Аллювиальные почвы факторы почвообразования

Mse-Online.Ru

Аллювиальные почвы

Большая группа аллювиальных почв формируется на поймен­ных террасах речных долин. Пойму имеют практически все реки. Чем крупнее река, тем шире у нее пойма, хотя имеются и исключе­ния, связанные с общей географией земной поверхности.

Поймы рек занимают около 3% площади суши земного шара. Пойменная терраса — самая низкая и молодая в системе террас речной доли­ны, ежегодно в паводковый период заливаемая полой водой. Па­водковый период у разных рек, в зависимости от характера пита­ния реки, может быть связан со снеготаянием в бассейне реки, с таянием ледников в истоке, с муссонными ливневыми дождями, но обычно в то или иное время он есть у всех рек. У зарегулирован­ных рек время и высота паводка полностью регулируется чело­веком путем накопления воды в водохранилищах и постепенных попусков. В речной пойме имеют место два специфических про­цесса — поемный и аллювиальный.

Поемный процесс — это периодическое затопление почв пой­менной террасы паводковыми водами.

Аллювиальный процесс — это накопление речного аллювия в результате оседания на поверх­ности пойменных почв твердых частиц из паводковых вод. В ре­зультате аллювиального процесса на поверхности поймы идет еже­годное отложение аллювия, немедленно вовлекаемого в почвообра­зование. Поэтому аллювиальные почвы постоянно растут вверх, получая систематически новые порции почвообразующей породы.

Важно подчеркнуть, что непременным фактором аллювиаль­ного почвообразования являются грунтовые воды.

Во всякой развитой пойме можно различить три существенные части: прирусловая приподнятая часть или прирусловый вал, центральная наиболее выровненная часть поймы и притеррасное понижение. Ширина прирусловой поймы обычно неболь­шая, составляющая у малых рек 20—50 м, но у крупных рек может достигать нескольких километров. Центральная пойма имеет, как правило, наибольшую ширину, достигая иногда не­скольких десятков километров. Поскольку русло реки постоянно меандрирует, то части поймы могут во времени и пространстве меняться местами, что приводит к большой неоднородности и слоистости аллювиальных отложений, чередованию по вертикали песков и глин.

При разливе реки в половодье наибольшая скорость потока создается в прирусловой части поймы. Соответственно в прирусловье откладывается наиболее грубый галечниково-песчаный аллю­вий. В центральной части поймы аллювий более тонкий, пылевато-суглинистый. В притеррасном же понижении, обычно занятом болотом с высокостебельной растительностью, скорость потока минимальная, и здесь откладывается наиболее тонкий глинистый органоминеральный аллювий.

В период межени грунтовые воды, дренируемые рекой и вы­клинивающиеся в пойму с коренного берега, в прирусловье опуска­ются относительно глубоко и не влияют на почвообразование. В центральной пойме они находятся неглубоко и захватывают своим влиянием нижнюю часть профиля, обусловливая развитие типичного гидроморфно-аккумулятивного почвообразования, а в притеррасье происходит выклинивание идущего с водораздела грунтового потока и вода стоит на поверхности, вызывая заболачи­вание.

Пойма является геохимическим барьером для многих веществ, приносимых грунтовыми водами с водораздельных пространств: из гумусовых вод здесь выпадают органические вещества и кремне­зем, из железистых — оксиды железа и марганца, из гидрокар­бонатных — известь и гипс, из соленых — гипс, сульфат и хлорид натрия.

В верхнем течении реки аллювий наиболее грубый, песчаный. Грунтовые воды здесь свободно дренируются руслом реки. В сред­нем течении река в межень дренирует грунтовые воды, а в поло­водье подпирает их. В нижнем течении грунтовые воды часто не имеют оттока и не дренируются рекой, а подпираются ею. Поэтому постепенно вниз по течению условия дренажа в пойме ухудшаются, замедляется скорость потока и возрастает минерализация речных и грунтовых вод, растет тенденция к заболачиванию и засолению.

Особую роль в речных долинах играют дельтовые области, име­ющие огромную площадь. Вследствие естественного раз­вития дельтово-аллювиального процесса, накопления в дельтах огромных масс аллювия дельты постоянно мигрируют, смещаясь в сторону 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, среди кото­рых необходимо отметить следующие: — формирование аккумулятивной, наносной, переотложенной коры выветривания за счет подвижных продуктов выветривания и почвообразования, поступающих со всей площади водосбора в пойму реки в виде механических и химических осадков как из полых вод при паводках, так и из выклинивающихся в пойме грунтовых вод;

— накопительный, аккумулятивный баланс почвообразования: с речным аллювием и из грунтовых вод в пойму поступают и ак­кумулируются в аллювиальных почвах глинистые минералы, гумус, СаС03, соединения Р, К, N, Fe, Мп, микроэлементов, в соответ­ствующей геохимической обстановке водорастворимые соли;

поемный амфибиальный водный режим при периодическом затоплении поверхности и постоянном участии грунтовых вод в почвообразовании;

уравновешенный тепловой режим благодаря высокой об­водненности: 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;

гидроморфизм почвообразования при проточном водном ре­жиме в прирусловье и центральной пойме;

преобладание окислительной обстановки в основной части поймы вследствие насыщенности паводковых вод кислородом и по­ступления окисленных соединений с наилком;

высокая биогенность среды на фоне высокой обеспечен­ности биофильными элементами при постоянном пополнении их запаса; согласно Г. В. Добровольскому, поймы и дельты рек — это области наибольшей плотности жизни, включая флору и фауну.

Соответственно отмеченным экологическим особенностям и прежде всего высокой обеспеченности водой и элементами мине­рального питания почвенный покров пойм и дельт обладает высо­ким потенциальным плодородием. В природных условиях в поймах рек развиваются высокопродуктивные травяные луга, иногда сме­няемые пойменными (тугайными) лесами. Однако в разных частях поймы природная растительность различна: в прирусловье это обедненные ксерофильные, часто псаммофитовые луга и кустарники (ивняки); центральная пойма — это наиболее продуктивные залив­ные луга; в притеррасье формируются осоково-тростниковые, черноольховые и другие низинные болота.

Почвенный покров речных пойм очень пестрый, сложный, мо­заичный в связи с постоянным меандрированием речного русла и миграцией различных частей поймы. Отсюда широкое распро­странение полициклических, погребенных почв. Разнообразие вносится и разнокачественностью речного аллювия в поймах раз­ных рек, его разным возрастом.

Среди большой группы аллювиальных почв в современной систематике различаются следующие типы: I подгруппа типов — аллювиальные дерновые почвы

Тип 1 — аллювиальные дерновые кислые (слоистые примитив­ные, слоистые, типичные, оподзоленные)

Тип 2 — аллювиальные дерновые насыщенные (слоистые при­митивные, слоистые, типичные, остепняющиеся)

Тип 3 — аллювиальные дерновые карбонатные (опустынивающиеся) подгруппа типов — аллювиальные луговые почвы.

Тип 4 — аллювиальные луговые кислые.

Тип 5 — аллювиальные луговые насыщенные.

Тип 6 — аллювиальные луговые карбонатные.

Тип 7 — аллювиальные лугово-болотные.

подгруппа типов — аллювиальные болотные почвы:

Тип 8 аллювиальные иловато-перегнойно-глеевые.

Тип 9 — аллювиальные иловато-торфяные.

Аллювиальные дерновые почвы — это почвы прирусловой пой­мы, преимущественно песчаные, слоистые, слабо переработанные почвенной фауной и корневыми системами растений. Отсюда их старое название «пойменные слоистые» почвы. В типичном выра­жении они имеют профиль А-С со слаборазвитым гумусовым го­ризонтом, содержащим 1—3% гумуса. В меженный период они имеют лишь атмосферное водное питание при глубоких грунтовых водах. Эти почвы могут быть кислыми, насыщенными или карбо­натными в зависимости прежде всего от зонального положения и степени промывания атмосферными осадками. В связи с песча­ным составом и низкой гумусированностью они имеют невысокую емкость катионного обмена (10—15 мг-экв/100 г) и низкую буферность. Это наименее развитые и наименее плодородные почвы поймы.

Аллювиальные луговые почвы формируются в центральной пойме при атмосферно-грунтовом водном питании в меженный пе­риод. Высокопродуктивная разнотравно-злаковая луговая расти­тельность развивает на этих почвах мощную корневую систему, охватывающую большой слой почвы и интенсивно оструктуривающую почвенную массу, что вместе с растрескивающимся пылевато-суглинистым ежегодным наилком дает высокую структурность почвы в целом. Отсюда их старое название «пойменные зернистые» почвы.

В нижней части профиля в зоне влияния капиллярной кай­мы грунтовых вод почвы всегда глееватые. Они часто конкре­ционны: содержат железисто-марганцовые или карбонатные кон­креции, иногда те и другие вместе; железистые конкреции пре­обладают в типе кислых почв, а карбонатные — в насыщенных и карбонатных почвах.

Аллювиальные луговые почвы исключительно плодородны, при­чем их плодородие постоянно воспроизводится в аллювиальном и гидроморфном процессах. Они имеют оптимальную структуру и оптимальный для травянистых растений водный режим.

Аллювиальные болотные почвы — это почвы притеррасных либо старичных понижений. Почвы всегда сильно заилены, что отражено в их типовой номенклатуре. Профиль почв типичен для болотных: А (Т) -G. Пойменные болота относятся к низинномуэутрофному типу. Они богаты азотом, фосфором, другими эле­ментами минерального питания растений. Почвы постоянно под­топлены выклинивающимися здесь грунтовыми водами.

Источник

Условия образования и характеристика аллювиальных почв

Аллювиальные почвы – это почвы, которые формируются в поймах рек. Их отличительная особенность – ежегодное затопление паводковыми водами (поемный процесс) и ежегодное поступление и накопление речного аллювия вследствие оседания различных твердых частиц из вод (аллювиальный процесс). Аллювиальные почвы относятся к синлитогенным почвам, т.е. в них почвообразование протекает одновременно с формированием почвообразующих пород. Из-за постоянного поступления свежего минерального материала ограничивается формирование почвенного профиля, постоянно омолаживается субстрат, почвенный профиль растет вверх и погребаются ранее сформировавшиеся горизонты.

В результате накопления материала часто различного гранулометрического состава формируется пласт различной мощности и разной степени слоистости, в котором и реализуется современное почвообразование. По этой причине почвы отдела не имеют общего диагностического горизонта.

Почти в любой пойме можно вычленить три главные ее части: прирусловой вал ( приподнятая часть при русле), центральная часть поймы за прирусловым валом, наиболее выровненная, и притеррасное понижение.

Аллювиальные отложения крайне неоднородны и слоисты, пески и глины в них зачастую вертикально чередуются. Это связано с постоянным меандрированием русла реки, а соответственно и с постоянной взаимной заменой частей поймы.

Когда река разливается во время половодья, то в прирусловой части поймы создается наибольшая скорость потока. Из-за этого здесь откладывается самый грубый галечниково-песчаный аллювий. В центральной части поймы аллювий заметно более тонкий, пылевато-суглинистый. В притеррасном же понижении (обычно это болота) скорость потока падает до минимума, и из-за этого здесь откладывается самый тонкий органоминеральный аллювий.

В основном поймы рек известны как отличные угодья под сенокос, т.е. здесь развиваются мощные травяные луга, реже сменяемые пойменными лесами. Однако в разных частях поймы разная растительность: на прирусловом валу это бедные ксерофильные или псаммофитные луга и кустарники (в частности ивняки); центральная пойма – собственно высокопродуктивные заливные луга; в притеррасном понижении формируются осоково-тростниковые, черноольховые и прочие растения, характерные для болот.

Если отталкиваться от строения аллювия в различных частях поймы, то несложно догадаться, что почвенный покров речных пойм очень пестрый и мозаичный. Из-за постоянного меандрирования русла и постоянной тасовки частей поймы широко распространены погребенные и полициклические почвы.

По характеру водного режима и связанных с ним процессов аллювиальные почвы делятся на три группы:

1. Дерновые – образуются в прирусловой части поймы под разнотравно-злаковой растительностью и лесами с травяным покровом. Дернина слабомощная, гумус такой же. Почвы песчаные, слоистые, слабо переработанные почвенными животными и растениями. Профиль Аd – A – B – C.

2. Луговые – развиваются на участках центральной поймы под влажными разнотравно-злаковыми лугами. Дернина плотно скреплена корнями и имеет небольшую мощность, гумусовый горизонт тяжелый, зернистой структуры, имеет много ржавых пятен и прожилок. Почвообразующая порода – оглеенный слоистый аллювий с прослойками торфа. Профиль Ad – A – Bg – Cg.

3. Болотные – формируются в депрессиях рельефа пойменной территории. Сильно заилены в результате постоянного затопления талыми водами. Верхняя часть профиля – торфяная масса с оглеением. Профиль A(T) – G.

Таким образом, аллювиальные почвы образуются под воздействием трех основных групп ЭПП: биогенно-аккумулятивных ( формирование А, Т, Ad), гидрогенно-аккумулятивных (накопление элементов грунтовых вод и железа) и метаморфических (оглеение).

В процессе прохождения практики по почвоведению в Чашниково в центральной и притеррасной части поймы р. Клязьмы были описаны три аллювиальные почвы.

Разрез №3, находящийся в притеррасном понижении, имеет следующее строение профиля: Ad – Ah – Ca.

Ad – дернина, мощностью в 25-30 см. Имеет большое количество органического вещества, структура комковато-творожистая, очень мягкая и рыхлая, много новообразований в виде вкрапления карбонатных сегрегаций.

Ah – перегнойный горизонт, мощностью в 10-15 см. Очень много растительных остатков средней разложенности, из-за этого трудно определим гранулометрический состав. Имеет мелко-комковато-порошистую структуру, мягкий, плотный бесструктурный. Новообразования присутствуют в виде редких охристых пятен.

Са – горизонт, практически полностью состоящий из карбонатных новообразований, мощностью до 35 см. Супесь, структура порошистая, слоистая, распадающаяся. Имеются чехлики корней, черные вкрапления марганца, сегрегация железа и горизонтальные охристые полосы.

Почва достаточно нетипичная из-за пласта карбонатных отложений в нижней части профиля. В процессе исследования поверхности почвы на вскипание от НCl мы выяснили, что присутствие карбонатов в таком количестве протягивается лишь примено на 120 метров, т.е. это залегание имеет локальный характер. Откуда здесь взялись карбонаты – дискуссионный вопрос, но существуют несколько основных версий. Возможно, когда-то нисходящий водный поток поток принес карбонатные отложения на эту местность и они осели. Но тогда возникает вопрос – почему именно здесь произошло их отложение и как поток мог перенести так много карбонатов? Другая версия – близкий подход карбонатной морены к поверхности. Но опять же вопрос – откуда такая ровная слоистость? Если же предположить, что наши карбонатные отложения – результат близкого подхода карбонатных грунтовых вод, то непонятно, откуда такая мощность горизонта. Одним словом, эту тайну еще предстоит раскрыть.

Разрез №4находился в центральной части поймы и имел профиль Ad – Ap – A – Bg – D.

Ad – дернина, по мощности в разы меньше, чем в предыдущем разрезе ( 5 см), среднесуглинистая, мелкоореховатой порошистой струкутуры, имеются мелкие охристые пятна.

Ap – старопахотный горизонт мощностью в 21 см. Среднесуглинистый, комковато-ореховато – зернистой структуры, мягкий и рыхлый. Новообразования – железисто – марганцевые конкреции.

А – гумусовый горизонт мощностью до 20 см. Темно-серый с охристыми пятнами, среднесуглинистый, имеющий плитчато-ореховатую структуру, твердоватый и плотный, содержит охристые примазки и редкие включения инородного материала.

Вg – иллювиально-глеевый горизонт, мощность – от 45 до 54 см. Влажность его увеличивается с глубиной, имеет сизовато-палевый оттенок с охристыми пятнами, которых становится с глубиной все меньше, комковато-ореховатый, среднесуглинистый, плотный и струкутурный, имеет червороины и вертикально ориентированные охристые пятна.

D – песчаный, мощностью от 11 до 27 см. Не связан генетически с остальной толщей и имеет охристые пятна.

Почва соответствует аллювиальной луговой ожелезненной, остаточно типичный представитель центральнопойменных почв.

Разрез №5находился в низкой части центральной поймы и имел профиль Ad – Ag – T.

Ad – дернина, мощность – 15-20 см. Легкосуглинистый, комковато-порошисто-зернистой структуры, мягкий и рыхлый, имеет примазки желтоватого цвета и кремнистые слабоокатанные включения.

Ag – гумусовый глееватый горизонт, мощностью до 20-25 см. Имеет сизоватый оттенок, влажноватый, среднесуглинистый, мелкоореховатый, твердоватый, содержит охристые выцветы и кремнистые включения.

Т – трофяный, до 60 см мощностью. Мокрый, различной степени разложенности, имеет кислую среду.

По всем законам развития почвообразовательных процессов в центральной части поймы мы должны были увидеть типичную аллювиальную луговую почву. Но торфяный горизонт в нижней части профиля делает нашу почву нетипичной и указывает на сложное, палеогидроморфное ее прошлое. Можно предположить, что когда-то на этом месте были заболоченные места с мощной растительностью, которая отмирала и, опадая, формировала торфяную почву в восстановительной обстановке. Потом режим реки изменился и начался активный привнос аллювиальной минеральной составляющей, которая и сформировала Ad и Ag горизонты, типичные для почв центральной части поймы.

Составим сравнительную таблицу наиболее важных признаков почвообразования (не знаю, как эти признаки обозвать, Евгений Георгиевич)

Мы видим, все три группы ЭПП участвуют в образовании профилей почв, соответственно можно сделать вывод, что все три почвы – аллювиальные. Но только одна из них (аллювиальная лугово-кислая ожелезненная, разрез №4) является типичной для своего положения относительно рельефа. Два остальных (аллювиальная лугово-болотная омергелеванная перегнойная, разрез №3 и аллювиальная лугово-болотная торфяная, разрез №5) отличаются как по наличию различных нетипичных почвенных горизонтов, так и по мощности дернины.

Источник