т. д.) и их взаимной сопряженности.

Разновидности почв определяются по механическому составу верхних почвенных горизонтов и почвообразующнх пород.

Разрядыпочв обусловливаются генетическими свойствами почвообразующих пород (плотные породы, моренные, аллювиальные, покровные и т. д.). [5]

Рассмотренная система таксономических единиц установилась не сразу. Высшие единицы ее (выше почвенного типа) окончательно не установлены и зависят от указанных ранее подходов к классификации. Предлагаются почвенно-биоклиматические классы и подклассы, почвенно-геохимические ассоциации и семейства), стадии развития почв от автоморфных к гидроморфным, типы почвообразования и др.

4. Понятие о СПП

Структура почвенного покрова (СПП) - это представление материалов почвенного картографирования на основе выделения закономерно повторяющихся в пространстве рядов почв - почвенных комбинаций. В СПП заложена информация о генетической связи составляющих почвенную комбинацию компонентов, о контрастности, сложности, форме и факторах дифференциации почвенного покрова. Бесконечное число сочетаний изменяющихся в пространстве и времени факторов почвообразования приводит к формированию множества разновидностей почв, каждая из которых занимает определенную площадь - ареал. Размер и форма ареалов, которые заняты одной почвенной разновидностью, зависят от почвообразующей породы, форм рельефа и условий увлажнения. Разновидности почв в пространстве не образуют строго последовательного ряда сменяющих друг друга ареалов. Чаще всего наблюдается повторяющееся чередование определенных комбинаций почв.

Почвенная комбинация (ПК) - это совокупность в разной степени генетически связанных элементарных почвенных ареалов. Элементарным почвенным ареалом (ЭПА) называется участок почвенного покрова, занятый одной почвенной разновидностью, внутри которого отсутствуют какие-либо почвенные границы. Все почвенные комбинации по характеру их строения объединяются в шесть типов: сочетания, комплексы, пятнистости, вариации, мозаики. Взаимное расположение почвенных комбинаций в пространстве характеризует структуру почвенного покрова (СПП), определяет особенности природных ландшафтов разных территорий.

Структура почвенного покрова - это картина закономерностей взаиморасположения в пространстве почвенных ареалов. Сочетания - это почвенные комбинации, образованные ЭПА контрастно различающихся почв (на уровне типа или подтипа), последовательно сменяющих друг друга от вершины склона к подножию. Формирование сочетаний связано с усилением степени увлажнения почв по склону мезорельефа за счет дополнительного притока влаги с верхних частей. В сочетаниях генетическая связь между почвами носит однонаправленный характер: почвы более низких частей склонов находятся под влиянием вышерасположенных почв в результате преимущественно внутрипочвенного перераспределения влаги и продуктов почвообразования под действием сил гравитации. Сочетания могут иметь особое лесохозяйственное значение в связи с резкой сменой местообитаний, обусловленной изменениями водного режима.

Примерами сочетаний могут служить ПК из трех компонентов: дерново-подзолистая почва верхних и средних частей склонов, дерново-подзолистая глеевая нижних частей склонов и торфяная эутрофная подножия склонов); подзол иллювиально-железистый на вершине, подзол иллювиально-гумусовый на склоне и торфяная олиготрофная почва подножия склона. Комплексы - это почвенные комбинации с регулярным чередованием мелких пятен контрастных почв. Формирование комплексов связано с характером развития микрорельефа. Почвы, образующие комплексы, генетически связаны.

Лесохозяйственное значение подобных ПК определяется их свойствами в целом, а не свойствами каждой почвенной разности в отдельности. В сухостепных районах часто встречаются комплексы, в состав которых входят почвы автоморфных позиций: чернозёмы, каштановые почвы и почвы с признаками засоления (солончаки, солонцы и солоди). Для гумидных ландшафтов характерны комплексы торфяных олиготрофных почв гряд и мочажин верховых болот и комплексы подзолистых почв с пятнами подзолистых глеевых почв. Пятнистости по своему строению сходны с комплексами, а вариации - с сочетаниями. Различия заключаются в слабой контрастности компонентов, образующих пятнистости и вариации. Почвообразующая порода является одним из ведущих факторов формирования СПП. Она составляет материальную основу почвы. Изменение гранулометрического, химического или минерального составов, плотности и сложения породы влияет на процесс почвообразования и обязательно проявляется в строении и свойствах формирующихся на ней почв.

Мозаики - это комбинации почвенных ареалов, сменяющихся в пространстве вследствие изменения почвообразующей породы. С мозаиками связаны резкие различия в трофности местообитаний древесных насаждений. Примерами мозаик могут служить двухкомпонентные ПК: дерново-подзолистая почва на покровных суглинках и дерново-подзолистая глеевая почва на покровных суглинках, подстилаемых на небольшой глубине мореной; карболитоземы и дерново-подзолистые почвы; дерново-подзол супесчаный и дерново-подзолистая суглинистая почва.

Ташеты - это почвенные комбинации, связанные со сменой биологических факторов. Пример ташеты - темно-серая лесная почва под дубравами и чернозем, выщелоченный и оподзоленный под лугово-степными ассоциациями. В случаях, когда изменению форм рельефа сопутствует смена почвообразующих пород в пространстве, образуется сложная ПК - сочетание-мозаика. Для сочетаний, комплексов, пятнистостей и вариаций характерна отчетливая генетическая связь компонентов. Генетическая связь между слагающими компонентами мозаик и ташетов, как правило, отсутствует. Кроме упомянутых факторов, дифференциации почвенного покрова (мезо - и микрорельеф, почвообразующая порода, растительность), большое значение имеют водная эрозия, дефляция, оползни, аллювиальные, карстовые, суффозионные, солифлюкционные и другие мерзлотные процессы. Любой из факторов формирования СПП определяет особенности геометрического рисунка ПК. Выделяют следующие геометрические формы ПК: древовидно-эрозионные, линейно-древовидные слабоэрозионные, округло-пятнистые депрессионные, округло-пятнистые депрессионно-холмистые, неупорядоченно-пятнистые преимущественно фитогенные, полосчато-криогенные, полигонально-трещинные, полигональные каменно-многоугольные, неупорядоченные преимущественно литогенные. [9]

Сочетания, комплексы и мозаики относятся к контрастным ПК, а вариации, пятнистости и ташеты - к неконтрастным. Контрастность и сложность почвенных комбинаций - наиболее важные свойства, имеющие большое практическое значение для лесохозяйственной и мелиоративной характеристики территории. Для почвенного покрова характерны высокая контрастность и сложность. Контрастность почвенного покрова определяется степенью различия компонентов по характеристикам почв, например, по степени увлажнения, оглеения, оподзоленности, почвообразующей породе и т. д. Под сложностью почвенного покрова подразумевается его пестрота, зависящая от размеров почвенных контуров и степени их расчлененности в пространстве. Площадь, занятая разными ПК, зависит от характеристик рельефа (длина и форма склонов, расчлененность), размеров отрицательных форм рельефа, площадей ареалов, занятых отдельными фитоценозами или разными почвообразующими породами. На территории России выделяется семь наиболее распространенных форм почвенного покрова. В форму объединяются СПП, в строении которых главное участие принимает определенная группа почвенных комбинаций. Контрастные структуры почвенного покрова подразделяются на четыре формы с ведущей ролью следующих ПК: комплексов; сочетаний; контрастных мозаик; сочетаний-мозаик (ПП, коренным образом преобразованный деятельностью человека).

Полуконтрастные структуры почвенного покрова включают две формы, в которых основное значение имеют следующие ПК:

· сочетания-вариации;

· ташеты;

· полуконтрастные мозаики.

Неконтрастные структуры почвенного покрова представлены единственной формой, в которой главная роль принадлежит вариациям. Данные о структуре почвенного покрова используются при крупномасштабном картографировании почв, почвенном районировании, а также лесохозяйственном учете и типизации лесных местообитаний. [9]

5. Характеристика факторов почвообразования

В.В. Докучаев выделял пять факторов почвообразования: материнская (почвообразующая) порода; климат; растения; животные организмы; рельеф и время. В настоящее время они пополнились еще двумя: водами (почвенными и грунтовыми) и хозяйственной деятельностью человека. [1]

Почвообразующие породы, или материнские - это горные породы, из которых почвы формируются. Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические и физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени, под воздействием почвообразовательного процесса придавая определённую специфику каждому виду почв. Материнские породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам.

В пределах Московской области почти отсутствуют отложения третичного периода, значительно шире распространены отложения каменноугольного и юрского периодов. Отложения каменноугольного периода в Московской области представлены доломитами, известняками и мергелями. Широко распространены в Московской области и четвертичные отложения; их мощность убывает с северо-запада на юго-восток. Периодам между оледенениями соответствуют лихвинское, одинцовское, микулинское и молого-шекснинское межледниковья. Ледники оставили после себя моренные суглинки с галькой и валунами различных пород (граниты, гнейсы, кварциты, доломиты, известняки, песчаники); особенно заметные следы на территории области оставило днепровское оледенение (мощность морены достигает 15 м). [1]

Почвообразующими породами на территории Московской области представлены: среднеплейстоценовые ледниковые отложения(gII) - большая часть московской области; флювиолгляциальные отложения верхнего плейстоцена(fIII) - преобладают на западе области; озерно-ледниковые отложения среднего плейстоцена(lgII) - занимают значительную часть на востоке и юго-востоке области. [3]

6. Климат и растительность

Климат является одним из важнейших факторов почвообразования и географического распространения почв. От угла наклона солнечных лучей к земной поверхности зависит поступление на нее солнечного тепла. На экваторе такой приток максимальный, а на полюсах Земли - минимальный. В связи с этим совокупность погодных условий на различных географических широтах подчиняется закону климатической зональности. На почвообразование климат влияет как прямо (определяя энергетический уровень и гидротермический режим почвы), так и косвенно, воздействуя на изменение почв через растительность, жизнедеятельность животных и микроорганизмов. [1]

Но ведущим фактором почвообразования является биологический. Почва могла возникнуть лишь после появления живых организмов. Почвообразование происходит благодаря глубокому и сложному взаимодействию между растительными, животными организмами и внешними факторами. При этом происходит значительное преобразование материнской породы. Главным условием, обеспечивающим непрерывность этого процесса, является приток лучистой солнечной энергии на поверхность Земли.

В формировании почв принимает участие растительность, животные и микроорганизмы, перерабатывающие минералы горных пород и атмосферные газы. Энергетической основой почвообразовательного процесса является солнечная радиация. На земной поверхности мертвая минеральная природа переходит в органическую и живую, а последняя, отмирая и разлагаясь, снова переходит в мертвую минеральную материю. В процессе постоянного взаимодействия между мертвой и живой природой, а также при их переходе друг в друга в поверхностном слое литосферы происходит формирование разнообразных почв и развивается основное и специфическое свойство каждой почвы - ее плодородие. [1]

Климат Московской области умеренно континентальный, сезонность чётко выражена; лето тёплое, зима умеренно холодная; континентальность возрастает с северо-запада на юго-восток.

Период со среднесуточной температурой ниже 0°C длится 120-135 дней, начинаясь в середине ноября и заканчиваясь в конце марта. Среднегодовая температура на территории области колеблется от 2,7 до 3,8°C. Самый холодный месяц - январь (средняя температура на западе области -10°C, на востоке -11°C). С приходом арктического воздуха наступают сильные морозы (ниже -20°C), которые длятся до 40 дней в течение зимы (но обычно морозные периоды намного менее продолжительны); в отдельные годы морозы достигали -45°C (самый низкий абсолютный минимум температур был отмечен в Наро-Фоминске - -54°C). Зимой (особенно в декабре и феврале) часты оттепели, вызываемые атлантическими и средиземноморскими циклонами; они, как правило, непродолжительны, средняя длительность их 4 дня, общее число с ноября по март - до пятидесяти. Снежный покров обычно появляется в ноябре (хотя бывали годы, когда он появлялся в конце сентября и в декабре), исчезает в середине апреля (иногда и ранее, в конце марта).

Постоянный снежный покров устанавливается обычно в конце ноября; высота снежного покрова - 25-45 см. Почвы промерзают на 65-75 см.

Самый тёплый месяц - июль (средняя температура +17°C на западе и +18,5°C на юго-востоке). Максимальная летняя температура (+39°C) отмечена в Зарайске. Среднегодовое количество осадков 450-650 мм, наиболее увлажнены северо-западные районы, наименее - юго-восточные. В летние месяцы в среднем выпадает 75 мм осадков, однако раз в 25-30 лет в Московской области случаются сильные засухи, когда выпадает менее 5 мм осадков. [3][12]

Растительность. Зеленые растения служат основным поставщиком почв свежими органическими веществами, они участвуют в трансформации минералов почвы - разрушении одних и синтезе новых, формировании сложения и структуры всей корнеобитаемой части профиля и регулировании вводно-воздушного и теплового режимов. Растительные сообщества извлекают из материнских пород (а в дельнейшем из почв) элементы питания, синтезируют биомассу и тем самым переводят эти легкоподвижные химические элементы в состав сложных органических соединений, называемые гумусом, а также возвращают в формирующуюся почву эти соединения в виде отмирающего наземного спада и корней. Растения обладают избирательной поглотительной способностью - их корни извлекают из минерального субстрата химические элементы в нужных соотношениях. [1]

Московская область находится в пределах лесной и лесостепной зон. Леса занимают свыше 40 % территории региона. На севере Московской области (на территории Верхневолжской низменности), а также в её западной части (на территории Можайского, Лотошинского и Шаховского районов) наиболее распространены среднетаёжные хвойные леса, преимущественно ельники. Леса Мещеры состоят по преимуществу из таёжных сосновых массивов; в заболоченных низинах встречаются отдельные ольховые леса. Центральная и отчасти восточная части области принадлежат району южно-таежных хвойно-широколиственных лесов. Здесь основные древесные породы - ель, сосна, берёза, осина. Среди подлеска господствует лещина (лесной орех). Для этой зоны характерны травы как хвойных, так и широколиственных лесов. Южнее располагается подзона широколиственных лесов, основные древесные породы которой - дуб, липа, остролистный клён и вяз. Москворецко-Окская возвышенность является переходной зоной, для неё характерны и крупные массивы ели, как, например, в верховьях реки Лопасни. В долине Оки - сосновые боры степного типа. Крайний юг области (Серебрянопрудский район) находится в лесостепной зоне; все участки степи распаханы, они почти не сохранились даже фрагментарно. В пределах лесостепной зоны изредка встречаются липовые и дубовые рощи.

С XVIII века леса нынешней Московской области подвергались интенсивной вырубке, что привело к изменению соотношения древесных пород: хвойные (в основном еловые) леса во многих местах сменились мелколиственными (берёзовыми и осиновыми). В наше время вырубки почти не ведутся, так как почти все леса имеют водоохранное значение; ведётся лесовосстановительная работа, особенно в ближайших окрестностях Москвы. Болота более всего распространены в Шатурском и Луховицком (на востоке) районах. Естественных пойменных лугов почти не осталось. Количество аборигенных видов растений в Подмоковье сокращается, но всё шире распространяются представители иной флоры (к примеру, клён американский); на больших территориях расселились и виды, пришедшие из культуры - борщевик Сосновского, водосбор обыкновенный и др. Некоторые виды растений занесены в Красную книгу России (водяной орех, венерин башмачок и др.) [12]

Роль животных так же существенна, как и влияние растительности и микроорганизмов. Почва является жизненной средой для огромного числа позвоночных и беспозвоночных животных организмов. В процессе питания они измельчают растительную массу и перемещают ее в нижележащие горизонты, перемешивая органические вещества с минеральной частью. озвоночные животные (суслики, хомяки, сурки, кроты, слепыши, мыши, тушканчики, ящерицы, змеи и др.) создают в почвах свои норы и гнезда. Землерои перемещают минеральную массу из глубины почвенного профиля и выносят ее на поверхность.

Особенно большую работу по преобразованию органических остатков в почве производят дождевые черви, а также отчасти личинки многочисленных насекомых. Распространение животных в природе подчиняется закону зональности и имеет тесную связь с характером растительного покрова, климатом, почвообразующими породами.

Все организмы растительного и животного происхождения активно участвуют в малом биологическом круговороте веществ, и, находясь в тесном взаимодействии между собой и с минеральной частью, они способствуют развитию почвенного плодородия. [1]

7. Рельеф

Рельеф выступает как главный фактор перераспределения солнечной радиации и осадков в зависимости от экспозиции и крутизны склонов и оказывает влияние на водный, тепловой, питательный, окислительно-восстановительный и солевой режимы почв.

В настоящее время в зависимости от положения в рельефе и особенностям увлажнения выделяют следующие группы почв, которые называются рядами увлажнения:

1. Автоморфные почвы - формируются на ровных поверхностях и склонах в условиях свободного стока поверхностных вод, при глубоком залегании грунтовых вод (глубже 6 м).

2. Полугидроморфные почвы - формируются при кратковременном застое поверхностных вод или при залегании грунтовых вод на глубине 3 - 6 м (капиллярная кайма может достигать корней растений).

3. Гидроморфные почвы - формируются в условиях длительного поверхностного застоя вод или при залегании грунтовых вод на глубине менее 3 м (капиллярная кайма может достигать поверхности почвы). [1]

Рельеф оказывает большое влияние на развитие эрозионных процессов. В условиях склоновых форм рельефа возможно проявление водной эрозии, т.е. смыва и размыва почвы. На выровненных территориях в условиях засушливого климата большее значение имеет ветровая эрозия. Рельеф выступает и как фактор эволюции растительности и почв при его изменении. Например, при постепенном врезе русла реки, пойменная терраса превращается в надпойменную. Это приводит к изменению режима увлажнения (прекращению пойменных и аллювиальных процессов, понижению грунтовых вод) и, как следствие, к развитию почв не в гидроморфных или полугидроморфных условиях, а в автоморфных.

Рельеф Московской области преимущественно равнинный; западную часть занимают холмистые возвышенности (высоты больше 160 м), восточную - обширные низменности. С юго-запада на северо-восток область пересекает граница Московского оледенения; к северу от неё распространены ледниково-эрозионные формы с моренными грядами, а к югу-лишь эрозионные формы рельефа.

Почти весь запад и север Московской области занимает Московская возвышенность с хорошо выраженными речными долинами, наибольшую среднюю высоту (около 300 м, в районе Дмитрова) имеющая в пределах Клинско-Дмитровской гряды, а верхнюю точку (310 м) у д. Шапкино Можайского района. Северный склон Московской возвышенности более крутой по сравнению с южным. В пределах возвышенности часты озёра ледникового происхождения (Нерское, Круглое и др). К северу от названной возвышенности расположена плоская и сильно заболоченная Верхневолжская низменность, высота которой - не более 150 м; включает в себя Шошинскую и Дубнинскую низины (высоты менее 120 м). На юге области простирается холмистая Москворецко-Окская равнина, имеющая наибольшую высоту (255 м) в районе Тёплого Стана (находится в черте Москвы), с чётко выраженными (особенно в южной части) речными долинами; в её пределах изредка встречаются карстовые формы рельефа. Последние особенно распространены в районе Серпухова. На крайнем юге области, за Окой, - довольно высокие (более 200 м, максимальная высота 238 м) северные отроги Среднерусской возвышенности с многочисленными оврагами и балками.

Почти всю восточную половину Московской области занимает обширная Мещёрская низменность, в восточной своей части значительно заболоченная; самый высокий её холм имеет высоту 172 м над уровнем моря; преобладают высоты 120-150 м; речные долины выражены слабо. Почти все крупные озёра Мещёрской низменности (Чёрное, Святое и др.) имеют ледниковое происхождение. Тут же и самая низкая в регионе естественная высота - уровень воды Оки - около 97 метров.

8. Гидрография и гидрология

Все реки Московской области относятся к бассейну Волги (сама Волга протекает по территории области на небольшом участке, по которому проходит граница с Тверской областью). Северная часть области, включая всю Верхневолжскую низменность, орошается притоками Волги (Шошей, Ламой, Дубной, Сестрой, Яхромой), южная же - притоками Оки (Лопасней, Нарой, Протвой и др.), являющейся самой крупной после Волги рекой Московской области. К бассейну Оки принадлежат и притоки реки Москвы, протекающей в пределах Московской области на большей части своего протяжения. Восточные и северо-восточные районы области, включая значительную часть Мещеры, орошаются притоками Клязьмы, являющейся одним из главных притоков Оки и берущей в пределах Московской области своё начало. Всего в Московской области свыше 300 рек, имеющих протяжённость более 10 км. Все реки имеют спокойное течение, хорошо разработанные долины, поймы; преобладает снеговое питание, половодье приходится на апрель - май. Летом уровень воды в реках Московской области низок и повышается лишь в случаях затяжных дождей. Реки области покрыты льдом с конца ноября до середины апреля. Из рек, судоходные только Волга, Ока и Москва. Северную часть Московской области пересекает канал имени Москвы, проходящий через Икшинское, Клязьминское, Пяловское и Пестовское водохранилища. В бассейне реки Москвы также образованы Озернинское, Можайское, Истринское и Рузское водохранилища, обеспечивающие Москву и Московскую область питьевой водой.

В Московской области немало озёр (около 350), почти все они неглубокие (5-10 м), многие имеют ледниковое происхождение. Крупнейшие - Сенеж (15,4 кмІ) и Святое (12,6 кмІ). Глубочайшее(32 метра) озеро Глубокое в Рузском районе.

В Московской области нередки болота, особенно в пределах Мещёрской и Верхневолжской низменностей.

Водоносный комплекс Московской области состоит из пяти горизонтов каменноугольных палеозойских отложений, данные горизонты носят следующие названия: водоносный горизонт серпуховской и окской свит нижнего карбона; касимовский водоносный горизонт верхнего карбона; гжельский водоносный горизонт верхнего карбона; каширский водоносный горизонт среднего карбона; подольско-мячковский горизонт среднего карбона.

9. Характеристика почв и почвенного покрова

Расположение большей части территории Московской области в лесной зоне определило преобладание почв подзолистого типа. Подзолистые почвы сформировались пределах области главным образом под сосновыми, еловыми и широколиственно-хвойными лесами. Почвы эти малоплодородны и испытали длительное хозяйственное воздействие. Типично подзолистые почвы сравнительно редки в пределах области; они приурочены в основном к областям распространения водноледниковых песков. Гораздо большие площади занимают дерново-подзолистые почвы. На возвышенностях распространены суглинистые и глинистые, средней и сильной степени оподзоленности дерново-подзолистые почвы. Для низменностей типичны дерново-подзолистые супесчаные и песчаные почвы (два последних типа преобладают на востоке области, в низменной Мещере). Значительно распространены также дерново-подзолистые болотные почвы, сформировавшиеся в районах низкого залегания грунтовых вод и застоя поверхностных вод. Такие почвы особенно характерны для ландшафтов Верхневолжской и Мещёрской низменностей. В Московской области встречается несколько типов таких почв: подзолисто-глеевые и подзолисто-глееватые почвы; торфянисто-, торфяно-, перегнойно-подзолисто-глеевые почвы; дерново-подзолистые глееватые. Эти почвы различают также по характеру увлажнения, выделяя контактно, грунтово и поверхностно глеевые и глееватые почвы.

В силу длительного антропогенного влияния типы дерново-подзолистых почв зачастую слабо отличаются друг от друга. В субдоминантных урочищах лесной зоны встречаются дерновые, дерново-глееватые и дерново-глеевые, а также - при неглубоком залегании карбонантных пород - дерновые карбонатные почвы. [6]

10. Серые лесные почвы

Серые лесные почвы сформировались под широколиственными лесами и распространены к югу от Оки и в восточной части Москворецко-Окской равнины (в основном Раменский и Воскресенский районы). Различают светло-серые, серые и тёмно-серые лесные почвы; на увлажнённых участках встречаются серые лесные глееватые почвы, изредка даже серые лесные глеевые. Чернозёмные почвы (сильно оподзолены и выщелочены) распространены мало и имеют место лишь к югу от Оки. По долинам крупных рек - полосы аллювиальных почв различной ширины, особенно широкие в долинах рек Оки, Москвы и Клязьмы. Наиболее распространённые типы таких почв - аллювиальные дерновые и аллювиальные глееватые и глеевые.

Клен, дуб, липа и другие породы деревьев, составляющих основу широколиственных лесов, активно потребляют кальций, магний и кремнезем. При этом более сухой климат и как следствие - высохшие верхние слои почвы способствуют активному развитию аэробных бактерий, которые участвуют в процессе минерализации почвы. Образующиеся в ходе гниения травы и лиственного спада гуминовые кислоты, взаимодействуя с кальцием и магнием, дают нерастворимые в воде соединения, которые из-за отсутствия обильных осадков не вымываются из верхнего слоя почвы, а накапливаются в нем, образуя гумус.

При этом большое количество получающихся в процессе химических реакций щелочных оснований приводит к уменьшению кислотности почвы и ослабляет процесс оподзоливания. Мощный слой перегноя, в свою очередь, способствует формированию особой зернистой структуры почвы, которая остается устойчивой даже во время проливных дождей. Серый же цвет придает почве накопление кремнезема в ее верхних слоях, которое происходит в ходе вымывания и накопления соединений железа в нижних слоях.

Структура серых лесных почв в основном характерна 5 слоями. Верхний 3-сантиметровый слой представляет собой лесную подстилку из спада и неперегнивших остатков травы. Далее идет 12-сантиметровый серый зернистый слой перегноя рыхлой структуры. За ним следует почти такой же толщины слой светло-серого или орехового цвета, содержащий включения гумуса и кремнезема, после которого идет еще более бурый, нередко с глянцевыми вкраплениями слой, аккумулирующий органоминеральные соединения железа, под которым находится желто-бурый слой материнской породы. [6]

В зависимости от характера протекания процессов оподзоливания в серых лесных почвах выделяют 3 основных типа серых лесных почв: светлосерые, в которых процесс оподзоливания проявляется в большей степени; серые, в которых подзолистого слоя практически не наблюдается; и темно-серые почвы, в которых гумус содержится не только в верхнем слое, но и в более глубоких горизонтах. Благодаря большому содержанию перегноя серые почвы окрашиваются в более темный цвет.

Для темно-серых почв также характерно наличие большего количества перегноя; благодаря процессам разложения травы и листового спада гуминовые кислоты превосходят фульвокислоты, в верхних слоях почвы происходит накопление кальция, почвы значительно больше насыщены основаниями. В зависимости от содержания в почвах гумуса можно говорить о маломощных, среднемощных и мощных серых лесных почвах.

В сельскохозяйственном отношении серые лесные почвы представляют собой наиболее важный ресурс для развития всех отраслей растениеводства. Большая часть серых и темно-серых почв лесостепной зоны засеяна пшеницей или занята картофелем, подсолнечником и сахарной свеклой. Не менее хорошо на этих почвах растут кукуруза, лен, огурцы и другие овощные культуры.

Светло-серые почвы как наиболее бедные с точки зрения содержания азота, калия и фосфора нуждаются в дополнительной подкормке соответствующими типами удобрений, а повышенную кислотность устраняют известкованием. Наиболее ценные темно-серые лесные почвы требуют проведения мероприятий по предупреждению выветривания и образования оврагов; в этом случае лучшим средством остается высадка защитных лесополос, которые дополнительно помогают решить проблему удержания зимой снега на полях. Кроме того, проводят мероприятия по удержанию дождевой влаги, для чего создают водозадерживающие валы, а на склонах распахивают земли только поперек них. [7]

11. Болотные почвы

Болотные почвы широко распространены в бореальном поясе на огромной водно-аккумулятивной Западно-Сибирской низменности.

Болотные почвы образуются вследствие заболачивания суши или заторфовывания водоемов. Болотный процесс почвообразования характеризуется торфообразованием и оглеением минеральной части почвенного профиля. Развивается он только при условии избыточного увлажнения.

Торфообразование происходит при накоплении неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков в результате плохо выраженных процессов гумификации и минерализации растительности. Следствием торфообразования является консервация элементов зольного питания. Она заключается в том, что питательные вещества, поглощенные растениями, по причине слабой минерализации растительных остатков не переходят в доступные для других поколений растений формы.

Оглеение представляет собой биохимический процесс превращения окисного железа в закисное, и происходит под действием анаэробных микроорганизмов, отщепляющих от окисных форм соединений часть кислорода.

Различают три вида минерального питания болот - атмосферный, атмосферно-грунтовый и аллювиально-делювиальный. В зависимости от типа питания и условий образования формируются верховые, низинные и переходные болота, различающиеся как составом растительности, так и почвами.

Верховые болота образуются из переходных болот или при непосредственном заболачивании суши атмосферными или мягкими грунтовыми водами. Располагаются верховые болота обычно на плоских, плохо дренированных элементах рельефа с бедными почвами. Содержание растворенных в воде верховых болот питательных веществ очень незначительно, поэтому в таких условиях развивается крайне нетребовательная к элементам питания растительность. [1]

Низинные болота образуются в пониженных элементах рельефа, при заболачивании суши жесткими грунтовыми водами или заторфовывании водоемов. В таких водах достаточное количество питательных веществ, поэтому на низинных болотах хорошо развиваются злаки, осоки, зеленые мхи, из древесных пород - черная ольха, береза, ива и т. д. В связи с этим различают зелено-мховые, ольшаниковые, осоковые низинные болота и другие.

В процессе развития низинные болота превращаются в другие типы болот. Происходит это потому, что верхняя часть торфа при нарастании постепенно отрывается от жестких грунтовых вод и питание растений начинает осуществляться за счет мягких атмосферных осадков. В связи с этим меняется состав растительности, и низинное болото превращается в переходное.

Переходные болота образуются из низинных, или формируются, непосредственно при заболачивании суши, когда увлажнение осуществляется попеременно жесткими и мягкими водами. По составу растительности переходные болота занимают промежуточное положение между верховыми и низинными, приближаясь больше к верховым. Переходные болота, в свою очередь, при дальнейшем развитии еще больше отрываются от грунтовых вод и превращаются в верховые. [7]



Выводы

После изучения материалов по Московской области можно сделать следующие выводы: область находится в бореальном умеренном климатическом поясе с умеренной континентальностью, в зоне южной тайгив южно-таёжной подзоне дерново-подзолистых почв, в центре Русской равнины. По изучению данных анализов почвенных разрезов, из-за преобладания серых лесных почв, можно сделать вывод, что они были взяты из среднерусской провинции серых лесных почв. Серые лесные почвы распространены на юге и юго-западе Московской области. Болотные почвы взяты с низин. Дерново-карбонатные почвы распространены на юго-востоке Подмосковья между серыми лесными и дерново-подзолистыми.

На территории области самые распространенные малоплодородные и требующие внесения удобрений дерново-подзолистые почвы (70,5% территории), Наиболее пригодны для земледелия достаточно плодородные серые лесные почвы, серые лесные почвы составляют 19,0% территории, они распространены к югу от реки Оки и в восточной части Москворецко-Окской равнины (в основном Раменский и Воскресенский районы), вероятней всего большая часть разрезов для анализа были взяты из этих районов.