Автоморфные почвы
Автоморфные почвы формируются на ровных поверхностях и склонах в условиях свободного стока поверхностных вод, при глубоком залегании грунтовых вод (глубже 6 м). Почвы автоморфного ряда широко распространены в таёжно-лесной зоне и Брянском лесном массиве, где наблюдается значительное варьирование факторов почвообразования и различного сочетания ЭПП.
К автоморфному ряду почв в таёжно-лесной зоне относятся следующие типы: подзолистые, дерновые карбонатные и дерновые литогенные почвы.
Подзолистые почвы подразделяются на следующие подтипы: глееподзолистые, подзолистые и подзолы и дерново-подзолистые почвы.
Подзолистые почвы формируются под пологом таёжно-моховых или мёртвопокровных хвойных лесов. Образование их связано с развитием процессов оподзоливания, элювиально-глеевого и лессивирования.
Существенная особенность подзолистого процесса — разрушение в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды.
В наиболее чистом виде подзолистый процесс протекает под пологом хвойного таёжного леса с бедной травянистой растительностью или без неё. Отмирающие части древесной и мохово-лишайниковой растительности накапливаются преимущественно на поверхности почвы в виде лесной подстилки. Эти остатки имеют мало кальция, азота, и много трудноразлагаемых соединений — лигнин, воска, смолы, дубильные вещества. Низкое содержание питательных веществ и оснований в лесной подстилке, а также преобладание грибной микрофлоры, способствуют интенсивному образованию кислот. Наиболее распространены фульвокислоты и низкомолекулярные органические кислоты (муравьиная, уксусная, лимонная и др.). Кислые продукты подстилки частично нейтрализуются, освобождающимися из неё основаниями, большая их часть попадает с водой в почву, взаимодействуя с её минеральными соединениями. К кислым продуктам подстилки добавляются также органические кислоты, образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов, непосредственно в самой почве, а также выделяемые корнями растений.
Однако ведущее место в оподзоливании принадлежит кислым продуктам специфической и неспецифической природы, образующимся в процессе превращения органических остатков лесной подстилки.
В результате промывного водного режима и действия кислых соединений из верхних горизонтов лесной почвы удаляются, в первую очередь, все легкорастворимые вещества. При дальнейшем воздействии кислот разрушаются и более устойчивые соединения первичных и вторичных минералов. Прежде всего, разрушаются илистые минеральные частицы, и верхний горизонт при оподзоливании обедняется илом,
Продукты разрушения минералов переходят в раствор и в форме минеральных или органо-минеральных соединений перемещаются из верхних горизонтов в нижние. Калий, натрий, кальций, магний — в виде солей угольной и органических кислот (в т.ч. в виде фульватов), кремнезём в виде силикатов калия и натрия и отчасти псевдокремниевой кислоты Si(OH)4, сера в виде сульфатов. Фосфор образует труднорастворимые фосфаты кальция, железа и алюминия и практически вымывается слабо. Железо и алюминий при оподзоливании мигрируют в основном в форме органо-минеральных соединений.
В результате подзолистого процесса под лесной растительностью обособляется подзолистый горизонт, обладающий следующими основными признаками и свойствами: имеет светло-серый или белёсый цвет, напоминающий цвет золы; вследствие выноса железа и марганца и накопления остаточного кремнезёма; горизонт обеднён элементами питания,
полуторными окислами и илистыми частицами; имеет кислую реакцию и сильную ненасыщенность основаниями; в суглинистых и глинистых разновидностях он приобретает пластинчато-листовую структуру или становится бесструктурным.
Часть веществ, вынесенных из лесной подстилки и подзолистого горизонта, закрепляются ниже него, образуя горизонт вмывания или иллювиальный горизонт, обогащённый илистыми частицами, полуторными оксидами железа и алюминия и рядом других соединений.
Другая часть вымываемых веществ с нисходящим током воды достигает почвенно-грунтовых вод и, перемещаясь с ними, выходит за пределы почвенного профиля.
В иллювиальном горизонте, благодаря вмытым соединениям, могут образовываться вторичные минералы типа монтмориллонита, гидроокисей железа и алюминия и др. Иллювиальный горизонт приобретает заметную уплотнённость, некоторую сцементированность. Гидроокиси железа и марганца могут накапливаться в профиле почвы в виде железисто-марганцевых конкреций.
Однако, элювиальному процессу, развивающемуся при оподзоливании, противостоит другой, противоположный по своей сущности процесс, связанный с биологической аккумуляцией веществ.
Древесная растительность, поглощая из почвы элементы питания, создаёт и накапливает в процессе фотосинтеза огромную массу органического вещества, достигающую в еловых насаждениях 200. 250 т/га с содержанием от 0,5 до 3,5% зольных веществ. Соотношение извлекаемых элементов зависит от избирательной способности растений и значительно отличается от их соотношения, как в материнской породе, так и в почвенных горизонтах.
В составе зольных элементов, извлекаемых растениями, повышается содержание оснований кальция и калия, а также фосфора, серы, азота и понижается содержание кремния и полуторных окислов.
Зольные элементы, извлекаемые растениями, частично закрепляются на более или менее длительный срок в древесине стволов и ветвей, частично ежегодно возвращаются в почву с древесным опадом. По мере отмирания стволов, возвращается та часть зольных элементов и азота, которая задерживается в древесине и способствуют нейтрализации образующихся кислот.
Таким образом, древесная растительность создаёт непрерывный поток зольных элементов из более или менее глубоких слоев почвы на её поверхность.
В результате процесса подзолообразования образуется элювиально-иллювиально-дифференцированный профиль, т.е. профиль сформировав-шийся в педогенезе путём дифференциации исходной почвообразующей породы на генетические горизонты в результате выноса нисходящим током воды ряда веществ из его верхней части (элювиальный процесс в элювиальной части профиля) и аккумуляция этих веществ в средней и нижней части профиля (иллювиальный процесс в иллювиальной части профиля).
В верхней элювиальной части в разных физико-химических условиях при обязательности промывного или полупромывного водного режима имеют место процессы оподзоливания, лессивирования и отбеливания.
Активными агентами указанных процессов являются: водородный ион воды, угольной кислоты или простых органических кислот; хелатирующие и солеобразующие гумусовые кислоты, особенно фульвокислоты.
Условия, необходимые для протекания подзолообразовательного процесса:
— наличие нисходящего тока почвенных растворов, что связано с показателем годового количества осадков и испаряемости, гранулометрическим составом и физическими свойствами почвы, её положением по рельефу, наличием лесной подстилки и т.д.;
— необходимо периодическое чередование избыточного увлажнения и подсушивания верхней части лесной почвы.
В результате восстановительных процессов в лесной подстилке или под ней сначала образуются закисные легкорастворимые соединения железа и марганца и подвижные формы алюминия, которые легко мигрируют вниз с нисходящими токами почвенных растворов и, окисляясь в иллювиальном горизонте, закрепляются в нём.
— течение подзолистого процесса в большой степени зависит от карбонатности материнской породы, на карбонатных породах процесс ослабевает, что обусловлено нейтрализацией кислот свободным углекислым кальцием породы и кальцием опада. Карбонаты являются природным геохимическим барьером, препятствующим выносу элементов.
— на выраженность подзолистого процесса большое влияние оказывает состав древесных пород. Под лиственными и широколиственными лесами подзолистый процесс протекает медленнее, чем под хвойными, что связано с повышенным содержанием в золе опада щелочных и щелочно-земельных элементов.
Наиболее сильным оподзоливающим влиянием обладает ель, под которой легче всего образуется гумус типа «мор», и которая имеет поверхностную корневую систему. Сосна оказывает более слабое оподзоливающее действие, так как она потребляет меньше зольных элементов, и в сосновых лесах выше освещённость, которая способствует более быстрому разложению опада, и гумус типа «мор» не образуется. Ещё более слабое оподзоливающее действие лиственных пород.
Оподзоливание усиливается при наличии в напочвенном растительном покрове мхов, как кукушкин лён, сфагновые мхи. Травяной покров, опад которого содержит много золы и быстро разлагается, оподзоливания не вызывает.
На генезис подзолистых почв оказывает существенное влияние процесс лессивирования.
Лессиваж — сложный процесс, включающий механическое проиливание, комплекс физико-химических явлений, вызывающих диспергирование глинистых частиц и перемещение их с нисходящим током под защитой подвижных органических веществ, комплексование и вынос железа. Процесс лессиважа протекает под лиственными лесами при участии менее кислого гумуса и подвижных органических кислот при слабокислой и близкой к нейтральной реакции среды, и сопровождается передвижением из верхних горизонтов в нижние глинистых частиц без их химического разрушения. Считается, что лессивирование предшествует оподзоливанию, а при определённых условиях оба процесса могут идти одновременно.
При избыточном увлажнении в анаэробных восстановительных условиях Fe 3+ переходит в Fe 2+ . Окраска горизонта меняется с бурой или коричневой на сизоватую или зеленоватую. Процесс сопровождается выветриванием минералов и горных пород и утяжелением механического состава оглеенного горизонта.
Морфологическое описание профиля дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы на двучленных отложениях флювиогляциальных песков и альбских слюдистых суглинков, с примесью флювиогляциальных и кварцево-глауконитовых песков, подстилаемая кварцево-глауконитовыми песками с примесью и гнёздами альбских слюдистых суглинков и флювиогляциальных песков (кв. 34 выд.9)
Ао (0-5 см) – лесная подстилка состоит из Ао1 (1,5 см) рыхлый, свежий опад лиственных пород; Ао2 (3 см) полуразложившиеся растительные остатки бурого цвета, густо переплетена корнями; Ао3 (0,5 см) плохо выражена, фрагментарна, чёрного цвета;
А1 (5-11 см) – гумусовый горизонт, серого цвета с кремнезёмистой присыпкой, плохо выражен, супесчаный, влажный, рыхлый, непрочно-комковатой структуры, густо переплетён корнями, переход неясный;
А1А2 (11-21 см) – оподзоленный горизонт, белёсовато-серый, песчаный, бесструктурный, влажный, твердоватый, корней много, переход ясный;
В1 (21-65 см) – иллювиальный горизонт, бурый с ржаво-охристыми оттенками, среднесуглинистый, влажный, твердый, комковатый, липкий, прокрашен по граням отдельностей ржавыми плёнками окислов железа, мелкопористый, в верхней части много корней;
В2 (65-100 см) — иллювиальный горизонт, зеленовато-бурый с серо-ватыми и белесоватыми оттенками, липкий, влажный, твердый, комковатый, ржаво-охристых пятен и примазок меньше, чем в В1, корней мало;
С1 (100-120 см) – флювиогляциальный песок мелкозернистый в нижней части перемешан с альбским слюдистым суглинком, жёлтый с зеленоватым оттенком, с буровато-белёсыми карманами и гнёздами и ржаво-охристыми пятнами окислов железа, супесчаный, влажный, твёрдый, непрочно-комковатой структуры корней мало;
С2 (120-200 см) – альбский слюдистый суглинок с примесью и гнёздами кварцево-глауконитовых песков, серый с сизым оттенком, средний суглинок, влажный, твёрдый, плитчатой структуры, корни просматриваются до глубины 180 см;
D (200-225 см и ниже) – подстилающая порода, кварцево-глауконитовый песок с примесью альбского слюдистого суглинка и флювиогляциальных песков, серо-зелёная супесь, влажный, бесструктурный, корней нет.
Лесообразующая растительность — сосна, ель, дуб
| Горизонт | Содержание гумуса,% | Р2О5 | К2О | Объёмная масса, г/см 3 |
| мг на 100 г почвы | ||||
| А1 | 1,89 | 10,3 | 4,8 | 1,35 |
| А1А2 | 0,39 | 3,8 | 2,1 | 1,40 |
| В1 | 0,22 | 12,1 | 4,3 | 1,45 |
| В2 | 0,18 | 7,5 | 5,9 | 1,48 |
| С1 | 0,11 | 11,9 | 3,5 | 1,55 |
| С2 | 0,09 | 12,5 | 4,7 | 1,65 |
Морфологическое описание профиля дерново-слабоподзолистой песчаной почвы на смеси флювиогляциальных и глауконитовых песков, подстилаемых альбскими слюдистыми суглинками
 | 0 — 3 | АО – лесная подстилка из хвои, листьев, веток, коры, шишек; |
| А1 – гумусовый горизонт, коричневато-серый с обильной кремнезёмистой присыпкой, супесчаный, свежий, твердоватый, мелкокомковатой структуры, густо пронизан корнями, граница с А1А2 ясная; | ||
| А1А2 – оподзоленный горизонт, серый с белёсыми пят-нами, супесчаный, свежий, мелкокомковатой структуры, корней меньше, чем в А1, граница с гор. В ясная; | ||
| В – иллювиальный горизонт, буровато-коричневый, супесчаный, свежий, мелкокомковатой структуры, корней мало, твердоватый, отмечаются блески слюды, переход заметный; | ||
| С1 – флювиогляциальный песок, флювиогляциальный песок, жёлтый, влажный, рыхлый, корней нет.; | ||
| С2 – кварцево-глауконитовый песок, серо-зеленый, влажный, плотный; | ||
| Д – альбский слюдистый суглинок, серый с сизым оттенком, средний суглинок, влажный, твёрдый, плитчатой структуры. |
Морфологическое описание профиля дерново-слабоподзолистой песчаной почвы на двучленных отложениях флювиогляциальных песков и альбских слюдистых суглинков (кв. 48 выд.1)
АО(0-3 см) – лесная подстилка состоит из Ао1 (1 см) опад из листьев, хвои, веток; Ао2 (1,5 см) полуразложившиеся растительные остатки бурого цвета, густо переплетена корнями; Ао3 (0,5 см) хорошо разложившийся опад с присыпкой кремнезёма, чёрного цвета;
А1(3-9 см) – гумусовый горизонт, серого цвета, перемешанный с желтовато-бурыми пятнами, с обильной кремнезёмистой присыпкой, супесчаный, рыхлый, свежий, непрочнокомковатой структуры, обилие густо переплетённых корней;
А2В(9-19 см) – оподзоленный горизонт, белёсовато-жёлтый с серым оттенком и кремнезёмистой присыпкой, песчаный, бесструктурный, влажный, гумусовые пятна по ходу корней, корней мало, имеются сгнившие, переход постепенный, граница нечёткая;
В1(19-60 см) – иллювиальный горизонт, жёлтый, песчаный с бурыми ортзандовыми пятнами, свежий, влажный, бесструктурный, твердоватый, гумусовые пятна по ходу корней, корней мало;
В2(60-74 см) — иллювиальный горизонт, светлее предыдущего, с пятнами гумуса и обилием фосфоритов, песчаный, бесструктурный, твердоватый, влажный, корней мало;
С (74-95 см) – флювиогляциальный песок, жёлтый с белёсым оттенком и пятнами гумуса, средне- и мелкозернистый, с незначительным включением фосфоритов, влажный, рыхлый, корней мало;
Д2(95 см и ниже) – альбский слюдистый суглинок, серый с сизым оттенком, средний суглинок, влажный, твёрдый, плитчатой структуры.
Источник