Брюнизёмы, почвы прерий — черноземовидные высокогумусные почвы
Брюнизёмы — это черноземовидные высокогумусные почвы, как правило, выщелоченные в верхней части профиля, с текстурным горизонтом Bt и с признаками оглеения в нижней части профиля, с уровнем грунтовых вод 1,5—5 м. Это почвы прерий суббореального пояса и памп субтропического пояса.
Под названием «почвы прерий» они были впервые выделены в США К. Ф. Марбутом (1927) на уровне самостоятельной большой почвенной группы.
В 1952 г. Р. У. Саймонсон с соавторами предложили назвать эти почвы брюниземами. На Почвенной карте мира 1975 г. (ред. В. А. Ковда и др.) термин «брюниземы» распространен на почвы пампы Южной Америки. К брюниземам близки по своим свойствам и генезису почвы дальневосточных прерий, так называемые «маньчжурские черноземы» (Ю. А. Ливеровский, Л. П. Рубцова, 1956, 1959). В соответствии с последней классификацией в США брюниземы отходят к подпорядку удоллей порядка моллисолей. Согласно систематике ФАО они относятся к группе файоземов, которые делятся на нормальные и выщелоченные.
Брюниземы формируются в умеренно холодном и субтропическом субгумидном климате. Средняя многолетняя температура июля 20—26, января от + 4 до — 8°С. Продолжительность безморозного периода 120—210 дн. Среднегодовое количество осадков 600—1000 мм. Более 3/4 осадков выпадает в виде ливней с апреля по сентябрь. В конце лета и осенью обычны засухи. Коэффициент увлажнения по Н. Н. Иванову > 1,0. Высокое атмосферное увлажнение обусловливает периодически промывной водный режим почв и способствует поддержанию высокого уровня поч- венно-грунтовых вод на водоразделах. С точки зрения Н. Н. Розова (1961), брюниземам присуща «климатическая луговость».
Для области распространения брюниземов характерен равнинный рельеф или умеренно всхолмленный. Основной почвообразую- щей породой служат лёссы и карбонатные моренные суглинки и глины.
Естественная травянистая растительность, сохранившаяся на отдельных участках, образует густой и высокий (до 1,5 м) покров, состоящий главным образом из многолетних злаков с глубокой корневой системой. Надземная фитомасса достигает 50—60 ц/га, подземная —180 ц/га.
По мнению некоторых американских авторов (G. D. Smith a. oth, 1956), типичные брюниземы хорошо дренированы, имеют бурую, окисленную подпочву. Фактически же хорошо дренированные брюниземы встречаются лишь в условиях особенно благоприятного дренажа, например на лёссах, подстилаемых песком. Как правило, в нижней части профиля брюниземов имеются признаки оглеения: зеленоватые, оливковые тона, железисто-мар- ганцевые конкреции.
Источник
Черноземовидные почвы прерий бруниземы
Профиль состоит из тёмногумусового горизонта, тёмно-серого до черного, с прочной комковато-зернистой структурой, нижняя часть которого приобретает буровато-серую окраску, комковато-пороховидную структуру и содержит конкреции, сизоватые и мелкие ржавые пятна и белесую присыпку по граням педов.
Ниже залегает структурно-метаморфический горизонт, тёмно-бурый или серовато-бурый, всегда влажный, с пороховидной или творожистой структурой, гумусовыми затеками, сизоватыми и ржавыми пятнами.
Почвы характеризуются глубокой гумусированностью (60–80 см, иногда до 100 см), признаками оглеения по всему профилю сизыми и ржавыми пятнами в средней части профиля и Fe-Mn конкрециями с максимумом в верхнем горизонте. Характерно также отсутствие карбонатов во всей почвенно-грунтовой толще и наличие светлых гнезд кремнезёмистых новообразований в нижней части профиля, связанных с особенностями грунтового увлажнения.
Почвы обычно имеют тяжелый гранулометрический состав с содержанием илистой фракции 35–45%. Допускается незначительное внутрипрофильное перераспределение ила и оксида алюминия. Профильное распределение Fe2O3 равномерное, так как железо, мобилизованное в восстановительных условиях, сегрегируется на месте.
Содержание гумуса в верхнем горизонте колеблется от 4 до 10%, состав гумуса фульватно-гуматный. Почвы имеют высокую емкость поглощения (25–45 мг-экв) при практически полной насыщенности поглощающего комплекса основаниями. В составе обменных оснований преобладает кальций, обменный магний составляет около 25% от суммы. Реакция слабокислая (рН 5,8–6,5).
Почвы формируются на юге Дальнего Востока под остепненными лугами на слаборасчлененных низменных равнинах и древних речных террасах в условиях муссонного климата. Почвы глубоко промерзают (2–3 м). Мерзлота держится в профиле в течение всего вегетационного периода, являясь водоупором. Почвообразующими породами служат озерно-аллювиальные глины и тяжелые суглинки, не содержащие легкорастворимых солей и карбонатов.
В «Классификации и диагностике почв СССР» соответствует типам лугово-чернозёмовидных почв (Амурских «прерий»).
Источник
Красноземы и желтоземы влажных субтропических лесов.Бруниземы
Красноземы и желтоземы влажных субтропических лесов
Сумма активных температур воздуха варьирует от 4000 до 8000 °С, вегетационный период от 200 до 365 дней. Тепловые ресурсы позволяют выращивать два полных урожая в год. Поступающая на поверхность суши энергия – главный, но не единственный фактор почвообразования. Не менее важное значение имеет степень атмосферного увлажнения территории. Разные сочетания солнечной энергии и осадков определяют распределение типов почв по поверхности земли. В пределах одного термического пояса зональные почвы представлены несколькими типами в соответствии с увлажнением территории и характером растительности. Смена ландшафтов и почв в субтропиках обусловлена главным образом увлажнением, которое убывает по мере удаления от океанических побережий.
Земледельческая освоенность субтропического пояса составляет 17 %. Наиболее распаханы почвы засушливых и влажных областей – коричневые почвы, красноземы и желтоземы, черные слитые и пойменные почвы. В полупустынных и пустынных областях главные земледельческие площади приурочены к сероземам и пойменным почвам. В долинах Нила, Тигра, Инда возникли самые древние очаги земледельческой культуры. Субтропический пояс обладает широким набором сельскохозяйственных растений: пшеница, хлопчатник, виноград, цитрусовые, плодовые, орехоплодные и другие культуры.
Субтропические влажно-лесные области – это области, где выпадает от 1000 до 2500 мм осадков в год. Наиболее значительны по площади Северо-Американская и Восточно-Азиатская области. В почвенном покрове преобладают желтоземы и красноземы. В южном полушарии площадь влажных субтропиков значительно меньше, выделяют две области – Южно Американскую и Австралийскую. В почвенном покрове Южно-Американской области преобладают красноземы под хвойными и хвойно-лиственными лесами и красновато-черные почвы – руброземы под высокотравными субтропическими прериями. В руброземах слабая ферраллитизация сочетается с интенсивным гумусонакоплением, водной режим промывной и карбонаты в профиле отсутствуют. Красновато-черные почвы имеются и в Северно-Американской субтропической области, в ее западной менее влажной части, на границе с сухими субтропиками. Австралийская влажно-лесная область характеризуется горным рельефом и господством желтоземов и желто-бурых почв. Гидроморфные почвы влажно-лесных субтропических областей представляют желтоземно-глеевые, луговые, болотные и аллювиальные.
Наиболее крупные массивы этих почв приурочены к восточным приокеаническим секторам континентов. В Евразии красноземы и желтоземы распространены на юге Кореи и Японии, в Центральном и Юго-Восточном Китае. В Северной Америке они занимают южную часть Аппалачей и прилегающие равнины, а также наиболее хорошо дренированные территории на полуострове Флорида. В южном полушарии желтоземы и красноземы распространены в горном поясе Восточной Австралии, на северо-востоке Тасмании, на Северном острове Новой Зеландии и на крайнем юго-восточном побережье Африки. В субтропическом поясе западных секторов континентов красноземы и желтоземы встречаются локально, в особых орографических условиях и достаточно влажном климате; в Южной Болгарии, Югославии, на Черноморском побережье Кавказа в Аджарии и Абхазии, на Ленкоранской низменности.
Здесь много осадков (1000–3000 мм), мягкая зима, умеренно жаркое лето. Биомасса лесов, состоящих из дуба, бука, граба, клена, каштана, лиан, дикого винограда, папоротников – более 400 т/га, опад – 21 т/га, до 0,7 т/га зольных элементов.
Эти пленки, как и цвет, унаследованы красноземами от почвообразующих пород.
Интенсивное выветривание ведет к распаду почти всех первичных минералов с образованием преимущественно каолинита и галлуазита. Доминируют два почвообразовательных процесса: гумусово-акумулятивный и элювиальный (типа подзолистого).
Под слоем слаборазложившейся лесной подстилки лежит гумусовый (до 12 % гумуса) горизонт 10–15 см, серо-коричневый с красноватым оттенком и комковатой структурой. Далее находится гор. В буровато-красного цвета, плотный, с потеками глины, мощностью 50–60 см. Горизонт С имеет красный цвет с белесыми пятнами и железомарганцевыми конкрециями.
В этих почвах низкое содержание кальция, магния, калия и натрия, выщелоченных из продуктов выветривания и высокое содержание железа. Реакция среды кислая по всему профилю, гумуса – до 8 %. Фульвокислоты преобладают над гуминовыми. Вынос элементов вниз по профилю частично компенсируется значительным опадом и поступлением зольных элементов при его разложении. Физические свойства благоприятны ввиду высокой водопроницаемости и влагоемкости при хорошо выраженной водопрочной структуре.
Желтоземы образуются на глинистых сланцах и глинах, обладающих плохой водопроницаемостью, поэтому имеют место процессы поверхностного оглеения и образование оксидно-железистых конкреций. Обычно находятся в предгорной части и нижних частях склонов низких гор. Часто наблюдается лессиваж. Профиль имеет хорошую дифференциацию по типу Ао–А1–А2–В–С. В горизонте В и ниже доминирует желтая окраска и высокая оглиненность. Емкость поглощения сравнительно невелика для подобных условий – 5–10 и до 20 смоль/кг, хотя преобладает кальций. Очень высокая кислотность по всему профилю, значительное накопление железистых конкреций в нижней части профиля. Содержание гумуса, преимущественно фульватного, от 5–6% в А1 с резким падением вниз. Физические свойства из-за меньшего количества полутораоксидов хуже, чем в красноземах.
Почвы влажных субтропиков бедны азотом и зольными элементами, для повышения их плодородия очень важно применение органических и минеральных удобрений, особенно фосфатных. После сведения лесов энергично развивается эрозия, поэтому крайне важны противоэрозионные мероприятия. Красноземы и желтоземы – ценнейшие почвы для чая, табака, эфиромасличных и цитрусовых культур. Под цитрусовые вносят очень много – до 350 кг/га д.в. фосфорных удобрений, до 250 кг/га д.в. азотных, до
150 кг/га калийных удобрений, известкуют. На чайных плантациях опти-мальна кислая реакция.
Коричневые почвы. Бруниземы
Субтропические засушливые ксерофитно-лесные и кустарниково-степные области распространены на всех материках. Почти все они имеют сложный рельеф: чередуются горные хребты, плоскогорья, плато и межгорные впадины. Горизонтальные почвенные зоны большей частью не выражены, а господствует горная зональность. В почвенном покрове преобладают коричневые, красно-коричневые и серо-коричневые почвы.
Коричневые и красно-коричневые почвы широко распространены в сухих субтропиках Средиземноморья в Южной Европе и Северо-западной Африке, в Мексике, Калифорнии, в Центральном Чили, в Южной Африке, Южной и Юго-Восточной Австралии. Небольшие ареалы коричневых почв имеются в субтропических горных районах восточной Азии, в Западном Тянь-Шане и Памиро-Алае, в Копетдаге, Крыму и в сухих субтропиках Закавказья.
Они сформированы преимущественно на сиаллитно-карбонатных корах выветривания, причем коричневые почвы распространены под низкорослыми разреженными ксерофитными лесами, а серо-коричневые – под кустарниковыми субтропическими степями. Для них характерны непромывной водный режим в условиях переменно-влажного средиземноморского типа климата, для которого характерны сухое жаркое лето и влажная теплая зима с очень непродолжительным снеговым покровом или совсем без него. При значительном количестве осадков – 600–700 мм четко выделяется влажный зимний сезон с температурой от +10 до -3° С и сухой летний. Почвы обычно непромерзающие, формируются под сухими лесами из дуба, лавра, приморской сосны, древовидного можжевельника, шибляком, маквисом, то есть высокозольной растительностью. Эти почвы в течение года испытывают влияние резко отличных друг от друга гидротермических режимов.
В течение зимнего влажного и относительно теплого периода идет интенсивное выветривание первичных и образование вторичных глинных минералов гидрослюдисто-монтмориллонитово-иллитового состава. Подвижные продукты выветривания во влажный зимний период вымываются из верхних частей почвенной толщи на большую или меньшую (в зависимости от количества осадков) глубину. Обычно легкорастворимые соли (хлориды, сульфаты) совершенно удаляются из почвенного профиля, а менее растворимые карбонаты кальция откладываются на глубине 30–50 см и более и образуют карбонатный иллювиальный горизонт. Протекают процессы гумификации и в значительной мере минерализации растительных остатков в условиях нейтральной или слабощелочной среды, богатой основаниями.
В течение жаркого и без дождей лета процессы выветривания значительно замедляются, особенно в верхнем, наиболее сухом горизонте. На некоторой глубине, где почва менее иссушена, эти процессы продолжаются и в течение лета, поэтому наиболее оглиненным оказывается не самый верхний горизонт почв, а горизонт на глубине 30–80 см.
Иссушение поверхности почв обуславливает подтягивание пленочной влаги и растворенных веществ из более глубоких слоев. При испарении влаги растворенные вещества и, в частности, карбонаты кальция кристаллизуются, заполняя капиллярные промежутки в почвенной толще над карбонатным конкреционным горизонтом. Новообразования карбонатов кальция имеют форму тончайшей белой плесени или псевдомицелия. Во время зимнего дождливого периода при промывании почвы водой, значительно насыщенной углекислотой, карбонатная плесень снова растворяется и оттесняется в более глубокие части профиля.
В течение сухого и жаркого лета процессы минерализации сухих веществ замедляются, что способствует полимеризации и сохранению в почвах гумусовых веществ, поэтому содержание гумуса в коричневых почвах составляет обычно 4–7, реже до 10 %, а в серо-коричневых почвах составляет 2,5–4 % с значительным преобладанием группы гуминовых кислот (Сг/Сф –1,5–2,0). Освобождающиеся при выветривании окислы железа в сухой период дегидратируются. Это придает почве красновато-коричневый оттенок, особенно яркий в горизонте максимального оглинивания.
Здесь нет мощных ледниковых пород бореального пояса, или скоплений лессов и лессовидных пород суббореального пояса. Плейстоценовые породы небольшой мощности – основные почвообразующие породы. Часты известняки, где слой А1 почв непосредственно залегает на слое известняков. Встречаются размытые и переотложенные красноцветные коры выветривания изверженных и метаморфических пород. Через атмосферу поступают пылеватые материалы. Породы обычно сильно закарстованы, трещиноваты, что способствует хорошему дренированию и усугубляет засушливость. Грунтовые воды лежат далеко и не оказывают влияния на процессы почвообразования.
В начале плейстоцена происходила энергичная эрозия красноцветных продуктов выветривания, тонкоотмученные скопления которых осаждались на поверхности известняков. Эти отложения получили название «terra rossa» (красная земля). Они особенно распространены на Адриатическом побережье Балканского полуострова. Аналогично возникли более поздние скопления бурых глин, именуемые terra fusca.
Гумусовый горизонт коричневых почв имеет коричневый цвет, комковатую структуру, мощность 20–30 см. Глубже расположен уплотненный горизонт, часто карбонатный В. Еще ниже залегает С, часто скальная порода. В частности, на южном берегу Крыма почвы мощностью 20–30 см залегают мезозойских сланцах, часто вовлеченных в почву из-за плантажа. Типичный профиль почв имеет вид: А1–Вm–Вса–С.
Для коричневых почв характерно медленное убывание гумуса вниз по профилю, слабокислая и нейтральная (в нижних горизонтах часто щелочная) реакция среды, высокая емкость катионного обмена (25–40 смоль/кг) с преобладанием кальция и магния. Отсутствует дифференциация профиля по химическому составу. Они отличаются высокой биологической активностью, особенно весной и осенью, до 40 млн/г почвы микроорганизмов. Гидротермический режим способствует глубокому выветриванию первичных минералов. Водно-физические свойства сравнительно благоприятны.
Содержание илистой фракции в почвенной толще выше, чем в почвообразующей породе. Максимальное содержание ила приурочено к горизонту В msial – 50-60 %.
В коричневых почвах высоко общее содержание азота и фосфора, однако подвижных форм фосфора в них недостаточно. В легенде к почвенной карте мира коричневые почвы отнесены к группе камбисолей. В целом почвы засушливых субтропиков высокоплодородны, широко используются для земледелия (пшеница, кукуруза), разведения виноградников, цитрусовых и иных садов, оливковых плантаций. Уничтожение естественной растительности спровоцировало сильную эрозию почв – многие житницы времен Римской империи (Сирия, Алжир) стали опустыненными степями. В Испании, Португалии, Греции до 90 % коричневых почв поражено эрозией. Многие районы нуждаются в орошении.
Более широкому использованию этих почв препятствуют сухой летний период, в течение которого многие культуры требуют полива, горный рельеф, где земледелие зачастую невозможно, а садоводство и виноградарство вызывают сильную эрозию почв. Серо-коричневые почвы в условиях равнинного рельефа используются в земледелии и садоводстве. В областях, где зимний период безморозный, на них выращивают обычно два урожая в год: зимой без полива зерновые культуры (например, пшеницу), а летом с поливом более теплолюбивые культуры (рис, хлопчатник, табак, бахчевые). Часто серо-коричневые почвы используются под сады и виноградники.
Бруниземы – высокогумусные черноземовидные почвы, выщелоченные в верхней части профиля, с текстурным горизонтом Вt и признаками оглеения в нижней части, с уровнем грунтовых вод 1,5–5 м. Это – почвы прерий и памп. Они образуются в умеренно холодном субтропическом климате при 600–1000 мм осадков, средних температурах января от -8 до +4 °С, июля – 20–26 °С. Более 75 % осадков выпадает летом в виде ливней. Коэффициент увлажнения более 1. Имеет место периодически промывной водный режим, поддерживающий относительно высокий уровень грунтовых вод на водоразделах. В Южной Америке выделяют рубриземы, отличающиеся от бруниземов красноватой окраской, но очень близкие к ним по морфологии и почвенным свойствам.
Бруниземы формируются при равнинном или слегка всхолмленном рельефе на лессах и карбонатных моренных суглинках и глинах. Естественная растительность – многолетние высокие (до 1,5 м) злаки с глубокой корневой системой. Надземная фитомасса 5–6 т/га, подземная – 18 т/га. По свойствам бруниземы близки к черноземам, но более выщелочены, часто кислые сверху, не имеют солевых горизонтов. Среди обменных катионов всегда преобладает кальций, но достаточно большой может быть и доля водорода. На северо-востоке США гумуса имеют до 10%, а на юго-западе ареала – 3 %.
Бруниземы характеризуются интенсивным глинообразованием за счет выветривания первичных минералов, преобладает монтмориллонит и иллит. Возраст обычно 16–18 тысяч лет, то есть существенно старше черноземов. Почвообразовательный процесс характеризуется гумусонакоплением, выносом легкорастворимых соединений и ила; привносом элементов с капиллярной каймой почвенно-грунтовых вод. Бруниземы – наиболее плодородные почвы США. Они почти все распаханы, используются под посевы кукурузы и сои («Кукурузный пояс»). При длительной эксплуатации теряют гумус, структуру, порозность, подвержены эрозии.
Источник