Условия образования подзолистых почв

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

рельеф зона почвообразование лесной

Климат лесной зоны континентальный, умеренно холодный. Средняя годовая температура в европейской части изменяется от --3 до +4°С, а в азиатской, например в районе Якутска, колеблется от --11 до --8° С. Количество осадков изменяется в пределах 350--600 мм в год. Больше их выпадает в западных районах, меньше -- в восточных. Продолжительность теплого периода, когда температура воздуха выше +5° С, составляет 120--180 дней. Количество тепла, которое получает поверхность почвы, примерно в 2 раза больше, чем в тундре. Наиболее общей чертой климата лесной зоны, за исключением некоторых районов, является постоянство влажности воздуха летом и превышение количества осадков над испарением в 1,1 -- 1,3 раза, что обеспечивает формирование промывного типа водного режима. Большое влияние на почвообразование и рост лесов оказывает глубина залегания вечной мерзлоты в восточной части зоны.

Рельеф лесной зоны разнообразен. На европейской части зона лесов распространена в пределах Русской равнины, рельеф которой в основном сформировался в четвертичный период под влиянием ледников, флювиогляциальных и речных вод. На территории европейской части встречаются невысокие возвышенности -- Валдайская, Смоленская, Московская с абсолютной высотой 200--400 м. Поверхность возвышенностей сильно эродирована, пересечена долинами рек, балками и оврагами. Значительную территорию занимают Полесье, Приволжская и Среднерусская возвышенности. В азиатской части огромная территория занята Западно-Сибирской равниной. Равнина слабодренирована, заболочена. Восточная Сибирь, наоборот, гориста.

Почвообразующие материнские породы имеют различное происхождение. В европейской части происхождение и состав материнских пород в основном связаны с деятельностью ледников и их вод, а также рек. Это песчаные флювиогляциальные отложения Полесья и Мещерской низменности, пески Архангельской, Ленинградской, Псковской областей. Большая часть территории, покрытой песками, на небольшой глубине подстилается мореной более ранних оледенений или третичными и более древними отложениями различного происхождения. Возвышенные участки и водораздельные пространства обычно покрыты моренами, покровными а иногда и лёссовидными суглинками. В горных районах Сибири почвы формируются на элювии коренных кристаллических горных пород. Встречаются и другие материнские породы, например у подножия холмов и склонов -- делювиальные отложения, а в районах Западно-Сибирской равнины широко распространены морские отложения.

Растительность лесной зоны представлена лесами различного состава и продуктивности. Часть зоны занята болотами и лугами. Лесная зона делится на две подзоны: тайги и смешанных лесов. Подзона тайги преимущественно представлена хвойными лесами из лиственницы, ели, пихты, сосны, кедра с примесью березы и осины. Под пологом хвойных лесов растут: в сухих условиях -- лишайники; на свежих и влажных почвах зеленые мхи, полукустарничковые ягодные растения- голубика, брусника; на сырых почвах -- клюква, морошка. В южной части подзоны состав лесов тайги более разнообразен, а участие лиственных пород в их составе увеличивается. В надпочвенном покрове, кроме мхов, лишайников и ягодных полукустарничков, появляются злаки. Территория часто заболочена, особенно в районах Западной Сибири. При вырубке, гибели или смене лесов быстро распространяются злаковые травы. Южная граница подзоны тайги проходит по линии: Псков - Ярославль - Горький - Йошкар-Ола -- Свердловск - Тюмень - Новосибирск.

В подзоне смешанных лесов происходит постепенная смена хвойных лесов мелколитственными. В составе также часто встречаются липа, дуб, клен.

Подзолистый процесс почвообразования

В результате разложения лесных подстилок появляются новые органические соединения - гуминовые кислоты, фульвокислоты.

Гуминовые кислоты, вступая в реакцию с минеральными слоями, образуют нерастворимые соли - гуматы сероватого или черного цвета. Частично гуминовые кислоты проникают в минеральную часть почвы. Подобным образом ведут себя и фульвокислоты. Часть их может передвигаться вниз по почвенному профилю, другая часть вступает в реакцию с минеральной частью почв, образуя фульваты, которые, однако, растворимы в воде.

Под воздействием воды и кислот, поступающих из лесной подстилки в минеральную часть почвы, растворяются хлориды (например, КСl), часть карбонатов (например, СаСОз, МgСО3). Почвенный раствор подкисляется, обусловливая обменные реакции между почвенным поглощающим комплексом и кислотами почвенного раствора. Кальций, магний, калий замещаются на ионы водорода, и почвенный поглощающий комплекс становится не насыщенным основаниями. Образующиеся соли Са2+ и Мg2+ с гуминовой кислотой нерастворимы в воде и остаются в верхнем слое почвы. Соединения Са2+, Mg2-, К+ и других катионов с фульвокислотами растворимы в воде и перемещаются вниз по профилю почвы, т.е. происходит выщелачивание оснований. В верхнем слое минеральной части почвы под гумусовым горизонтом уменьшается количество щелочно-земельных элементов и ухудшается способность почв образовывать структуру.

Дальнейшее поступление кислот приводит к разрушению минералов, образованию более простых соединений К, Са, Мg, Ре и А1, а также соединений железа и алюминия с фульвокислотами. В результате образуются органо-минеральные соединения железа и алюминия, в том числе фульваты, которые в условиях промывного режима при большом количестве осадков вымываются в нижние горизонты почв. Верхние минеральные горизонты почв, из которых вымыты органо-минеральные и большая часть минеральных соединений, приобретают светло-серый или белесый цвет из-за присутствия SiO2, которая в условиях кислой среды теряет подвижность, не перемещается по профилю почвы и накапливается в верхней части почвенного профиля непосредственно под гумусовым горизонтом.

Этот горизонт почвы по внешнему виду напоминает золу и назван поэтому подзолистым. Горизонт обозначается индексом А2. Обычно его называют горизонтом вымывания, или элювиальным. Одновременно происходит формирование нижнего горизонта -- горизонта вмывания, или иллювиального, за счет накопления солей, органических, органо-минеральных и минеральных соединений, поступающих из верхних горизонтов почвы. В этом горизонте образуются вторичные глинистые минералы, здесь же задерживаются илистые частички, вмытые водой. Постепенно образуется глинистый и плотный горизонт В. По сравнению с материнской почвообразующей породой в нем содержится больше глинистых частиц, повышена емкость поглощения катионов, больше содержится калия. Фосфор чаще всего находится в соединении с железом, образуя фосфаты железа. Постепенно иллювиальный горизонт переходит в материнскую породу -- С. Часть соединений, образовавшихся в почве, вымывается за пределы почвенного профиля.

Строение и состав

Под лесом, особенно в северо-таежной зоне, где преобладает промывной тип водного режима, формируются почвы со следующим строением (примерный профиль):

А0 1-10 см -- лесная подстилка, состоящая из древесного опада, часто пронизана гифами грибов. При большой мощности нижняя часть горизонта состоит из грубого гумуса темно-коричневого цвета.

А1.А2 2-15 см-- гумусово-элювиальный, светло-серый или серый, с мелкокомковатой или пластинчатой структурой. Горизонт значительно переработан почвенными беспозвоночными (муравьями, в лиственных лесах -- дождевыми червями) и имеет копролитовую структуру.

А.2 2-25 см -- подзолистый горизонт светлой окраски, чаще всего пепельный или светло-палевый. Он более уплотнен и более легкого механического состава, чем вышележащий горизонт, обычно плиточной, пластинчатой или чечевитчатой структуры, местами пестро окрашен главным образом за счет привноса материала мезофауной из него и нижнего горизонтов. Нередко в нижней части горизонта присутствуют мелкие конкреции тёмно-бурого и черного цвета.

ВtFe 100-170 см -- иллювиальный, оглиненный горизонт бурого, темно-бурого или красно-бурого цвета, более плотный и более тяжелый по механическому составу, чем подзолистый горизонт; крупно-комковатой, глыбистой или крупнопризмовидной структуры, с четкими глянцевитыми плоскостями и острыми гранями. Поверхности структурных отдельностей покрыты тонким слоем натечного глинистого вещества, имеют более темную окраску, чем их внутренние части. Часто по граням имеются мелкие точечные черные марганцовистые пятна и примазки.

С 200-< см -- относительно неизменная почвообразованием материнская порода, чаще всего бескарбонатная, суглинистого или глинистого механического состава.

Количество фульвокислот, как и следовало ожидать, в подзолах больше, чем гуминовых кислот:

Таблица

Подзолистые почвы имеют кислую реакцию: от сильно- или умереннокислой в горизонте подстилки и в гумусово-элювиальном горизонте до умеренно- и слабокислой в иллювиальном. Так как подзолистые почвы образуются в преобладающем большинстве случаев на бескарбонатных породах, слабокислая реакция сохраняется и в самой почвообразующей породе. Содержание органического вещества высокое (20--30% и более) лишь в грубогумусовом горизонте А0. В гумусово-элювиальном горизонте оно резко падает до 2%, а в подзолистом составляет лишь десятые доли процента -- 0,4--0,2%. В иллювиальном горизонте наблюдается дальнейшее уменьшение содержания гумуса (0,2-0,1 %). Такое распределение гумуса существенно отличает подзолистые почвы от гумусово-иллювиальных подзолов.

Отношения органического углерода к азоту очень высокое в грубогумусовом горизонте (30--40), резко уменьшается в гумусовом и подзолистом (до 10) и еще более падает в иллювиальном (8--6). В составе гумуса преобладают по всему профилю фульвокислоты, относительное количество которых несколько увеличивается в иллювиальном горизонте (абсолютное содержание их ничтожно).

Валовой анализ обнаруживает значительную дифференциацию профиля по содержанию ряда соединений: максимум кремнезема обнаруживается в подзолистом горизонте, окислов железа и алюминия-- в иллювиальном горизонте и в почвообразующей породе. Щелочные и щелочноземельные основания в минимальном количестве содержатся в подзолистом горизонте, больше их в грубогумусовом и гумусовом горизонтах, что связано с освобождением этих элементов из растительных остатков. К породе содержание оснований постепенно увеличивается. Слабое биогенное накоплении в грубогумусовом и гумусовом горизонте обнаруживают фосфор и сера.

Естественное плодородие почв с выраженным подзолистым процессом низкое. Это почвы с повышенной кислотностью. В них мало азота, фосфора, калия, они обеднены рядом микроэлементов. Структура верхнего пахотного горизонта быстро разрушается, подпахотный иллювиальный горизонт плохо водо- и воздухопроницаем. Поэтому использование подзолистых почв в земледельческой культуре требует ряд мер по повышению их плодородия: внесение органических и минеральных удобрений, введение соответствующей системы обработки и севооборотов.

Классификация подзолистых почв

Тип подзолистых почв делят на подтипы: глееподзолистые, подзолистые и дерново-подзолистые. Глееподзолистые почвы и подзолы выделяют по мощности подзолистого горизонта:

1. маломощный подзол - мощность горизонта А2 менее 15 см;

2. среднемощный -- горизонт А2 от 15 до 25 см

3. мощный -- А2 более 25 см .

Подзолистые почвы разделяют также по глубине оглеения. Если почвы имеют пятна глея, их называют оглеенными, а если глеевые горизонты, то глеевыми.

Среди подзолистых почв наиболее распространены следующие роды:

1. обычные (слово «обычные» в названии опускается);

2. остаточно-карбонатные -- имеют карбонаты в горизонте В или С;

3. контактно-глееватые -- образуются на двучленных наносах, где оглеение наблюдается в зоне контакта разных по механическому составу отложений;

4. иллювиально-железистые -- горизонт В ярко-охристый, характерны для песчаных почв;

5. иллювиально-гумусовые -- горизонт В коричневато-кофейного цвета;

6. неполноразвитые;

7. маломощные -- обычно щебенистые, слабодифференцированные.

В 1967 г. Почвенным институтом им. В. В. Докучаева было предложено следующее деление подзолистых почв на виды:

1- слабоподзолистые почвы, у которых А2 выражен пятнами и имеет комковатую структуру;

2- среднеподзолистые, если А2 выражен сплошной полосой и имеет плитчатую или пластинчато-комковатую структуру;

3- сильноподзолистые -- А2 выражен сплошной полосой, характеризуются рассыпчато-листоватой или чешуйчатой структурой.

У подзолов в отличие от подзолистых почв горизонт А2 сплошной, белесый, мучнистый. Критерием деления подзолистых почв на виды является глубина оподзоливания:

1- поверхностноподзолистые, если нижняя граница А2 находится на глубине 5 см;

2- мелкоподзолистые -- от 5 до 20 см;

3- неглубокоподзолистые -- от 20 до 30 см;

4- глубокоподзолистые -- более 30 см.

Список литературы

1.М.А.Глазковская «Общее почвоведение и география почв» М: 1981

2.В.Д.Зеликов «Почвоведение» М:1981

3.И.С.Кауричев «Почвоведение» М: 1989

Размещено на Allbest.ru