Состав и характеристика красно-бурых почв, факторы формирования
Красно-бурыми почвами называют грунты остепненных и опустыненных саванн. Они формируются под низкотравными саваннами на переходе к тропическим пустыням. Такие грунты часто встречаются в Африке, Северной Австралии и отдельных регионах Южной Америки. В верхней части почв присутствует 3-1,5 % гумуса. Внизу залегает иллювиально-карбонатный слой. Такие земли применяются в качестве пастбищ. В условиях орошения они приносят хорошие урожаи.
Состав и специфика красно-бурых почв
Главной характеристикой таких земель считаются отличия в структуре, морфологии и свойствах горизонтов. Верхние части горизонта обычно отличаются легкой структурой. В полевых условиях почва определяется как песчаная или супесчаная.
Основной массой почвы считается псевдопесок. Он представляет собой глинистые и песчаные частицы, которые прочно скреплены оксидами железа в микроагрегаты. Если рассматривать физические характеристики материала, он напоминает настоящий песок.
Ниже располагается плотный глинистый горизонт. Он насыщен оксидами железами, которые делают материал микроагрегированным. Затем находится горизонт железистых конкреций. Еще ниже располагается горизонт железисто-известковых конкреций – канкар.
Одновременное скопление оксидов железа и извести в форме конкреций считается уникальным явлением и встречается исключительно в красно-бурых почвах.
Высокое содержание железа в профиле делает почву красной-оранжевой или кирпично-красной. Это считается характерной особенностью таких земель.
Распространение
Такие грунты распространены в поясах экваториальных муссонов северного и южного полушарий. Коэффициент увлажнения в этих местах на протяжении 4-6 месяцев в году составляет 0,6-0,8. Оставшуюся часть года он находится на уровне 0,3-0,4. В этих областях распространены саванны, ксерофитные редколесья и кустарниковые образования.
Особенно широко красно-бурые земли распространены в Австралии, Африке и на юго-востоке Азии. Они чаще всего встречаются на хорошо дренированных высоких равнинах. Намного реже такие грунты можно увидеть в горах.
Факторы формирования
Для образования таких типов грунта требуются следующие условия:
- Влажный теплый или жаркий климат.
- Почвообразующие породы – к ним относятся продукты феррсиаллитно-аллитного или ферраллитного состава.
- Положение в рельефе, которое обеспечивает нормальный дренаж и исключает сильную эрозию.
- Высокая емкость биологического круговорота веществ.
- Возраст рельефа, которого хватает для формирования ферраллитных продуктов выветривания.
Хозяйственное применение
Красно-бурые почвы сегодня применяются в качестве пастбищ. Однако иногда их используют и с целью земледелия. Такие грунты подходят для культивации арахиса, кукурузы, хлопчатника.
В случае низкой технологии земледелия и пренебрежения противоэрозионными мероприятиями, которые характерны для стран с такими почвами, широкое распространение получают процессы эрозии, и наблюдается потеря продуктивности экосистем.
В некоторых регионах мира – в частности, в Сахельском регионе Африки – эти грунты подвержены выраженному антропогенному опустыниванию. Справиться с ним весьма проблематично. Этот процесс требует существенных капитальных вложений и значительных социально-экономических трансформаций.
Красно-бурые почвы отличаются целым рядом значимых характеристик и встречаются лишь в определенных зонах Африки, Австралии и Азии. При правильном подходе такие грунты можно использовать в сельском хозяйстве.
Источник
Mse-Online.Ru
Красно-бурые саванные почвы
Это наиболее типичные почвы сухих саванн тропического пояса в районах с продолжительностью сухого сезона 6—7 месяцев и годовой суммой осадков 800—1200 мм. Особенно широко они распространены в Африке, Австралии и в Юго-Восточной Азии, преимущественно на хорошо дренированных высоких равнинах, значительно реже в горных районах.
Сухие саванны тропиков довольно резко различаются по своему облику, варьируя от классической формы травянистых пространств с редко разбросанными зонтичными акациями до ксерофитных редколесий и кустарниковых зарослей с опадающей на сухой сезон листвой.
Для гидротермического режима саванн характерны постоянно высокая температура и резко меняющееся по сезонам увлажнение: среднегодовая температура 24—28°С; коэффициент увлажнения во влажный сезон 0,6—0,8, а в сухой 0,3—0,4; многие месяцы осадков не бывает вовсе, а в сезон дождей характерны мощные ливни. Такой специфический режим определяет особенности выветривания и новообразования минералов, а также миграционные процессы.
Весьма специфичен здесь и биологический круговорот веществ, характеризующийся высокой емкостью и интенсивностью. Дело в том, что тропические саванны — это области особенно высокой плотности жизни, высоких экологических пирамид, длинных пищевых цепей. Годичная продуктивность естественного растительного покрова достигает здесь 80—100 ц/га, а запас биомассы 500—1500 ц/га, причем в составе биомассы существенную роль играет зоомасса.
Травянистая растительность ежегодно продуцирует большую фитомассу, как наземную так и подземную, но она в значительной мере в тот же год уничтожается, с одной стороны, в длинных пищевых цепях, для которых характерно особенно большое потребление и рассеяние энергии, а с другой, — при интенсивной минерализации в сухой жаркий сезон. Здесь особенно много консументов первичной биологической продукции: наземную фитомассу интенсивно потребляют обильные травоядные крупные млекопитающие — слоны, носороги, зебры, жирафы, антилопы, обезьяны, за спиной которых стоит большая группа хищников — львы, гепарды, гиены, шакалы. С другой стороны, здесь исключительно обильны термиты, интенсивно потребляющие как подземную, так и надземную фитомассу, причем не только отмирающую, но и живую.
Все это приводит к тому, что органическое вещество в этих экосистемах не аккумулируется ни в подстилке, ни в почве в отличие от травянистых экосистем лугов и степей. Горизонта О у красно-бурых саванных почв нет, а содержание гумуса в горизонте А обычно 1,5—2, редко достигая 3%. Распределение гумуса по профилю очень равномерно убывающее: на глубине 60—70 см его содержание может быть до 1%.
Указанными экологическими особенностями (факторами выветривания и почвообразования) определяется и специфика состава и строения красно-бурых саванных почв, для которых характерны следующие особенности (рис. 53).
Профиль состоит из резко различных по морфологии, составу и свойствам горизонтов. Верхний гумусовый горизонт имеет, как правило, легкий гранулометрический состав, в полевых условиях определяемый как песчаный или супесчаный. Основную массу его составляет псевдопесок — тонкие глинистые и песчаные частицы, очень прочно сцементированные в микроагрегаты дегидратированными оксидами железа. С точки зрения физических свойств (фильтрация, аэрация, влагоемкость) этот материал ведет себя как настоящий песок.
Ниже лежит плотный, практически бесструктурный глинистый горизонт, иллювиально-обогащенный глинистым материалом. Он равномерно пропитан оксидами железа, обусловливающими микроагрегированность материала. Далее идет горизонт железистых конкреций, а еще ниже — горизонт железисто-известковых конкреций — канкар. Совместная аккумуляция оксидов железа и извести в конкреционной форме — это уникальное явление, встречающееся только в красно-бурых саванных почвах.
Большая ожелезненность профиля придает почве яркую красно-оранжевую или кирпично-красную окраску, также специфическую для этих почв.
Легкий поверхностный горизонт в случае отсутствия защитного растительного покрова быстро разрушается ливневыми дождями и сносится, а на поверхность выступает плотная глинисто-железистая масса, цементирующаяся под влиянием прямого солнечного облучения. Вследствие неумеренного использования этих ландшафтов в скотоводстве или земледелии красно-бурые саванные почвы эродированы на огромных площадях и превращены в бедленды с покрытой чехлом железистых и карбонатных конкреций поверхностью.
Поражает постоянство состава, свойств и общего облика красно-бурых саванных почв на значительных расстояниях: они практически идентичны в Австралии, Бирме, Индии, Африке и Южной Америке (всегда резко выделяются в ландшафте благодаря своей яркой кирпично-красной окраске). Для них характерно сочетание с черными вертисолями депрессий, также постоянное на всех континентах, причем красно-бурые саванные почвы занимают хорошо дренированные холмистые равнины, а вертисоли — плоские высокие древние террасы рек или озер. Это типичнейшая катена Северо-Западной и Восточной Австралии, сухих зон Таиланда и Бирмы, Декканского плато Индии, Восточной Африки, описанная многократно в литературе по почвам тропиков.
Специфический яркий красный цвет этих почв, по мнению М. А. Глазовской, связан не столько с большим содержанием дегидратированных оксидов железа, сколько с их высокой дисперсностью: тончайшие пленки гетита и гематита равномерно покрывают как крупные зерна первичных минералов, включая кварц, так и тонкие глинистые частицы.
Для красно-бурых саванных почв характерна невысокая емкость катионного обмена при небольшой не насыщенности основаниями в верхних горизонтах. Реакция почв слабокислая сверху и близкая к нейтральной внизу.
Генетическая характеристика красно-бурых саванных почв еще весьма далека от ясности. В частности, не понятна высокая конкреционность при отсутствии современной пульсации уровня грунтовых вод, которые в сухих саваннах сейчас находятся достаточно глубоко (несколько десятков метров). Напрашивается заключение о палеогидроморфизме этих почв, столь широко распространенном в аридных районах мира.
В значительной степени красно-бурые саванные почвы в настоящее время используются как пастбища, однако в некоторой степени на них распространено и земледелие, особенно для выращивания арахиса, хлопчатника, кукурузы. При низкой технологии земледелия и отсутствии противоэрозионных мероприятий, типичных для стран с широким распространением этих почв, большое развитие получают эрозионные процессы и переход продуктивных экосистем в бедленды. В ряде регионов мира, особенно в Сахельской зоне Африки, эти почвы подвергаются интенсивному современному антропогенному опустыниванию, борьба с которым очень сложна и требует крупных капитальных затрат и радикальных социально- экономических преобразований.
Источник
Красные и красно-бурые почвы саванн и сухих тропических редколесий (фероземы).
Распространение этих почв ограничено поясами экваториальных муссонов северного и южного полушарий, в которых коэффициент увлажнения в течение 4-6 месяцев в году равен 0,6-0,8, а в остальную часть года -0,3-0,4. Это области распространения высокотравных и типичных саванн, ксерофитных тропических редколесий и кустарниковых формаций с опадающей в сухой зимний период листвой. Постоянно высокие температуры и резко изменяющиеся по сезонам года увлажнение характерные особенности гидротермического режима этих районов Земли, определяющие в значительной мере направление процессов выветривания и почвообразования. В отличие от постоянно влажных экваториальных областей процессы выветривания не достигают ферраллитной стадии ни в коре выветривания, ни в почвах.
Во влажные летние сезоны в период активной вегетации травянистой растительности идет гумификация растительных остатков, в сухой и жаркий зимний период гумусовые вещества частично полимеризуются и закрепляются в верхней части профиля. Оснований для полной нейтрализации гумусовых кислот в почвах не хватает. В слабокислых растворах идет частичное растворение гидроокислов железа, разрушение структурных отдельностей, вынос илистых частиц из верхней части профиля. В сухой жаркий зимний период происходят дегидратация и закрепление гидратов окислов железа. В жаркий сухой период часть гумусовых веществ минерализуется, поэтому, несмотря на обильное поступление органических остатков, гумусовый горизонт в этих почвах маломощный и содержание гумуса относительно невысокое.
Гумусовый горизонт ферроземов серого или серовато-красноватого цвета, крупитчатой структуры, часто легкого механического состава. Мощность горизонта 10-20 см, переход в нижележащий горизонт — постепенный.
Переходный гумусово-метаморфический горизонт АВmf серовато-красного цвета, более ярко окрашен, чем предыдущий, механический состав более тяжелый, структура — непрочная, комковатая. Мощность горизонта 30-40 см.
Иллювиально–метаморфический горизонт ВfmF более тяжелого механического состава, чем вышележащие горизонты, более компактного сложения, с выраженной комковато-ореховой структурой. Он начинается на глубине 50-60 см от поверхности и продолжается до глубины 100-150 см.
Хотя многие фероземы ярко-красного цвета, валовое содержание в них железа невелико — 3-7%. Яркая окраска почв связана с преобладанием маловодных гидратов окислов железа. Содержание гумуса обычно невысокое: 2-3% в верхнем горизонте. Реакция почв в верхней части профиля слабокислая или нейтральная, в нижней – слабощелочная. Во многих случаях в глубокой части профиля (более 1,5 м) присутствуют карбонаты кальция. Емкость поглощения 10-20 мг.экв на 100 г почвы. Степень ненасыщенности в верхних горизонтах около 15-25%. Почвы хорошо агрегированы. Семейство ферроземов изучено крайне недостаточно.
Во влажных лесных тропических и экваториальных областях широко распространены почвы на феррсиаллитных и ферраллитных корах выветривания и продуктах их переотложения. Красные, красно-желтые и желтые ферраллитные почвы распространены в тропических и экваториальных областях под влажными тропическими и экваториальными лесами. В экваториальном поясе желтые и красно-желтые, ферраллитные почвы широко распространены в Южной Америке, Африке, на полуострове Малакка, на Новой Гвинее. Для образования фульватно-ферраллитных почв влажных субтропических, тропических и экваториальных лесов необходимы:
1. Влажный теплый или жаркий климат, при котором коэффициенты увлажнения 7-8 месяцев в году равны 1-2, а в остальные не опускаются ниже 0,6 и температуры почвы большую часть года или в течении всего года превышают 20С.
2. Почвообразующие породы – продукты выветривания феррсиаллитно-аллитного или ферраллитного состава, бедные основаниями, богатые полуторными окислами, и с глинными минералами каолинит-галлуазитовой группы.
3. Лесная растительность, большая емкость биологического круговорота веществ и обильный ежегодный опад.
4. Положение в рельефе, обеспечивающие свободный дренаж- вынос подвижных продуктов выветривания (оснований и части кремнезема) и исключающие развитие сильной эрозии.
5. Возраст рельефа, достаточный для образования ферраллитных продуктов выветривания.
Ферраллитизация – стадия выветривания массивных пород или наносов, сопровождающаяся распадом большей части первичных минералов (за исключением кварца) и образованием вторичных минералов группы каолинита и галуазита с низким отношением SiO2/Al2O3 – меньше 2. Выветривание идет в условиях свободного дренажа, поэтому подвижные продукты разрушения первичных и вторичных минералов – Са, Mg, K, Na, SiO2 выносятся из выветривающейся толщи. Освобождающиеся при выветривании гидраты окислов железа и алюминия малоподвижны и накапливаются в больших количествах (50-60% и более) в окислительной среде, бедной органическими кислотами.
Под пологом тропических влажных лесов с густой и разветвленной корневой системой, большим опадом, разнообразной почвенной мезофауной, среди которой особенно обильны различные виды термитов, почвообразованием захватывается значительная толща породы. В почвы поступает большое количество органических остатков, но и гумификация и минерализация их идут очень быстро, чему способствуют высокие температуры (в тропиках свыше 20°С в течение всего года) и постоянная влажность почвы, оптимальная для развития микроорганизмов. Поэтому содержание гумуса в почвах невелико. Растворимые фракции фульвокислот в среде, бедной основаниями, глубоко проникают в почву и воздействуют на большую ее толщу. Они растворяют полуторные окислы, связывают их в органо-минеральные комплексы, обладающие малой подвижностью.
Фульвоферраллиты умеренно ненасыщенны основаниями, имеют очень малую емкость поглощения, но благодаря обилию гидроокислов железа они хорошо оструктурены, обладают хорошей водопроницаемостью. В кислой среде часть коллоидов гидроокислов железа и алюминия имеет положительный заряд, поэтому эти почвы способны поглощать анионы.
Морфология почв варьирует в зависимости от характера почвообразующих пород. На основных породах почвы темно-красного цвета и хорошо оструктурены, на кислых породах светлые, кирпично-красные или красновато-желтые, с хуже выраженной структурой. Выделяются горизонты A0, A1, Bmb, Cferal.
A0 – горизонт подстилки мощностью 1-2 см, состоит из сухих листьев, часто отсутствует.
A1 – гумусовый горизонт, в верхней части (до глубины 5-7см) серый или коричневатой окраски, копролитовой или мелкокомковатой структуры, в нижней (до глубины 25-35 см) – бурый, желто-бурый или красновато-бурый, с комковатой структурой. Местами на гранях структурных отдельностей заметны глянцевитые коллоидные пленки.
Bmb – метаморфический горизонт буровато-красного или буровато-желтого цвета, рыхлый, с непрочно комковатой структурой, пронизан корнями, ходами насекомых. Мощность его 80-100 см. Окраска с глубиной становится более яркой, кирпично-красной или темно-красной.
Почвы семейства по всему профилю имеют, кислую реакцию (рН 4,0-5,5), самые низкие значения рН свойственны нижней части гумусового горизонта. В нераспаханных почвах содержание гумуса в самом верхнем 3-5 сантиметровом слое часто достигает 10%. Однако уже на глубине 10-15 см оно падает до 2%, а в метаморфическом горизонте – до 1% и менее. В составе гумуса преобладает фракция фульвокислот, отношение Сг/Сф равно 0,5-0,6 в верхней части и 0,2-0,1 в нижней части гумусового горизонта.
На красных и красно-желтых ферраллитных почвах выращивают и более теплолюбивые тропические культуры – кофейное дерево, масличную пальму, каучуконосы и др. Почвы семейства недостаточно обеспечены азотом, калием и особенно фосфором, а также многими микроэлементами. Внесение удобрений, особенно органических, дает существенное повышение урожайности.
Почвы пойм. Поймой называют часть долины, которая периодически (обычно весной) заливается водой. Во всех почвенных зонах по древним и современным долинам рек распространены пойменные, или аллювиальные, почвы, образование которых связано с наносом мелкозема во время разлива рек.
Среди пойменных почв в зависимости от характера их возникновения наблюдается значительное разнообразие. Различают три части поймы: прирусловую, центральную и притеррасную. Наиболее типично расположение этих трех частей поймы в таежно-лесной и лесостепной зонах.
Прирусловая пойма образуется в непосредственной близости от русла реки вследствие наноса оседающего песка. Почвы на ней песчаные и супесчаные. В них мало гумуса (не более 2%), илистых частиц, азота и других питательных веществ. Почвы прирусловой поймы бесструктурны, слоисты. Только при отсутствии систематических наносов на этих почвах развивается дерновый процесс. Прирусловая пойма имеет ограниченное сельскохозяйственное использование. Здесь необходимо применять органические и минеральные удобрения, особенно азотные.
Почвы центральной поймы, расположенной за прирусловой, значительно богаче. Именно по ней широко разливаются весенние воды рек, медленно осаждается богатый наилок. В результате почва обогащается гумусом и минеральными солями. В центральной пойме различают почвы зернистые и зернисто-слоистые. Наиболее плодородны зернистые. В них гумусовый горизонт составляет 20-40 см, гумуса содержится от 3 до 7%. Реакция слабокислая. Насыщенность основаниями высокая. Почвы имеют хорошую зернистую структуру. В зернисто-слоистых почвах слои с зернистой структурой перекрываются слоями пылеватого аллювия, они менее плодородны, чем зернистые, так как в них меньше гумусовый горизонт, меньше гумуса и питательных веществ.
Отличают также дерново-глеевые пойменные почвы, которые образуются в пониженных местах центральной поймы при длительном затоплении и близком стоянии грунтовых вод. Эти почвы имеют следы заболачивания (оглеения), богаты гумусом, иногда оторфованы, потенциально плодородные. Но они нуждаются в улучшении путем применения дренажа, повышенных доз калийных и умеренных доз фосфорных и азотных удобрений.
Почвы притеррасной поймы преимущественно болотные и заболоченные, на юге засолены. В притеррасной части поймы распространены старицы и протоки, т. е. понижения без достаточного стока воды. В этих условиях создается избыточное увлажнение, вследствие чего наблюдается преобладание осоковой растительности, образуются заболоченные участки.
Притеррасная пойма требует осушения, а затем применения удобрений. В зоне каштановых почв в таких поймах распространены солонцеватые и солончаковые почвы.
Пойменные почвы в большинстве случаев плодородные. Они могут быть отведены под ценные овощные, кормовые, технические культуры. Однако их нужно оставлять для интенсивного использования в качестве кормовых угодий. Разумеется, поймы требуют ежегодного поверхностного ухода, дополнительного внесения минеральных удобрений.
Поймы веками и тысячелетиями накапливали плодородный аллювиальный нанос, приносимый течением реки. Они хорошо обеспечены водой. При необходимости на них легко организовать и орошение. Поймы целесообразнее использовать под высокопродуктивные луга и пастбища, проведя, разумеется, мелиоративные работы в притеррасной части. Кратковременно заливаемые поймы можно отводить под семенники злаковых многолетних трав, ценные технические культуры (лен, конопля), силосные (кукуруза), а также под овощи, картофель и яровые зерновые (редко озимые). Поймы надо беречь и без особой нужды не распахивать. При распашке следует учесть возможность и опасность водной и ветровой эрозии. Для ее предупреждения по краю притеррасной части необходимо сохранить заслон из леса или кустарника.
Дата добавления: 2015-06-27 ; просмотров: 3230 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник