Курсовая работа: Дерново-подзолистые почвы
Московский государственный университет природообустройства
Реферат по теме
Проверил: Хитров Н.Б.
2. Условия почвообразования
2.3 Рельеф и Почвообразующие породы
3. Генезис дерново-подзолистых почв.
3.1 Подзолообразовательный процесс
3.2 Дерновый почвообразовательный процесс
4. Строение профиля
5. Состав и свойства
Тема моего второго реферата дерново-подзолистые почвы. Эту тему я выбрала, потому что считаю, что каждый человек должен изучить историю своей родины, своего окружающего мира, природы и в частности почвы- «земли под ногами». Я родилась и большую часть своей жизни провела в Москве, каждое лето я проводила в Подмосковье на даче, помогала бабушке в саду и на огороде. Поэтому именно эта тема для меня как для будущего эколога наиболее актуальна в данный момент. Так как моя будущая работа непосредственно будет связанна с почвенным покровом области его строением, свойствами, режимами функционирования и конечно особенностями грамотного использования в данной работе я попытаюсь изложить все выше перечисленные параметры изучения почвенного покрова моей «Родины».
Территория Москвы и московской области относится к южной области таёжно-лесной зоны. В почвенном покрове области преобладают дерново-подзолистые почвы различного гранулометрического состава, с невысоким естественным плодородием, требующие внесения удобрений и известкования. Они занимают более половины территории области.
В своей работе я подробно описала вопросы почвообразования, состав и свойства дерново-подзолистых почв.
В заключении описаны способы использовании и важнейшие мероприятия по окультуриванию дерново-подзолистых почв.
2. Условия почвообразования.
Дерново-подзолистые почвы это почвы области южной тайги таежно-лесной зоны. Эта зона расположена южнее тундровой зоны и занимает огромную территорию в Европе, Азии и Северной Америке. В нашей стране дерново-подзолистые почвы распространены на Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах.
Климат таежно-луговой зоны умеренно холодный и достаточно влажный, но здесь надо учитывать протяженность этой зоны, соответственно климатические условия очень разнообразны. Климат южной тайги более дифференцирован с запада на восток. Годовое количество осадков на европейской части колеблется в пределах 500-700 мм, на азиатской – 350-500 мм. Максимум выпадения осадков приходится на вторую половину лета (июль август), минимум – на зиму. В европейской части средняя годовая температура около +4о в Сибири ниже 0о. Продолжительность безморозного периода-3.5-5 месяцев. Для европейской части лесной зоны большое влияние на климат оказывают циклоны, периодически приходящие с запада, со стороны Атлантического океана (появление прохладных, облачных и дождливых дней летом и оттепелей со снегопадами зимой). В восточных частях зоны погода более устойчива и климат приобретает континентальный характер.
Умеренная температура данной области исключает возможность интенсивного испарения следовательно осадки превышают и испаряемость Ку 1.0-1.3. Таким образом, большая часть атмосферных осадков попадает в почву и развитие почв происходит в условиях их систематического увлажнения — водный режим промывного типа. Это условие является одним из основных для развития в почвах подзолообразовательного процесса.
Растительность южной тайги представлена смешанными хвойно-широколиственными лесами с богатым травянистым покровом. Основные лесообразующие породы — лиственница, сосна, ель, реже береза белая, сосна. Наряду с чистыми лиственничниками и сосняками широкое распространение получают лиственнично-сосново-белоберезовые древостои. Так же здесь преобладают сосново-лиственнично-дубовые леса, в составе которых растут лиственница, дуб, сосна, береза белая, черная и желтая. В поймах рек произрастают: бархат амурский, ильм, клены, липа, ива, встречается лимонник и виноград. Очень богат и разнообразен травянистый покров. Большую часть его составляют: зеленчук, медуница, копытень, сныть, ясменник душистый и другие растения, характерные для широколиственных лесов. Ежегодный опад составляет 5-6 т/га[1]. Значительная часть опада поступает в форме корней в верхние слои почв. В южной тайге процесс разложения опада проходит более интенсивно, чем в северной и средней тайге. Запасы подстилки превышают величину ежегодного опада в 4-8 раз. С опадом в почвы поступает до 300кг/га зольных элементов и азота.
2.3 Рельеф и почвообразующие породы.
Европейская часть зоны представлена расчлененными равнинами( чередование конечно- моренных гряд с плоскими моренными равнинами). В пределах Русской равнины и Печорской равнины, преобладает ледниковый и водно-ледниковый аккумулятивный рельеф.
Равнинный фон разнообразится местами незначительной волнистостью и бугристостью, местами же довольно сильной холмистостью, а также расчлененностью долинами рек и речек, русла которых часто прорезают всю толщу четвертичных наносов и углубляются в коренные породы более древнего, происхождения.
Аллювиальные равнины (Ярославско-Костромская, Марийская) слабо расчленены и сложены аллювиальными отложениями. В Карелии и на Кольском полуострове распространен сельговый рельеф с амплитудой относительных колебаний 100-200 м. Для возвышенностей (Валдайская, Смоленско-Московская, Северные Увалы) характерен эрозионный тип рельефа с различной степенью расчленения. Абсолютные высоты достигают 300-450 м. Низменности (Верхневолжская, Мещерская и др.) характеризуются слаборасчлененными плоскими и слабоволнистыми равнинами с высотами 100-150 м, с обширными заболоченными массивами и большим количеством мелких озер.
Почвообразующие породы в европейской части представлены моренными суглинками, иногда карбонатными, покровными суглинками, флювиогляциальными отложениями, часто встречаются двучленные отложения. В северо-западной части распространены озерные отложения — ленточные глины; на юге зоны — лессовидные карбонатные суглинки. Террасы рек иногда сложены известняками, местами выходящими на поверхность. Преобладающая часть почвообразующих пород не содержит карбонаты, имеет, кислую реакцию среды и низкую степень насыщенности основаниями.
Западно-Сибирская низменность характеризуется плоско-равнинным слаборасчлененным рельефом с пониженной дренированностью водораздельных пространств, высоким уровнем грунтовых вод и сильной заболоченностью территории. Почвообразующие породы представлены моренными и водно-ледниковыми отложениями, а на юге — лессовидными суглинками и глинами.
К востоку от р.Енисей таежно-лесная зона находится в области Средне-Сибирского плоскогорья и горных систем Восточной Сибири и Дальнего Востока. Вся эта территория имеет сложное геологическое строение и преимущественно горный рельеф. Почвообразующие породы представлены элювием и делювием коренных пород. Обширные территории здесь занимают Лено-Вилюйская, Зейско-Буреинская, Нижне-Амурская низменности, отличающиеся равнинностью рельефа. Почвообразующие породы представлены глинистыми и суглинистыми древнеаллювиальными отложениями[2] .
Дерново-подзолистые почвы формируются в результате двух противоположено направленных процессов почвообразования, таких как подзолистый и дерновый. Этот тип почв формируется под хвойно-широколиственными, мохотравянистыми и травянистыми лесами в условиях промывного водного режима.
3.1 Подзолообразовательный процесс.
Этот процесс почвообразования под пологом хвойного сомкнутого леса и смешанного леса. В этой местности солнечные лучи практически полностью поглощаются кронами деревьев так что рассеянный свет в тени настолько слаб что его не хватает даже теневыносливым растениям… Поэтому в таких лесах практически отсутствует травянистая растительность и поверхность почвы покрыта только лесной подстилкой из хвои листьев и остатков древесной растительности.
Древесная растительность обладает длинными, глубоко идущими конями и соответственно расходует влагу из нижних слоев почвы, что способствует лучшему увлажнению верхних горизонтов почвы. При этом этот тип растительности защищает почву от попадания прямых солнечных лучей – воздух более насыщен парами, что понижает испарение воды из почвы. Также этим свойством обладает лесная подстилка, она препятствует испарению, а также хорошо пропускает влагу вглубь.
Таким образом, почвы большую часть находятся во влажном состоянии и систематически промываются.
Лесная подстилка является постоянным и главным источником поступления в почву органического вещества, азота и минеральных соединений
Общим свойством, присущим всем типам лесных подстилок, является кислотность. При этом нижние слои подстилок, которые длительнее подвергались разложению, отличаются большей кислотностью, чем верхние. Наиболее высокой кислотностью обладают подстилки под еловыми и сосновыми насаждениями, менее кислыми являются подстилки лиственных лесов и под зелеными мхами и еще менее кислыми — под травяным растительным покровом.
В результате разложения лесной подстилки образуется ряд водорастворимых органических соединений, обладающих обычно кислой реакцией. Среди последних, согласно исследованиям И. В. Тюрина, М. М. Кононовой, В. В. Пономаревой и других, преобладающее место занимают фульвокислоты, которые и являются одним из важнейших факторов подзолообразования[3] .
Между тем под влиянием нисходящих токов воды зольные элементы в значительной степени подвержены вымыванию.
По мере выноса из верхних горизонтов почвы органических и минеральных коллоидов, а также молекулярно-растворенных соединений Са, Мg, Fе, А1, К и отчасти Мn в почве возрастает относительное содержание нерастворимого кремнезема, в том числе и тончайшего порошка, который освобождается при распаде силикатов и придает верхним слоям почвы своеобразную светло-серую или белесую окраску, весьма напоминающую цвет золы. Отсюда и происходит название подзолистый горизонт, который является существенной и характерной особенностью почв дерново-подзолистого типа.
Вымываемые сверху вниз коллоидально растворимые гидраты окиси железа, алюминия, перегнойные вещества, а также глинистые суспензии и отчасти аморфная двуокись кремния на некоторой глубине почвенной толщи частично или полностью закрепляются, образовывая так называемый иллювиальный
горизонт, или горизонт вмывания. Чаще всего здесь накапливаются окислы железа и алюминия.
Таким образом, самой существенной особенностью подзоло-образователъного процесса является глубокий распад первичных и вторичных минералов под воздействием органических кислот и выщелачивание продуктов их распада из верхних горизонтов почвы вниз, а частично и вынос их из почвенной толщи.
Наиболее сильно оподзоленные почвы образуются главным образом в сомкнутых еловых лесах с моховым покровом и без травяной растительности.
Большое влияние на развитие подзолообразовательного процесса оказывает рельеф местности. Равнинный рельеф водоразделов, где атмосферная влага полностью проникает в почву, благоприятствует развитию подзолообразовательного процесса, на склонах же, где влага в основном стекает по поверхности и лишь в малой степени проникает в почвенную толщу, подзолообразование проявляется слабее.
3.2 Дерновый почвообразовательный процесс
Подзолообразовательный процесс в природе обычно или чередуется с дерновым процессом, или протекает одновременно с ним. Сущность этого процесса заключается в накоплении гумуса, оснований, элементов питания и в формировании водопрочной структуры под воздействием преимущественно травянистой растительности.
Следует отметить, что процесс накопления перегноя в верхних слоях почвы происходит и под древесной растительностью, но в небольших количествах.
В. Р. Вильямс считает, что дерновый процесс начинает развиваться после того, как разреживается лесная растительность и появляется возможность поселения травянистой растительности. При этом первоначально поселяются корневищные растения (например, вейник), сменяющиеся в дальнейшем рыхлокустовыми (ежа, лесной мятлик и др.), которые и имеют основное значение в развитии дернового процесса[4] .
В отличие от древесной растительности травы обладают большой сетью тонких и густо пронизывающих почву корней, после отмирания, которых почвенная масса ежегодно обогащается значительным количеством органического вещества. Разлагаясь при малом доступе воздуха, корневые остатки трав превращаются в гумус, обволакивающий пленками минеральные частички и окрашивающий верхнюю часть почвенного профиля в серый пли темно-серый цвет.
Одновременно с накоплением перегноя в верхней части почвы под влиянием аккумулирующей роли травянистой растительности происходит накопление кальция, магния, марганца, калия, а отчасти железа и других зольных элементов. Благодаря обогащению почвы минеральными соединениями реакция почвенного раствора становится менее кислой, почвенные коллоиды насыщаются ионами кальция и магния и верхние горизонты с течением времени приобретают в той или иной степени выраженную комковатую структуру. Так, под воздействием травянистой растительности постепенно обособляется дерново-перегнойный горизонт.
Степень развития дернового процесса зависит от многих факторов и, прежде всего от растительности: чем лучше рост трав, тем интенсивнее идет процесс биологической аккумуляции в верхних горизонтах почвы гумуса, азота и зольных элементов.
Наиболее интенсивно дерновый процесс развивается в изреженном лесу, на полянах, а также в широколиственных лесах, где в напочвенном растительном покрове широкое участие принимают травы.
Наличие кальция и магния в почве способствует коагуляции почвенных коллоидов и закреплению гумуса в верхних ее слоях.
Поэтому на карбонатных материнских породах обычно встречаются почвы с хорошо разлитым гумусовым горизонтом.
Значительную роль в развитии дернового процесса играет механический состав почвообразующих пород и почв. Чем богаче почва илистыми частицами, тем лучше выражен дерновый процесс. Поэтому почвы с хорошо развитым перегнойным слоем формируются главным образом па глинистых и суглинистых породах и очень редко па песчаных и супесчаных, где этот слой выражен весьма слабо или совсем отсутствует.
Так, под действием дернового и подзолообразовательного процессов образуются дерново-подзолистые почвы.
4. Строение почвенного профиля
Особенность строения почвенного профиля дерново-подзолистых почв состоит в том, что выделяется четкая дифференциация почвенной толщи, которая составляет ее генетические горизонты. Основных ярко выраженных горизонтов четыре: дерновый, или перегнойно-аккумулятивный (А1 ), подзолистый (А2 ), иллювиальный горизонт (В) и материнская, или почвообразующая, порода (С). Также на поверхности данной почвы всегда находится лесная подстилка или войлок (Ао )[5] .
Лесная подстилка Ао
Она состоит из растительных остатков различной степени разложении, очень часто переплетенных гифами грибов.Мощность ее обычно колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
Дерновый, или перегнойно-аккумулятивный, горизонт А1
Этот горизонт окрашен сверху в темно-серый цвет находящимся здесь перегноем. С углублением по мере уменьшения гумуса окраска его становится несколько светлее. В верхних частях горизонт состоит из рыхло залегающих комков, все промежутки между которыми заполнены живыми и мертвыми корнями и корневищами, скрепляющими комки о дернину.
Подзолистый, или элювиальный горизонт (А2 )
Горизонт является тем почвенным слоем, в котором наиболее резко выражено влияние подзолообразовательного процесса. Он сильно выщелочен, обеднен перегноем и содержит в себе повышенное количество кремнезема в виде тончайшей белой кремнеземной пыли. Эта пыль вместе со светлым гумусом придает горизонту белую или светло-серую окраску.
В зависимости от степени оподзоленности этот горизонт имеет различную мощность (от нескольких до десятков сантиметров). Чаще всего он бесструктурный, лишь в отдельных случаях приобретает отчетливо выраженную пластинчатую или листоватую структуру, которая в производственном отношении, однако, не представляет собой никакой ценности.
Будучи сильно выщелоченным и обедненным органо-минеральными коллоидами, элювиальный горизонт является самым бесплодным слоем дерново-подзолистой почвы.
Иллювиальный горизонт В
Иллювиальный горизонт частично закрепляет выносимые в процессе подзолообразования из верхних горизонтов вещества. Здесь коагулируют и задерживаются коллоидальные гидраты окиси железа, алюминия, частично двуокиси кремния, перегнойные вещества, а также глинистые суспензии. Вследствие обогащенности железом и перегноем иллювиальный горизонт обычно имеет красно-бурую окраску и, будучи пропитан и сцементирован коллоидальными частичками, отличается повышенной плотностью.
С глубиной количество новообразований заметно убывает, почва приобретает более однородную окраску и постепенно переходит в материнскую породу, еще не измененную явным образом почвообразовательными процессами.
Материнская, или почвообразующая, порода С — самый нижний горизонт. Эта порода послужила исходным материалом для образования данной почвы. Как правило, горизонт С слабо затронут почвообразовательным процессом, поэтому он всегда легко отделяется от других вышележащих почвенных горизонтов.
Профиль дерново-подзолистой почвы очень изменчив по мощности и степени выраженности отдельных генетических горизонтов.
Очень часто переход между горизонтами бывает довольно резким, в некоторых же случаях настолько незаметен, что трудно бывает даже провести границу между ними.
Все рассмотренные морфологические особенности дерново-подзолистых почв находятся в самой тесной и непосредственной связи с их химическими и физическими свойствами.
5. Состав и свойства
Состав и свойства дерново-подзолистых почв во многом зависит от дернового почвообразовательного процесса, в результате которого накапливается гумус, основания и элементы питания для растений.
Содержание гумуса в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей -3-6%, в песчаных и супесчаных – 1.5-3%. Сравнительная бедность дерново-подзолистых почв перегноем объясняется главным образом тем, что при благоприятных условиях увлажнения распад растительных остатков происходит энергично, не прекращаясь даже в летние, наиболее сухие месяцы. Органическое вещество сосредоточено в основном в самом поверхностном слое, а поскольку этот слой отличается малой мощностью, не превышающей часто 8—12 см, то и абсолютное содержание перегноя в описываемых почвах весьма ограничено. Содержание гумуса резко снижается с глубиной в горизонте А2 составляет 0.3-0.5%. Важно отметить, что в составе гумуса преобладаю фульвокислоты над гуминовыми[6].
В тех почвах, в которых подзолистый процесс ослаблен, а дерновый преобладает, мощность гумусного горизонта возрастает, увеличивается количество гумуса в поверхностном горизонте и в целом по профилю почвы.
Развитие подзолистого процесса под лесной растительностью проходит с различной интенсивностью. В некоторых случаях, например па карбонатных породах, под лиственными насаждениями, этот процесс протекает настолько слабо, что в почвенном профиле или не происходит никаких перемещений минеральной части, или эти перемещения чрезвычайно малы. Подзолообразовательный процесс влияет на химический состав почвы и вносит изменения в её механический состав.
верхние горизонты дерново-подзолистых почв по сравнению с материнской породой (горизонт С) обеднены мельчайшими частичками (>0,001 мм). В то же время содержание крупных фракций в верхних горизонтах выше, чем в материнской породе. Иллювиальный горизонт (В) более обогащен по сравнению с материнской породой и с вышележащими горизонтами самыми мелкими фракциями (
Источник