РЕФЕРАТ
« Особенности морфологии горных почв »
Выполнил: Проверил:
Студент гр. СЭ-31 д.г-м.н., профессор
Иванов А. А. Мельцер М.Л.
_________________ _________________
Новосибирск
Введение. 3
1. Вертикальная зональность. 4
2. Условия почвообразования. 6
3. Особенности почвообразовательного процесса. 9
4. Особенности типов горных почв. 13
5. Почвы отдельных горных областей. 22
6. Использование и охрана. 26
Заключение. 28
Список источников. 29
Введение
Горные территории, по-видимому, осваивались первыми на земле и горное земледелие является одним из самых древних. Современное горное земледелие (включая горные долины и расчлененные низкокогорья) во многих странах имеет весьма существенное значение. Почвы горных территорий несмотря на их частую маломощность и каменистость освоены в среднем в тропическом поясе на 9%, в субтропическом поясе на 14% и в суббореальном поясе на 8%.
Целью данной работы является изучение особенностей процесса почвообразования горных почв, а также изучение их физических, физико-химических свойств. Также в данной работе рассмотрены вопросы о закономерностях распространения, классификации и диагностике горных почв.
Рассмотрены основные задачи, соответствующие данным целям:
1)Изучена закономерность формирования и распространения горных почв.
2)Рассмотрены условия почвообразования в горах, а также особенности почвообразовательного процесса горных почв.
3)Изучена классификация и основные свойства (как физические так и физико-химические) горных почв.
4)Приведены конкретные примеры горных почв различных территорий.
5)Рассмотрен вопрос об использовании горных почв и их охране.
Вертикальная зональность
Особое значение в вопросах строения почвенного покрова имеют закономерности вертикальной зональности в горах. Впервые на эти закономерности обратил внимание В.В.Докучаев, который в статьях, опубликованных в 1898-1899 гг, посвященных учениям о зонах природы, выдвинул представление на примере Кавказа о вертикальной зональности почв в горах.
Под вертикальной зональностью следует понимать смену почв в зависимости от высоты местности, что связано с изменением климата и растительности.
Подобно тому, как на равнине в широтном направлении происходит смена почвенных зон, в горных районах с изменением высоты местности почвенные зоны располагаются в виде поясов.
Вертикальные почвенные зоны не являются простым повторением широтных почвенных зон. Они сильно укорочены, сжаты, а отдельные из них нередко выпадают. Это явление получило название интерференции зон. Примером интерференции может служить отсутствие в Южном Закавказье между горно-степными каштановыми почвами и горно-луговыми почвами не только горно-лесных, но и горных черноземов.
Всем горным почвам присуща укороченность профиля и его генетических горизонтов. Отличительным признаком горных почв является их скелетность – каменистость или щебнистость.
Иногда с высотой местности последовательная смена почв нарушается. Явление обратного, или «неправильного», залегания почв получило название инверсии почвенных зон. Примером инверсии может служить Южное Закавказье, где горные черноземы (например, Лоийской степи) залегают выше горно-лесных почв.
Случается, одна почвенная зона внедряется в другую, что обусловлено или экспозицией склона, или проникновением почвенных зон по долинам горных рек. Такое смещение одной зоны в другую называется миграцией почвенных зон. Примером подобной аномалии является значительное продвижение вверх по склонам северной экспозиции горно-лесных почв, а по южным склонам – горно-степных.
Условия почвообразования
Условия почвообразования в горных областях отличаются большим многообразием.
Высотная поясность характеризуется прежде всего закономерной сменой климата.
С увеличением высоты происходит уменьшение средней температуры воздуха в среднем на 0,5°С на каждые 100 м. С увеличением высоты возрастают количество выпадающих атмосферных осадков, суммарная солнечная радиация, повышается относительная влажность воздуха.
В горном климате отмечаются более резкие контрасты в суточном и сезонном циклах, чем у соответствующих почв равнин.
Рельеф горных областей сложный. Он связан с геологической историей горных систем и особенностями слагающих их пород. Общими чертами горного рельефа являются чрезвычайно сильная его расчлененность и разнообразие форм. Господствующими видами поверхности в горах являются склоны различной формы, крутизны и экспозиции.
Рельеф обуславливает сильное развитие процессов склоновой денудации, формирование интенсивного бокового внутрипочвенного и подпочвенного геохимических оттоков. Процессы денудации постоянно удаляют верхние слои продуктов выветривания и почвообразования, определяют малую мощность почвенного профиля. Таким образом, горные почвы, с одной стороны, постоянно обогащаются продуктами выветривания и почвообразования, с другой – постоянно обедняются ими в результате интенсивного геохимического оттока.
Почвообразующими породами служат разнообразные продукты выветривания в основном элювиального, реже аккумулятивного типа. Широко распространены продукты выветривания меловых, третичных (известняки, песчаники, сланцы) осадочных отложений, а также пород магматического происхождения.
В соответствии с высотной поясностью в горных системах происходит распределение растительности. Наиболее общей закономерностью является смена с высотой лесных поясов на пояса травянистых, чаще луговых, растительных сообществ, субальпийских, альпийских лугов и еще выше – пояс господствования скал, осыпей, ледников и снежников.
Протяженность по высоте лесных поясов уменьшается по мере увеличения сухости и континентального климата.
В районах вулканических гор действующие вулканы постоянно снабжают окружающие пространства пеплом, газами, растворами. Вулканические почвы обычно характеризуются высоким и устойчивым плодородием. Часто встречаются погребенные почвы нескольких циклов, захороненные свежими порциями пеплов, потоками лавы, слоями пемзы. Косвенное влияние вулканизма на почвообразование проявляется через грунтовые воды, питаемые вулканическими источниками и термальными водами, которые обогащены соединениями кремния и алюминия. Вулканизм могучий фактор почвообразования. Для территорий с действующими вулканами характерны генетически с ними связанные землетрясения. Однако сильные землетрясения охватывают и такие территории, где вулканизм сейчас не проявляется. В сейсмических зонах Земли нередко наблюдаются смещения почвенных профилей и горизонтов. Прямое влияние землетрясений на почвенный покров может проявляться в форме образования глубоких и широких трещин, опусканий и поднятий отдельных участков поверхности на метр и более, а главное массовых оползней огромных глыб почвы и породы, что в целом глубоко меняет топографическую и гидрографическую обстановку местности и, как правило, усиливает смывы и переотложение почв. В горах бассейна Сурхоба (Гиссаро-Алай) на склонах наблюдаются свежие сейсмические срывы коры выветривания и почвенно-дернового покрова, на участках которых уже успели образоваться эрозионные борозды и промоины.
Многообразие природных условий почвообразования приводит к формированию различных горных почв. Характер высотной поясности, число вертикальных почвенных структур определяются положением горной страны в системе широтной зональности.
В почвенном покрове горных стран встречаются как почвы, характерные только для гор, отсутствующие на равнинах, так и почвы, имеющие аналоги на равнинных территориях.
К первым относятся горно-луговые, горно-луговые черноземновидные и горные лугово-степные. Все остальные горные почвы относятся к основным типам, соответствующим равнинным аналогам.
Особенности почвообразовательного процесса
Природные ландшафты горных систем, как и равнин, прошли сложную историю развития. И когда мы говорим «горное почвообразование», «горные почвы», мы подчеркиваем особую роль тектогенеза, создавшего горные системы с их ландшафтами, в формировании почв и почвенного покрова в горах.
Историческое развитие и становление горных ландшафтов по сравнению с равнинными во много раз динамичнее как в прошлом, так и в настоящем.
Тектогенез – это поднятия и опускания земной коры, сопровождающиеся денудацией, переносом и накоплением осадочных отложений
В настоящее время большинство исследователей полагают, что основная масса раздробленного материала в альпинотипных горах умеренного пояса (вплоть до частиц илистой размерности) образовалась главным образом в этапы оледенений. Этот материал составляет толщу почвообразующих пород. В этапы оледенений на них действовали нивально-гляциальные, мерзлотные, солифлюкционные, лавинные и другие процессы. Созданные этими процессами щебнистые толщи поверхностных отложений имеют комплексный характер, что отражается в их строении и составе.
Характерен также состав этих толщ. Он представляет собой смесь выходящих на поверхность обломков и частиц таких пород, как граниты, гранито-гнейсы, гнейсы, изверженные породы среднего состава, кристаллические сланцы и остатки шиферных сланцев.
Формирование почвенного покрова находится под постоянным мощным воздействием тектонико-экзогенных процессов. Без них не возможно формирование горных почв.
Рассмотрим более детально проявления основных экзогенных процессов с типизацией их по строению профилей почв и пород.
Криогенные процессы. В альпинотипных высокогорьях криогенные процессы проявились в создании бугров, микротеррас, небольших гряд, глубоких понижений и ложбин разнообразной формы на абсолютных высотах более 2500 м.
Ярким примером таких высокогорий являются восточные склоны хр. Хатипара. В настоящее время снежники сохраняются здесь до июня. Солифлюкционные быстрые и медленные перемещения имеют как древний, так и современный характер. Общей чертой солифлюкционных толщ является наличие двух – трех слоев, состоящих из одного – четырех почвенных горизонтов, часто разделенных щебнистыми прослойками мощностью 5-40 см. Здесь же рядом с мощными (до 130 см) солифлюкционными толщами существуют солифлюкционные толщи толщи мощностью до 70 см, а по ложбинам – понижениям остатки почвенных толщ в 10-20 см, местами встречаются выходы почвообразующих и подстилающих пород. В большинстве случаев имеет место сочетание криогенеза с делювиальным размывом, оползням, в результате которых наблюдается чрезвычайно пестрое сочетание почвообразующих пород и почв по мощности, щебнистости, механическому составу, различным отклонениям в строении почв от «нормального» их профиля.
Современные солифлюкционные процессы, не имея того размаха, который был им свойственен в послеледниковом прошлом, в настоящее время также повсеместны. Так на территории Бокового хребта (продолжение Передового в междуречье Малка-Баксан) на абсолютных высотах 2700 м современная солифлюкция вместе со снежной эрозией на склонах 5-8° буквально на глазах перемещает дернину мощностью 20 см, сдирает ее, обнажает и сортирует щебень, создавая пятна выходов щебня без почв. Здесь же на склонах более 8° наблюдались и мощные солифлюкционные образования в виде микротеррас, увальчиков в сочетании с ложбинами. Солифлюкционные толщи таких территорий (мощностью 70 см и более) состоят из трех-четырех слоев, в разной степени обогащенных или обедненных гумусом, щебнем, растительными корнями. Морфологически они имеют современный «живой» характер.
Действие лавин. Лавины являются мощным фактором в образовании рельефа высокогорий.
Лавины в сочетании с другими экзогенными процессами, прежде всего криогенными и флювиально-делювиальными, не только создали рельеф склонов, но также в значительной мере переработали верхние слои коренных пород. Их роль в раздроблении крупнообломочного материала до мелкозема велика. На протяжении исторического времени лавины многократно перемешивали, дробили, и перемещали породный материал из верхних позиций вниз.
Результатом действия лавин является смешанный состав исходных почвообразующих пород, столь же «незакономерные» количественные сочетания по горизонтам толщ отдельных механических фракций, незакономерные соотношения обломочного материала в профилях почвогрунтов.
Мощность почв совпдает с мощностью почвообразующего материала, в значительной степени созданного криогенно-лавинно-делювиальным комплексом экзогенных процессов. Эта мощность равна в среднем 50-100 см.
Воздействие талых вод. Верхние горизонты почвы, особенно в горно-луговом поясе, обычно обогащены дисперсными фракциями, не содержат или почти не содержат обломочный материал. Обогащение самого верхнего горизонта почвы высокогорий дисперсными частицами определяется в известной степени вытаиванием их из снега. А снег обогащается дисперсным материалом за счет местного эолового переноса с обнаженных скальных вершин.
Ветровальные процесс, или «корневой снос».В лесном поясе, особенно под хвойными породами, огромню роль в постоянном перемешивании (прошлом и современном) и перемещении толщ почвогрунтов играет ветровал, который создает ямочно-бугорковый микрорельеф.
При ветровале происходит перемещение нижних горизонтов вверх и перемешивание всей почвенной толщи на глубину до 0,5-1 м с последующим смещением ее по склону. Практически в большинстве случаев на одном и том же месте такое перемешивание происходит через каждые 100-200 лет. В результате такого типа явлений в почвенных профилях лесного пояса не сохраняются морфологически различимые следы прошлых фаз почвообразования или старых экзогенных склоновых процессов, хотя. Без сомнения, почвенная масса суммирует в себе как бы в рассеянном виде прошлые этапы почвообразования. Морфологически почвенный профиль территорий с корневым сносом представляет толщу, в которой не различаются или слабо различаются почвенные горизонты. Часто в почвах отмечаются пятнистость, полосчатость за счет перемешивания разны горизонтов, иногда прослойки гумусового материала или материала горизонта С в разных частях профиля.
Денудационно-аккумулятивные процессы.
В аккумуляции долинного материала принимают участие ледниково флювиальные, перигляциальные, лавинно-селевые, аллювиальные процессы и собственно поверхностный смыв. Часто микрорельеф таких территорий имеет сложный характер. Мощность современных почв составляет 30-60 см, а почвообразующий субстрат, за счет которого образовались эти долинные почвы, - продукт денудационно-аккумулятивных процессов последних тысячелетий. Накопление же 20-30 сантиметровой верхней толщи произошло за последние 700-800 лет.
Почвенный покров Калининградской области, расположенной в самой западной части Нечерноземной зоны РФ, формируется в специфических природно-климатических условиях, характеризующихся приморским теплым и влажным климатом с равномерным распределением температур в течение всего года. Величина гидротермического коэффициента колеблется в пределах 1,5-1,7 (Федоров Е. Е. и др., 1961).
Благоприятные условия для произрастания растений обеспечивают значительный годовой прирост растительной массы, а следовательно, и ежегодное поступление органического вещества в почву. Благодаря высокой биологической активности почв здесь быстрый рост растительности сочетается с энергичной минерализацией органических веществ, что обусловливает интенсивность круговорота веществ в системе почва - растение.
Большая пестрота элементов рельефа и разнообразие в распространении почвообразующих пород предопределили пространственное различие в направленности почвообразовательных процессов с неодинаковым выносом элементов из верхних горизонтов почв. При этом в автоморфных почвах вынос элементов незначительный, а в полугидроморфных он усиливается при поверхностном увлажнении. В результате высокой биологической активности почв и интенсивной гумификации растительной массы при автоморфном типе увлажнения верхняя часть профиля почв обогащается кислыми продуктами разложения органического вещества, что приводит к образованию кислых почв.
Влажный климат способствует распространению полугидроморфных почв с интенсивным гумусообразованием, на хорошо проницаемых породах в почвенном профиле формируется аллювиально-гумусовый горизонт, а на слоистых породах наблюдается поверхностное оглеение.
В условиях поверхностного увлажнения происходит образование дерновых глеевых почв со значительной аккумуляцией гумуса. Только в верхнем (20 см) горизонте этих почв запас гумуса составляет 110-140 т/га. Постоянное избыточное увлажнение на пониженных элементах рельефа обусловило распространение на территории области торфяно-болотных почв преимущественно низинного типа.
Наряду с подзолистым, дерновым и болотным типами почв распространен также буроземный; идет процесс лессиважа. Однако, в силу вышеприведенных почвенно-климатических особенностей, эти процессы почвообразования нередко сопряжены друг с другом и в большинстве случаев сглаживают общие закономерности, присущие каждому из них, что является одной из главных причин региональных отличий как в морфологии, так и в химизме почв данного региона.
Существенное влияние на почвообразование здесь оказывает производственная деятельность человека. Это область с древней земледельческой культурой характеризуется высокой распаханностью земель и их окультуриванием, искусственным регулированием водновоздушного режима путем интенсивной мелиорации. В таких специфических условиях процессы формирования почв претерпели качественно новые изменения, выражающиеся в усилении химического выветривания почвенных минералов за счет высокой биогенной активности почв, изменении форм связи органоминеральных соединений и их миграции и трансформации в почвенном профиле. В результате основные типы почв, особенно дерново-подзолистые, приобрели отличительные особенности от аналогичных почв других областей Нечерноземной зоны в составе, свойствах и закономерностях распределения веществ по профилю, которые заключаются в преимущественном накоплении хорошо гумифицированного органического вещества и относительно глубоком проникновении подвижных перегнойных веществ в почвенную толщу, значительной насыщенности основаниями профиля с равномерным распределением оснований и большинства химических элементов по генетическим горизонтам.
В связи с тем что основной целью наших исследований было изучение микроэлементной ситуации на сельскохозяйственных угодиях, нами в качестве объекта исследований были взяты все автоморфные и со слабыми признаками гидроморфизма почвы, представленные преимущественно дерново-подзолистыми почвами (подразделяющимися по гранулометрическому составу на песчаные и супесчаные, легко-, средне-, тяжелосуглинистые и глинистые).
Исследовались также минеральные почвы, сформировавшиеся на междуречных пространствах в условиях избыточного увлажнения, среди которых наиболее распространены дерновые глеевые и глееватые почвы.
Пойменные территории долин рек и берегов заливов представлены в основном осушенными аллювиальными почвами, которые отличаются от почв на водоразделах более мощным гумусовым горизонтом и часто встречающимся хемогенным накоплением магния и кальция в почвенном профиле. Эти почвы используются как лугопастбищные угодия.
На территории Куршской низменности распространены торфяные почвы. Они имеют длительную историю осушения с помощью польдерных систем и используются для возделывания кормовых и овощных культур.
Обобщение фактического материала о химическом составе и свойствах разных типов почв показало значительное разнообразие их по основным признакам, что определено спецификой процессов их почвообразования.
Дерново-подзолистые почвы наиболее характерны для территории области. Они занимают 615 тыс. га, или 83% сельхозугодий. По гранулометрическому составу наибольшее распространение имеют средне — и легкосуглинистые почвы, занимающие соответственно 28,4 и 27,9% площади. На долю тяжелосуглинистых почв приходится 16,3%, а песчаных и супесчаных - 10,5%.
Дерново-подзолистые почвы разного гранулометрического состава неравномерно распределены на территории области. Песчаные и супесчаные почвы не образуют больших массивов, а встречаются пятнами или полосами среди других почв. Они распространены в основном на равнинных и слабохолмистых участках Земландского полуострова, побережьях Калининградского залива, террасами пойм рек и в юго-западной части Куршской низменности, а также в восточной части области на плоской озерно-ледниковой равнине. Данные почвы сформировались преимущественно на рыхлых породах легкого гранулометрического состава.
Песчаные и супесчаные дерново-подзолистые почвы сильно распаханы и лишь незначительная их часть находится под естественными лугами и пастбищами. Почвы сильно промыты, горизонты значительно растянуты и нечетко выражены. Приводятся статистические параметры состава и свойств дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв. По сравнению с аналогичными почвами на территории Европейской части РФ в результате длительного сельскохозяйственного использования и высокой окультуренности они имеют более мощный гумусовый горизонт и повышенное содержание гумуса.
Вторым характерным признаком рассматриваемых почв является неглубокое залегание водоупорных карбонатных пород, за счет которых идет насыщение верхних горизонтов почв кальцием и практически полная нейтрализация гумусовых кислот. Об этом свидетельствует относительно высокая степень насыщенности основаниями во всех генетических горизонтах, слабокислая реакция среды и постепенное увеличение названных показателей с глубиной. Для этих почв характерно также высокое содержание кремнезема и сравнительно малое количество подвижных форм фосфора, калия и других элементов.
Дерново-подзолистые легко — и среднесуглинистые почвы сформировались на повышенных участках среди моренных абрадированных и озерно-ледниковых равнин. Они занимают обширные территории северо-западной, юго-западной и восточной частей области. Почвообразующие породы представлены валунными суглинками среднего и легкого гранулометрического состава или двучленными породами, как правило, сверху более легкого, снизу - тяжелого состава. Длительное сельскохозяйственное использование рассматриваемых почв, аналогично легким почвам, оказало существенное влияние на почвообразовательный процесс и на их основные агрохимические свойства.
В отличие от песчаных и супесчаных эти почвы имеют более высокие показатели основных агрохимических свойств и более четкую дифференциацию почвенного профиля, а также повышенное содержание глинных минералов, оксидов марганца, магния и натрия. Вместе с тем в рассматриваемых почвах имеет место ряд сходных признаков, к которым относятся слабокислая или близкая к нейтральной реакции среды во всех генетических горизонтах, высокая степень насыщенности основаниями, подобие закономерностей изменения содержания физической глины, гумуса и обменного калия по почвенному профилю.
Тяжелосуглинистые и глинистые почвы широко распространены в центральной и южной частях области на моренных и озерно-ледниковых равнинах и приурочены в основном к районам распространения почвообразующих пород тяжелого гранулометрического состава. Данные почвы сильно распаханы и интенсивно используются для выращивания различных сельскохозяйственных культур. Профили этих почв имеют ряд характерных особенностей, отличающих их от почв более легкого гранулометрического состава. Они обладают, как правило, более мощным гумусовым горизонтом с резким обрывом на глубине 24-28 см, признаками оглеения непосредственно под пахотным слоем. Вся почвенная толща в результате окультуривания насыщена основаниями и сверху имеет слабокислую или близкую к нейтральной реакцию.
По валовому химическому составу дерново-подзолистые почвы с разным содержанием физической глины имеют сходные черты.
О принадлежности этих почв к дерново-подзолистым можно судить лишь по бедности всеми окислами, за исключением кремнезема, и наличию иллювиального горизонта со значительным накоплением окислов алюминия, железа и марганца.
Дерновые глеевые и глееватые почвы занимают площадь около 25 тыс. га или 3,2% сельхозугодий и в равной степени представлены как средне-, так и легкосуглинистыми, а также песчаными и супесчаными почвами.
Рассматриваемые почвы приурочены в основном к отрицательным элементам рельефа и расположены среди моренных равнин и на плоских бессточных междуречных поверхностях озерно-ледниковых равнин. Они не образуют сплошных массивов и распространены отдельными участками преимущественно в центральной и южной части области.
Дерновые глеевые и глееватые почвы сформировались на исходно карбонатных глубоковыщелоченных породах, представленных моренными отложениями в виде валунных средних и тяжелых суглинков. Данные почвы обильно увлажняются поверхностными и почвенно-грунтовыми водами и характеризуются хорошо выраженным мощным гумусовым горизонтом, наличием признаков оглеения непосредственно под гумусовым горизонтом и отсутствием морфологических признаков подзолистости.
Валовый химический состав дерновой глеевой почвы свидетельствует о биогенной аккумуляции ряда окислов в верхнем горизонте, об очень слабом проявлении эллювиирования, так что общий характер химической дифференциации профиля отражает лишь уровень выветренности и литологию почвообразующих пород.
Статистические параметры состава и агрохимических свойств дерновых почв свидетельствуют о некоторой специфике формирования химического состава. От дерново-подзолистых почв они отличаются более высоким содержанием гумуса и слабокислой реакцией в гумусово аккумулятивном горизонте, что свидетельствует о накоплении малоразложившихся растительных остатков, связанном с высокой влажностью верхних горизонтов. В ряде случаев подобное развитие процесса образования дерновых почв может привести к оторфовыванию верхнего горизонта.
Вследствие кратковременного или длительного избыточного увлажнения в дерновых почвах в отдельные периоды создаются анаэробные восстановительные условия, оказывающие существенное влияния на содержание и миграцию химических элементов по почвенному профилю. Генетические горизонты этих почв имеют своеобразные морфологические признаки: железистые конкреции, ржавые или охристые пятна и прожилки, более или менее мощный сплошной глеевый горизонт в верхней части профиля.
Аллювиальные почвы пойменных лугов значительно распространены на территории области и занимают площадь около 70 тыс. га, или 8,6% площади сельхозугодий. Они расположены в поймах рек, на территории Куршской низменности и Гусевской древнеозерной впадины. Эти почвы характеризуются значительным разнообразием, обусловленным пестротой состава аллювия, изменениями водного режима, а также интенсивными мелиоративными осушительными мероприятиями.
Аллювиальные почвы сформировались на почвообразующих породах разного состава - от древнеаллювиальных песков и супесей до ледниковых глееватых глин и моренных валунных суглинков. В ряде мест эти почвы подстилаются погребенным торфом, а также многочленными или двучленными наносами.
На местах пересыхающих стариц, в притеррасной части поймы, не всегда заливаемой паводковыми водами, формируются аллювиальные слабодерновые оглеенные почвы, которые представляют собой неслоистую, иногда зернистую, оглеенную с поверхности почву среднего или тяжелого гранулометрического состава. Участие в образовании этих почв тяжелого по гранулометрическому составу аллювия с периодическим более или менее длительным избыточным увлажнением паводковыми и отчасти грунтовыми водами и послужило причиной развития в них процессов оглеения.
На территории Неманской низменности, которая ограждена дамбами, распространены маломощные аллювиальные почвы, подстилаемые торфом. Верхняя толща этих почв представлена аллювием различной мощности (от 2 до 80 см) среднего или тяжелого гранулометрического состава. До сооружения защитных дамб заторфованная поверхность низменности периодически заливалась талыми и нагонными водами, приносившими аллювий. После сооружения дамб отложение аллювия прекратилось, уровень почвенно-грунтовых вод понизился и началась минерализация торфа.
В приподнятой части Неманской низменности, в долинах рек Инструча и Преголи, а также на территории Гусевской древнеозерной впадины сформировались аллювиальные глубокодерновые почвы.
Согласно данным валового химического состава, в профиле аллювиально-луговой почвы отсутствует дифференциация. Различие наблюдается лишь в нижнем торфяном горизонте, где отмечается относительно высокое для торфа содержание кремнезема и полуторных окислов.
Верхний гумусовый горизонт хорошо окультурен, довольно богат основаниями, фосфором и калием. В профиле этих почв имеются прослойки аллювия, различающиеся по гранулометрическому составу и агрохимическим показателям. Подстилающий торф характеризуется высокой зольностью, кислой реакцией среды, сравнительно низкой насыщенностью основаниями и слабой обеспеченностью фосфором и калием.
Характерной особенностью агрохимических свойств аллювиальных почв является высокое содержание фосфора и калия и значительно меньше - обменной кислотности и степени насыщенности основаниями.
Несмотря на благоприятные климатические условия для образования болот, торфяные почвы на территории области менее распространены по сравнению с другими областями лесной зоны РФ и занимают площадь 40,4 тыс. га, или 5,1% сельхозугодий. Это объясняется, прежде всего, наличием широко развитой густой сети мелиоративных сооружений.
Торфяные почвы распространены преимущественно на территории Неманской низменности, вдоль берегов Куршского и Калининградского заливов, в речных долинах, а также на Земландском полуострове. Эти почвы подвергаются длительному переувлажнению и осушаются польдерными системами, включающими защитные дамбы, насосные станции, шлюзы, сеть открытых канав и магистральных каналов.
Осушаемые торфяные почвы характеризуются специфическим валовым химическим составом. Для них характерна высокая зольность, значительное содержание оксидов алюминия, железа, кальция и марганца при очень низком количестве общего и подвижного фосфора, неравномерное изменение зольности и содержания оксидов по профилю, что свидетельствует о значительном участии аллювиальных процессов в их формировании.
Основные статистические параметры агрохимических свойств торфяных почв. Относительными особенностями этих почв являются сравнительно высокое содержание органического вещества, слабокислая реакция среды, хорошая обеспеченность элементами питания, в частности подвижным фосфором и обменным калием, неравномерное изменение агрохимических показателей по профилю.
Изучению почв области посвящены работы многих исследователей. История освоения земель Восточной Пруссии широко представлена в работах Альтгаузена Л. (1896), Верша В. (1912), Ринделя А. (1910), закономерности и условия почвообразования изучены Завалишиным А. А., Надеждиным Б. В. (1954, 1961), агрохимические свойства почв рассмотрены в работах Важенина И. Г., Беляковой В. И. (1959), Панасина В. И. (1970, 1974).
В результате научных исследований почвенной экспедицией Почвенного института АН СССР и работы Завалишина А. А., Надеждина Б. В. (1961), проведенных на территории области, выделено более 80 разновидностей почв, которые могут быть сгруппированы по ряду основных признаков в 6 групп с учетом их генезиса, характера почвообразовательного процесса, географического распространения, гранулометрического состава и других признаков.
В первую группу включены дерново-подзолистые тяжелосуглинистые и глинистые почвы, имеющие в большинстве случаев слабое или сильное оглеение в нижней части профиля. Это почвы, сформировавшиеся на породах тяжелого гранулометрического состава, представленны тяжелыми моренными суглинками, карбонатными глинами, валунными и безвалунными водно-ледниковыми суглинками.
Вторую группу образуют дерново-подзолистые среднесуглинистые почвы, залегающие на водно-ледниковых средних и легких суглинках или двучленных отложениях в виде подстилающей породы среднего или тяжелого гранулометрического состава, прикрытой более легким наносом.
Третья группа представлена дерново-подзолистыми легкосуглинистыми почвами на разных почвообразующих - ледниковых средних и тяжелых суглинках, двучленных отложениях и карбонатных супесях, а также на легких суглинках.
К четвертой группе относятся дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы, расположенные преимущественно в долинах и на верхних террасах рек, а также на берегах заливов и Балтийского моря. Это почвы, залегающие на водно-ледниковых супесях и песках, в ряде мест - на двучленных отложениях. По сравнению с глинистыми и суглинистыми почвами в песчаных и супесчаных почвах в меньшей степени проявляются признаки оглеения.
В пятую группу вошли дерновые глеевые и аллювиальные почвы материковых и пойменных лугов. Почвы этой группы характеризуются большим разнообразием почвенных разновидностей. Сюда включены дерновые глеевые и глееватые почвы на карбонатных суглинках и глинах, аллювиальные и дерновые на суглинистом или песчаном аллювии и аллювиальные почвы на погребенном торфе.
Шестую группу образуют осушаемые торфяные почвы, подстилаемые древнеаллювиальными наносами, представленными иловатыми сизыми глинами и сортированными песками, залегающими на тяжелых и средних суглинках.
Характерными особенностями этих почв являются относительно высокая зольность торфа и неравномерное, слоистое изменение ее по профилю, что также свидетельствует о специфичности формирования этих почв под влиянием аллювиальных наносов.
Вопорс 83
Лекция 26. Почвы горно-лесных ландшафтов и речных пойм.
1. Особенности почвообразования.
2. Зональность почвенного покрова.
3. Строение и свойства, особенности морфологии горных почв.
4. Специфические почвы горных стран.
5. Особенности использования и охраны.
Горные территории занимают более пятой части общей площади суши земного шара – 30,65 млн. км 2 или 21% (в нашей стране 1 / 3). Основным фактором формирования ландшафтов горных систем является их поясность (вертикальная зональность), под которой понимается закономерная смена климата, растительности и почв с высотой местности (т.е. смену почв с высотой местности, что связано с изменением климата и растительности).
Почвенные зоны в горных странах, подобно равнинным территориям располагаются в виде поясов. Однако отмечаются случаи, когда с высотой местности последовательная смена почв нарушается.
Явление обратного, или «неправильного», залегания почв называется инверсией почвенных зон. Нередко одна почвенная зона внедряется в другую, что может быть обусловлено экспозицией склона или проникновением почвенных зон по долинам рек. Такое смещение одной зоны в другую, известно как миграция почвенных зон. В ряде горных стран в системе нормальных рядов зон отдельные почвенные зоны выпадают совсем.
Определяющей чертой высотной поясности является изменение климатических условий. С увеличением высоты уменьшается средняя температура воздуха (в среднем на 0,5 о С на каждые 100 м). С высотой изменяется влажность воздуха , хотя общее количество осадков с высотой возрастает до определённого предела, а затем уменьшается. Возрастает с высотой суммарная солнечная радиация , но при этом увеличивается доля прямой радиации и уменьшается рассеянной. Поглощённая радиация и радиационный баланс с высотой закономерно уменьшаются.
Почвообразование в горах протекает в основном на плотных породах, что обуславливает малую мощность профиля, в сравнении с почвами равнинных территорий, высокую щебнистость и очень плохую сортированность материала, слагающего почвенную толщу. В горах формируются коры выветривания элювиального и реже транзитного типов, лишь в отдельных плохо дренированных бессточных межгорных впадинах и котловинах образуются коры выветривания аккумулятивного типа.
В горах ведущим процессом формирования элювия является физическое выветривание. При формированиии почв на маломощных элювиальных и отчасти транзитных корах выветривания, почвообразование и выветривание неотделимы ни в пространстве, ни во времени, толщи почвообразования и выветривания физически совпадают.
Чрезвычайно велика роль рельефа в горном почвообразовании, который В.В. Докучаев образно назвал «вершителем почвенных судеб».
Общими чертами горного рельефа являются очень сильная его расчленённость, большие перепады высот, разнообразие форм рельефа (горные хребты, цепи, нагорья, плоскогорья, плато; межгорные впадины, котловины, долины, седловины; холмы, гряды, гребни, овраги, уступы, террасы; вулканические конусы, плато, кальдеры, маары и др.).
Господствующими видами поверхности являются склоны, крутизны и экспозиции, что обуславливает сильное развитие процессов склоновой денудации (размыва) и формирование интенсивного бокового внутрипочвенного и подпочвенного геохимического оттока. Процессы денудации определяют малую мощность почвенного профиля вследствие постоянного удаления верхних слоёв продуктов выветривания и почвообразования. При этом в процессы выветривания и почвообразования постоянно вовлекаются новые слои почвообразующих пород.
Горные почвы, с одной стороны, постоянно обогащаются элементами питания растений, и в то же время постоянно обедняются ими в результате интенсивного геохимического оттока.
На процессы почвообразования в горах большое влияние оказывает экспозиция склонов. В северном полушарии склоны южных и близких к ним экспозиций получают больше тепла, они более сухие, снежный покров на них держится меньше, снеготаяние более бурное. На этих склонах сильнее проявляются процессы денудации. Различия в водном и тепловом режимах сказываются на растительности, а следовательно, и на почвах.
Солярная экспозиция не во всех системах влияет одинаково. Наибольшие различия в почвенном покрове склонов отмечается в горных системах умеренного или недостаточного увлажнения. В горных системах сильноувлажнённых или засушливых районов действие экспозиций затушевывается. Существенное влияние на пестроту почвенного покрова оказывает экспозиция склона по отношению к сухим или влажным, холодным или тёплым ветрам (ветровая экспозиция).
Основной чертой растительности горных стран является её распределение в соответствии с высотной поясностью. Для большинства горных систем характерна смена с высотой лесных поясов на пояса травянистых, чаще всего луговых растительных сообществ.
Пояс лиственных лесов сменяется поясом тёмно-хвойных лесов, выше располагается пояс среднетравных субальпийских лугов, выше пояс низкотравных альпийских лугов, выше – субнивальный пояс, отличительной чертой которого является отсутствие сплошного растительного покрова, выше – нивальный пояс, пояс господства скал, осыпей, ледников и снежников. По мере увеличения сухости и континентальности климата на горных склонах преобладают сухостепные и полупустынные растительные сообщества.
Отличительной чертой почвообразования в горах по сравнению с равнинными территориями является неравнозначность факторов почвообразования. Резко возрастает роль рельефа , так как он определяет интенсивность процессов денудации, бокового стока, гидротермический режим почв в соответствии с экспозицией склона. Он формирует климатические особенности, а также распределение растительности. Высотная поясность обусловлена большими перепадами высот, что характерно для горного рельефа.
Влияние материнской породы в горах проявляется сильнее , так как постоянное вовлечение в почвообразование новых слоёв породы, высокая щебнистость профиля приводит к тому, что почва наследует многие свойства почвообразующей породы. Из почвообразующих пород широко распространены продукты выветривания меловых, третичных (известняки, песчаники, сланцы) осадочных отложений, а также породы магматического происхождения.
По межгорным долинам и впадинам коренные породы часто перекрыты чехлом четвертичных скелетных отложений различной мощности и мехсостава. Встречаются почвообразующие породы, содержащие водорастворимые соли, на которых формируются засолённые почвы.
Баланс почвообразования в горах формируют три составляющих : биогенная аккумуляция, механическая аккумуляция или вынос, и геохимическая аккумуляция или вынос.
Характерной чертой горного почвообразования является отсутствие участия грунтовых вод в почвообразовательном процессе. Это обуславливает интенсивный геохимический вынос веществ за счёт поверхностного стока, а также внутрипочвенного и подпочвенного бокового стока.
Общий баланс веществ в горном почвообразовании отрицательный , так как все три составляющих его сопровождаются постоянной потерей продуктов биогенеза. Специфический тип баланса веществ определяет характерные черты горных почв: почвы маломощные, имеют высокую щебнистость, плохую сортированность почвенного материала; они обогащены первичными минералами, доля вторичных минералов невелика; почвы содержат значительное количество органического вещества (15…20%) в верхней части гумусового горизонта, однако в его составе преобладают слабогумифицированные вещества, много слаборазложившихся растительных остатков.
Почвы имеют слабую дифференциацию почвенного профиля.
Почвенный покров горных стран слагается из большого многообразия почв. Здесь встречаются почвы характерные только для гор (не встречаются на равнинах) и почвы, имеющие аналогов на равнинных территориях.
К первым относятся горно-луговые, горные лугово-степные, горные тундровые.
В южных горных областях распространены несколько типов почв, характерных только для гор. Это бурые лесные почвы, коричневые почвы сухих субтропиков, краснозёмы и желтозёмы влажных субтропиков.
Бурые лесные почвы не образуют сплошной зоны. Они распространены на склонах гор южных районов под широколиственными (дуб, граб, каштан) и хвойными (ель, пихта, кедр, лиственница) лесами в умеренно тёплых и влажных приокеанических областях суббореального пояса (на предгорных равнинах) при 700…1000 мм осадков в год, занимая 0,9% территории России. Почвы образуются на продуктах выветривания известняков и глинистых сланцев, на песчаниках, реже на изверженных породах.
Профиль: А о – лесная подстилка; А 1 – перегнойно-аккумулятивный горизонт, тёмно-бурого цвета, с прочной зернисто-комковатой структурой и рыхлым сложением; В – переходный горизонт, бурого или светло-бурого цвета, комковато-зернистый, глыбистый с включениями камней, хряща; мощностью от 10 до 30-35 см (могут выделяться горизонты В 1 , В 2); С – кора выветривания разного механического состава (жёлтая или бурая глина или щебень и хрящ).
В настоящих бурозёмах нет признаков оподзоливания и иллювиального горизонта. Существенная черта – оглинивание профиля и биологическое накопление гумуса и некоторых оснований. Отсутствие оподзоливания при промывном водном режиме можно объяснить прочной структурой бурозёма, обеспечивающей хорошую водопроницаемость, а условия рельефа способствуют быстрому оттоку влаги. Это исключает возникновение избыточного увлажнения и, следовательно, восстановительных условий и обеспечивает сохранность в профиле железа, которое способствует прочности структуры.
При изменении растительности могут возникнуть условия переувлажнения, ведущие к восстановлению железа, а следовательно, к проявлению процесса оподзоливания. Основные процессы почвообразования: гумусонакопление, оглинивание и лессиваж.
Выделяют четыре подтипа бурых лесных почв: типичные, оподзоленные, глеевые и оподзоленные глеевые. На карбонатных породах образуются бурые рендзины – почвы аналогичные дерново-карбонатным почвам лесной зоны.
Лесорастительные свойства бурых лесных почв зависят от мощности их профиля, экспозиции склона и высоты над уровнем моря. Они очень плодородны, а насаждения на них высокопродуктивны. Они используются подсады и виноградники.
Коричневые лесные почвы развиваются в горных областях в засушливых условиях на хорошо увлажнённых склонах на высоте 1000…2000 м под лугово-степным разнотравьем с кустарниками (терновник, грабинник), под лесами из граба, дуба, арчево-фисташковыми лесами на массивно-кристаллических, плотных и рыхлых осадочных материнских породах.
Морфологический профиль : А – гумусовый горизонт, 30…40 см, тёмно- или светло-коричневы с мелкокомковато-зернистой структурой; В – оглеенный, коричневый или буро-коричневый с ореховато-комковатой структурой.
Содержание гумуса в горизонте А – 4-5%, в гор. В – 2%. Реакция по всему профилю щелочная. Выделяют типичные коричневые – с глубины 50 см наблюдается карбонат кальция; выщелоченные коричневые – карбонат кальция обнаруживается с глубины 2-го метра; карбонатные коричневые - карбонат кальция с поверхности. Максимум ила концентрируется в средней части профиля, где концентрируются и полутораоксиды. Средняя часть профиля является горизонтом интенсивного оглинивания за счёт выветривания первичных минералов. В илистой фракции присутствуют монтмориллонит и гидрослюды. Оглинивание более интенсивно идёт в типичных и выщелоченных коричневых почвах. Водный режим непромывной.
Почвы, имеющие аналогов на равнинах (им присуще меньшая мощность профиля и широкое развитие каменистых почв, чем равнинным):
Горные подзолистые и мерзлотно-таёжные;
Горные мерзлотно-таёжные карбонатные;
Горные дерновые субарктические;
Горные серые лесные;
Горные дерново-карбонатные;
Горные бурые лесные;
Горные желтозёмы;
Горные коричневые;
Горные чернозёмы;
Горные каштановые;
Горные серозёмы;
Высокогорные пустынные;
Выходы горных пород.
По условиям рельефа почвы подразделяются на три группы:
Горно-склоновые, формируются на склонах крутизной более 10 о;
Нагорно-равнинные, развиты в горах на относительно выровненных участках с уклонами менее 10 о и нередко используемые в земледелии (чернозёмы выщелоченные нагорно-равнинные);
Межгорно-равнинные и горно-долинные, развиты на равнинах и склонах с крутизной не более 4-5 о (речные террасы, делювиальные шлейфы; чернозёмы выщелоченные межгорно-равнинные).
Горно-тундровые почвы . Характерными чертами их образования являются господство низких температур, малая продолжительность безморозного и вегетационного периодов, долго сохраняющийся снежный покров.
Высшая растительность плохо развивается в таких условиях, в растительном покрове преобладают мхи и лишайники, могут встречаться мелкие кустарники. Низкие температуры обуславливают малую биологическую активность почвы и накопление слабогумифицированного органического вещества, иногда образующего сухотравяной горизонт небольшой мощности.
Почвенный профиль маломощный, 50…60 см. Почвы имеют кислую реакцию, вследствие накопления кислых продуктов разложения растительного опада, слабо насыщены основаниями. В составе гумуса преобладают фульфокислоты.
Горно-луговые и горные лугово-степные почвы образуются в условиях большого количества осадков (1000…1500 мм) под луговой разнотравной растительностью альпийского и субальпийского типов на выщелоченных продуктах выветривания плотных пород на вершинах и верхних частях склонов хребтов и гор всех экспозиций. Осадки превышают испаряемость, что обуславливает промывной тип водного режима.
Для горных лугово-степных почв почвообразующие породы менее выщелочены, тип водного режима периодически промывной.
Интенсивность проявления дернового процесса и степень гумусированности горно-луговых почв определяются характером растительности и почвообразующих пород. На карбонатных породах развиваются более мощные и гумусированные почвы. На бескарбонатных – горно-луговые почвы менее гумусированы. Развитие дернового процесса и формирование профиля в значительной степени зависит от рельефа местности.
Горно-луговые почвы альпийской зоны занимают верхний пояс низкотравных лугов, субальпийской зоны – в нижнем поясе горных лугов с высокостебельным красиво цветущим разнотравьем и составляют 0,7% территории России, и образуются при значительном количестве осадков, высокой влажности воздуха и мощной травянистой растительности. Эти условия способствуют накоплению органического вещества в почвах. Преобладание термического выветривания обусловливает формирование мелких, сильноскелетных, слаборасчленённых на горизонты почв Профиль горно-луговых почв слабо дифференцирован, маломощный, 60…70 см.
А d – оторфованная дернина, 10 см и более, бурого цвета;
А - гумусовый горизонт, тёмно-серый, 10…20см (от светло- до тёмных; в субальпийском поясе мощность до 50 см, могут быть каменистые включения и железо окисное), структура порошисто-зернистая;
В– переходный горизонт, переход постепенный 15…25 см, окраска светлее, количество каменистых включений возрастает, сильноскелетный, переходящий в кору выветривания;
С - почвообразующая порода (элювий, делювий коренных пород), жёлто-бурого цвета, 20…30см, переходит в коренную породу.
Почвы имеют малую плотность верхних горизонтов, большую влагоёмкость, высокую водопроницаемость; содержат от 8 до 20% гумуса, в составе которого много слабогумифицированных соединений, придающих ему «грубый» характер. В гумусе преобладают фульвокислоты.
В минеральной части почвы много свободных оксидов железа, образующие конкреции; имеют кислую реакцию, обусловленную наличием алюминия; слабо насыщены основаниями. Горно-луговые почвы не имеют признаков оподзоленности. Кремнекислота и полуторные окислы равномерно распределены по профилю.
Среди горно-луговых почв наиболее распространены горно-луговые типично дерновые, горно-луговые торфянистые и горно-луговые торфянисто-глеевые.
Среди многообразия горных лугово-степных почв заслуживают внимания горные лугово-степные чернозёмовидные почвы. Развиваются под субальпийской остепнённой растительностью на продуктах выветривания карбонатных пород; имеют более мощную дернину и сильнее развитый гумусовый горизонт; содержание гумуса до 20%. Они разделяются по мощности гумусовых горизонтов, оторфованности, выщелоченности, скелетности. В профиле этих почв встречаются копролиты.
Профиль :
А d – дернина, 5…10 см;
А - гумусовый горизонт, 15 см, от серовато-бурого до серовато-коричневого; содержит каменистые включения;
АС – переходный горизонт, 15…20 см, более светлый, каменистых включений больше;
С - почвообразующая порода, 20…30 см, элювий, делювий, элюво-делювий коренных пород, бурого или коричневого цвета.
Горные лугово-степные почвы имеют менее кислую реакцию (рН 5,5…7,2). Кислотность обусловлена как ионами водорода, так и ионами алюминия, более высокую ёмкость катионного обмена (от 30-35 до 70 мг-экв.), содержание гумуса в горизонте А до 10% с преобладанием гуминовых кислот.
В зоне влажных субтропиков в условиях расчленённого рельефа холмистых предгорий и низких гор (высота до 600 м) формируются краснозёмы и желтозёмы , занимая 0,6 млн. га на территории России (побережье Чёрного моря и на Ленкоранской низменности – Азербайджан).
Почвы образуются в районах с влажным и тёплым климатом со среднегодовой температурой +13-15 о С, относительной влажностью воздуха 75-80% и среднегодовым количеством осадков 2000…2500 мм. Почвообразующие горные породы представлены продуктами выветривания изверженных горных пород (андезитов, базальтов, порфиритовых туфов) и осадочных третичных отложений (глинистых и песчано-глинистых сланцев).
Растительный покров представлен широколиственными лесами из дуба, бука, каштана, граба. В подлеске - лавровишня, рододендрон. Деревья переплетены лианами.
Высокая влажность и среднегодовая температура, большое количество осадков способствуют быстрой и полной минерализации почти всего опада, распаду алюмосиликатов и выносу оснований и кремнезёма. В результате формируются почвы богатые полуторными окислами и бедные основаниями.
Профиль краснозёмов : А о – лесная подстилка или дернина, мощностью от 2-3 до 10 см; А 1 – перегнойно-аккумулятивный горизонт, серовато-тёмно-коричневый, комковато-зернистый, рыхлый с большим количеством корней, мощностью 20…25 см; В 1 – переходный, серовато-красный, комковато-ореховатый, уплотнённый; В 2 – переходный, буровато-красный с тёмными и жёлтыми пятнами, ореховатый, общая мощность переходного горизонта В 35…40 см; С – материнская порода красного цвета с железисто-марганцевыми конкрециями, светло-жёлтыми пятнами кремнезёма.
Краснозёмы содержат 40…60% окислов железа и алюминия, поэтому обладают высокой анионной поглотительной способностью (до 10-15 мг-экв/100 г почвы). Илистая фракция состоит преимущественно из каолинита и галлуазита, что обусловливает их низкую катионную поглотительную способность (10-20 мг-экв/100 г почвы). Доля обменных катионов Са 2+ и Mg 2+ составляет 15…40%, остальная часть представлена Al 3+ и H + , поэтому почвы кислые (рН 4,3-5,4). Содержание гумуса – 4…8%, в составе преобладают фульвокислоты. Почвы содержат 0,2-0,4% азота и очень бедны подвижными формами фосфора, который связывается Fe 3+ и Al 3+ .
По мощности горизонта А почвы классифицируются на слаборазвитые (мощность до 10 см), маломощные (10…20 см), обычные (более 20 см).
Желтозёмы близки к краснозёмам, но формируются на кислых продуктах выветривания сланцев и на различных суглинистых и глинистых отложениях под широколиственными лесами с участием вечнозелёных растений. Водный режим промывного типа. Желтозёмы отличаются сиаллитным характером выветривания, в составе глинистых минералов кроме каолинита встречаются иллиты и монтмориллонит. Они содержат меньше окислов железа и алюминия (25-30%), больше кремнезёма (55-65%), поэтому анионное поглощение у них небольшое (5-7 мг-экв/100 г), а катионное может достигать 20-30мг-экв/100 г. Почвы кислые, ненасыщенность основаниями колеблется от 7 до 70%, содержание гумуса от 2 до 7%, реакция почвенного раствора слабокислая (рН 5-6).
Различают желтозёмы обычные, остаточно-карбонатные (в нижних горизонтах из-за присутствия карбонатов реакция нейтральная) и неполноразвитые (каменистые, щебнистые почвы с укороченным профилем).
Лесорастительные свойства этих почв вполне удовлетворительные. Из древесных пород растут самшит, эвкалипт и др.
Эти почвы имеют большое народнохозяйственное значение, так как на них выращивают ценные субтропические культуры: чай, цитрусовые, ароматические растения. Однако почвы бедны доступными формами элементов питания растений, поэтому здесь необходимо внесение высоких доз азотных и фосфорных удобрений, калийные и органические удобрения применяют в нормальных дозах. При сельскохозяйственном использовании почвы известкуют.
Особенности использования горных почв . Горные почвы чрезвычайно подвержены процессам разрушительной водной эрозии, поэтому непременным условием их использования является проведение соответствующих противоэрозионных мероприятий .
1. В предотвращении развития эрозионных процессов важная роль принадлежит лесам , выполняющим почвозащитную функцию регуляторов стока. Поэтому в горных районах, в первую очередь, необходима постоянная охрана и систематический уход за лесными насаждениями, а также строгое нормирование и правильная организация рубок, т.е. изреживание горных лесов до полноты 0,5-0,6 не обеспечивает их почвозащитной и водоохранной роли.
2. При использовании горных почв необходимо применение агротехнических противоэрозионных мероприятий и соответствующих севооборотов. На склонах крутизной 10-12 о возможно возделывание многолетних кормовых культур, зерновых, в меньшей степени пропашных.
3. Террасирование крутых склонов под высокорентабельные культуры (цитрусовые, виноград, плодовые, чай, лавр, табак, хлопок, овощи, кукурузу, пшеницу и др.; в Южном Китае террасы создавались для рисосеяния).
4. Применение специальной почвообрабатывающей техники (тракторов, плугов, специальных комбайнов).
5. При использовании высокогорных лугов и степей, которые являются прекрасными пастбищными и сенокосными угодьями необходимо проводить:
Нормирование выпаса, чтобы не допускать перегрузки пастбищ, так как при неумеренном выпасе нарушается почвенный покров и возникает опасность развития эрозионных процессов, снижается продуктивность пастбищ, нарушается видовой состав растительных сообществ, снижается кормовая ценность угодий;
Необходимо проводить улучшение пастбищ, особенно нарушенных, путём внесения органических и минеральных удобрений, подсев трав; при коренном улучшении полностью меняют видовой состав, улучшают свойства почв.
Основная часть пастбищных угодий находится в горно-тундровой, горно-луговой и горно-степной зонах. Хорошими летними пастбищами являются альпийские луга.
Наименее освоены почвы горно-тундровой зоны (3% занято пашней, остальная территория покрыта лесом). Наиболее интенсивно используются в земледелии горные бурые лесные, горные коричневые, горные чернозёмы и горные каштановые почвы. В горно-степной зоне пашней занято10-12% территории.
Вся система рационального использования пахотных и сенокосно-пастбищных угодий горных территорий должна опираться на материалы почвенных и почвенно-геоботанических обследований (почвенные карты, картограммы эродированности, геоботаническое состояние травостоя), что позволит разрабатывать профилактические и активные мероприятия по охране и восстановлению плодородия почв конкретных участков с учётом структуры почвенного покрова, состава почвенных комбинаций.
Почвы пойм . Часть территории речной долины, периодически заливаемая талыми водами рек, называется поймой .
Главная особенность почвообразования в поймах рек – развитие поёмных и аллювиальных процессов
Поёмный процесс – это периодическое затопление почв пойменной террасы паводковыми водами. Эти процессы имеют сезонный характер и связаны с весенним снеготаянием, весенне-летним таянием ледников, выпадением ливневых муссонных дождей, которые могут затоплять пойму от нескольких часов до нескольких недель. Он оказывает разностороннее влияние на почвообразование:
Ежегодное природное орошение – важный дополнительный источник увлажнения почв к атмосферному и грунтовому;
Поёмность влияет на уровень и состав грунтовых вод; смягчает почвенный климат; влияет на направление и интенсивность микробиологических процессов в почве, что сказывается на составе и продуктивности природной растительности, солевом, биохимическом и окислительно-восстановительном режимах почв и почвенно-грунтовых вод.
Аллювиальный процесс – это принос в пойму с паводковыми водами взмученного материала, размывание поймы и переотложение на её поверхности взвешенных в воде частиц в виде наилка, или аллювия.
Особую роль в речных долинах играют дельтовые области, так как в них вследствие естественного развития дельтово-аллювиального процесса и накопления огромных масс аллювия, происходит постоянное мигрирование дельты, которая смещается в стороны на десятки и сотни километров.
Для аллювиального почвообразования в поймах и дельтах рек характерен ряд экологических особенностей, связанных с общей биогеохимией этих специфических ландшафтов суши:
Формирование аккумулятивной, наносной, переотложенной коры выветривания за счёт подвижных продуктов выветривания и почвообразования, поступающих со всей площади водосбора в пойму реки в виде механических и химических осадков, как из паводковых вод, так и выклинивающихся в пойме грунтовых вод;
Накопленный аккумулятивный баланс почвообразования: с речным аллювием и из грунтовых вод в пойму поступают и аккумулируются в аллювиальных почвах глинистые минералы, гумус, СаСО 3 , соединения фосфора, калия, азота, железа, марганца, микроэлементы;
Поёмный амфибиальный водный режим – при периодическом затоплении поверхности и постоянном участии грунтовых вод в почвообразовании;
Уравновешенный тепловой режим; благодаря высокой обводнённости в жарких аридных районах в поймах прохладнее, а в холодных северных районах в поймах теплее, чем на окружающей территории;
Постоянное омолаживание почвы в результате систематического вовлечения в почвообразование новых порций свежеотложенного аллювия, сопровождаемое ростом почвы вверх;
Развитие почвообразования одновременно с осадконакоплением и формированием материнской породы;
Почвы горных областей
Горные территории характеризуются большим разнообразием природных условий, в которых развиваются различные типы почв. Для почвенного покрова гор типична быстрая и часто резкая смена в пространстве в связи с изменением биоклиматических условий. Формирование и распределение почв в горах подчиняется закону вертикальной зональности (поясности) В.В. Докучаева. Под вертикальной зональностью понимают закономерную смену почв с изменением высоты (от подножий гор к их вершинам). Нижний пояс горных почв соответствует условиям той природной зоны, на площади которой находятся горы. Число и последовательность расположения поясов в разных горных системах различны. Если горы расположены в таежно-подзолистой зоне, то образуются зоны горно-подзолистых и горно-тундровых почв. При расположении горной системы в пустынной зоне на ее склонах от подножий к вершине могут сформироваться горные сероземы, горные каштановые почвы, горные черноземы, горно-лесные и горно-луговые почвы.
Основная причина отличий климата гор от климата прилегающих равнин -- увеличение высоты местности над уровнем моря. Значительное влияние на климат оказывают широтное расположение гор, их удаленность от морей и океанов, рельеф, наличие ледников и фирновых полей. Температура воздуха с высотой падает в среднем на 5...6°С при подъеме на 1 км. Суровость климата усиливается при наличии ледников и фирновых полей на больших высотах. Количество осадков в горах увеличивается до определенной высоты, а затем уменьшается. Больше всего осадков выпадает на склонах, обращенных к влагонесущим ветрам. Особую роль играют горно-долинные и ледниковые ветры, температурные инверсии.
Горный рельеф -- рельеф с абсолютными высотами более 500 м над уровнем моря. Положительные формы рельефа -- горные хребты и цепи, нагорья, плоскогорья, плато и др., отрицательные -- межгорные впадины, котловины, долины, седловины. В горах распространены и более мелкие формы рельефа -- холмы, гряды, гребни, овраги, уступы, террасы. Для вулканических гор характерны вулканические конусы, плато. На процессы почвообразования влияют степень расчленения, относительная высота, направление горных хребтов и цепей, экспозиция склонов, ширина и ориентировка долин и др.
Основные группы горных почв по рельефу: горно-склоновые (на склонах крутизной более 10°), нагорно-равнинные (на относительно выровненных участках с уклонами менее 10°, они иногда используются в земледелии), межгорноравнинные и горно-долинные (на равнинах и склонах крутизной не более 4...5°, используются в сельском хозяйстве).
Почвообразующие породы -- элювиальные, делювиальные, коллювиальные, пролювиальные и аллювиальные отложения различного гранулометрического состава. Для них характерны каменистость, часто невысокое содержание мелкозема и небольшая мощность. В вулканических горах распространены осадки вулканического пепла, лавы и продукты их выветривания. При наличии древних и современных оледенений наблюдаются ледниковые, водное - и озерно-ледниковые наносы.
В горах выделяют пояса пустынной, степной, лесостепной, лесной, тундровой растительности. На Кавказе, Памире, Тянь-Шане, Алтае, в Саянах в высокогорьях выделяется горно-луговая зона с субальпийскими и альпийскими лугами.
Зоны и пояса горной растительности зависят от географической широты, направления хребтов, экспозиции склонов и других условий. Нижний пояс растительности близок к зональному типу прилегающей равнины, а пояса, расположенные выше, сходны с более северными равнинными. Однако полного совпадения в связи с различными гидротермическими условиями в горах и на равнинах не отмечается.
почва гора широтный пояс
Почвы гор
Особенности почвообразования в горных системах обусловлены в основном контрастами климата (изменением его в зависимости от рельефа, высоты и экспозиции склонов), денудацией, приводящей к непрерывному обновлению почв, материнскими породами. Большинство почв каменистые, маломощные, часто неполнопрофильные; преобладают примитивные почвы.
В горных системах наблюдаются различные структуры вертикальной зональности, которые объединены в 14 типов. Наиболее полно вертикальные пояса почв представлены на северных склонах Большого Кавказа. У подножья склона располагается пояс полупустынного субтропического климата, в котором преобладают сероземы. На высоте 100...200 м над уровнем моря он сменяется степным поясом с горными каштановыми почвами и горными черноземами. Примерно с высоты 300 м выделяется лесной пояс. В пределах высот 300...800 м распространены лиственные леса, под которыми развиты горные серые лесные почвы; на высоте 800...1200 м растут буковые леса с горными бурыми лесными почвами; на высоте 1200... 1800 м --хвойные леса с горными подзолистыми почвами. Выше этот пояс сменяется субарктическими (1800...2200 м) и альпийскими лугами (2200...3500 м). Под травами здесь формируются горно-луговые почвы. Горы выше 3500 м покрыты вечными снегами и льдами.
На западных склонах Кавказа, где задерживается большая часть влажных воздушных масс с Черного моря, прослеживается определенная смена почвенных зон (рис. 17).
В Южно-Сибирской горной области (горные системы Алтая, Кузнецкого Алатау, Салаира, Прибайкалья, Забайкалья, Станового хребта) выделяют степной, лесостепной, лесной (таежный), луговой и тундровый пояса. Степной и лесостепной пояса отсутствуют в горах Станового хребта и Северного Забайкалья, горно-луговой пояс встречается лишь на Алтае и в Саянах. Основные почвы -- горные черноземы, горные мерзлотно-таежные, горные луговые, горные лугово-степные, горные тундровые.
На большей части Северного Урала в поясе тундры большие площади занимают арктические пустыни, каменистые россыпи, выходы горных пород; почвы -- арктотундровые, горные тундровые, ниже -- маломощные торфянистые или перегнойные иллювиально-гумусовые почвы, а еще ниже (в таежно-лесном поясе) доминируют горные таежно-мерзлотные и своеобразные кислые неоподзоленные почвы; встречаются рендзины (дерново- и перегнойно-карбонатные почвы). Лесные кислые неоподзоленные почвы более характерны для Среднего Урала, по многим свойствам они аналогичны подбурам. В нижнем поясе на восточных склонах появляются магнезиальные солоди на элювии змеевиков. За пределы лесного пояса выходят лишь отдельные вершины с дерновыми субальпийскими почвами крупнотравных лугов. В южной части Среднего Урала появляются дерново-подзолистые почвы. На восточных склонах в полосу низкогорий по долинам заходят серые лесные почвы. На Камчатке и Курильских островах распространены преимущественно горно-лесные вулканические, горно-луговые вулканические и горно-тундровые вулканические почвы.
В горных массивах тундры преобладают лишенные почвенного покрова каменистые поля. На мелкоземистом сильнощебнистом субстрате распространены маломощные торфянисто-дерновые почвы -- аналоги арктотундровых, в средней тундре -- аналоги дерновых субарктических почв без оглеения, а в южной подзоне -- тундровые подборы. Арктотундровый тип горной зональности встречается в горах Таймыра и Северной Чукотки.
Горные подзолистые почвы маломощны? Так, под еловым лесом на Урале развиты горные подзолистые почвы следующего строения: А 0 (1...2 см)-- лесная подстилка из опади хвойных пород; А 1 -- серый горизонт мощностью до 10 см; с корнями и растительными остатками, комковатый, с дресвой и щебнем местных горных пород; А 2 -- чаще светло-серый, бесструктурный горизонт, с дресвой и щебнем, мощностью до 5 см; В или ВС -- буроватый, комковатый горизонт мощностью до 15 см, много дресвы и щебня. Мощность профиля горной подзолистой почвы редко превышает 20 см, а подзолистые почвы на равнинах имеют мощность в 10 раз больше.
Территории с горными тундровыми, горно-луговыми и горными подзолистыми почвами находятся преимущественно под пастбищами и лесами.
Горные бурые лесные почвы обеспечены питательными элементами, имеют зернисто-комковатую и комковатую водопрочную структуру, обеспечивающую им хороший водно-воздушный режим, довольно высокую емкость поглощения (30...40 мг экв / 100 г почвы), насыщены основаниями, содержат 6... 12% сульфатно-гуматного гумуса. В связи с этим продуктивность лесных насаждений на бурых лесных почвах высокая. Однако при неправильном лесопользовании (рубка сплошными лесосеками, трелевка вдоль склона) или сведении леса возникает водная эрозия. Эти почвы используются и в сельском хозяйстве, на них выращивают зерновые, овощные, технические и плодовые культуры.
Горные коричневые, горные черноземы и горные каштановые почвы выборочно, но интенсивно осваивают под земледелие. На них выращивают зерновые и овощные культуры, сады. На коричневых почвах в основном возделывают цитрусовые, виноград и плодовые. На горных красноземах и желтоземах размещают те же культуры, а также чайные плантации. Горно-луговые почвы, формирующиеся на высотах в основном в пределах 1800...2000 м и выше, в условиях короткого и холодного лета, продолжительной и очень холодной зимы, имеющие в горизонте А слаборазложившийся «сырой» гумус (10...20%), крайне редко используют в сельском хозяйстве, главным образом в качестве пастбищ для овец.
Освоение горных почв ограничивается сложной структурой рельефа, фрагментарным распространением почв, каменистостью, малой мощностью многих почв. К тому же при хозяйственной деятельности резко усиливаются смыв почв, селевые потоки, оползни, снежные лавины. Следовательно, при освоении горных почв обязательно следует предусматривать особую противоэрозионную организацию территории. В низкогорьях и предгорьях рекомендуются плантажная обработка почв, террасирование склонов, почвозащитные севообороты, полосное земледелие. Особую роль приобретают упорядочение лесозаготовительных работ, строгое регулирование рубок, запрещение рубок на крутых склонах, посадка леса. На пастбищах необходимо регулирование выпаса скота.
Равнинные внутригорные и подгорные территории успешно используют в сельском хозяйстве. В благоприятных климатических условиях для выращивания ценных пищевых и технических культур удаляют камни и щебень из мелкозема.
Одной из черт, отличающих почвообразование в горах, является неравнозначность факторов почвообразования в горных странах по сравнению с равнинными территориями. В горах резко возрастает влияние рельефа. Рельеф оказывает непосредственное влияние на почвообразование, определяет интенсивность процессов денудации, бокового стока, определяет гидротермический режим почв в соответствии с экспозицией склона и т.п. Он формирует климатические особенности как горной страны в целом, так и отдельных ее частей. Своеобразное распределение растительности в горных странах также тесно связано с рельефом. Наконец, вся высотная поясность, главная, определяющая черта природы горных стран, обусловлена большими перепадами высот, характерными для горного рельефа.
Влияние материнской породы на почвообразование в горах также проявляется сильнее. Относительная молодость почв, постоянное вовлечение в почвообразование новых слое породы, высокая щебнистость профиля приводит к тому, что почва наследует многие свойства почвообразующей породы.
Генезис. Горные породы маломощны, для них характерна высокая щебнистость и плохая сортированность почвенного материала. Они обогащены первичными минералами, доля вторичных минералов в них невелика. Своеобразно их гумусовое состояние. Содержание органического вещества в них велико и может достигать 15-20% и более в верхней части гумусового горизонта, однако в его составе преобладают слабогумифицированные вещества, много слаборазложившихся растительных остатков.
Характерной для горных почв общей чертой является слабая дифференциация почвенного профиля.
В горных условиях буроземы являются господствующими почвами во всем лесном поясе – и под лиственными, и под хвойными лесами. В горах процессы выноса, как было отмечено выше, компенсируются за счет поступления в почву элементов при выветривании плотной почвообразующей породы, что способствует развитию буроземообразования; интенсивность выветривания постоянно поддерживается процессами денудации.
Преобладание в верхних поясах гор гумусных слабодифференцированных почв под луговой и степной высокогорной растительностью также связано с отрицательным балансом горного почвообразования, который обусловливает маломощность, слабую дифференцированность профиля и определенную близость всех почв, формирующихся в условиях высокогорий за пределами распространения лесной растительности.
Во всем многообразии почв, слагающих почвенный покров горных стран, присутствуют как почвы, характерные только для гор и не встречающиеся на равнинах, так и почвы, имеющие аналоги на равнинных территориях. К первым относятся горно-луговые, горные лугово-степные, а также горно-тундровые почвы. В высоког8орьях особенности горных ландшафтов выражены наиболее полно и ярко, в максимальной степени проявляется специфичность горного почвообразования.
