Текст книги «Почвенные ресурсы»
Автор книги: Ярослав Кулико
Жанр: Учебная литература, Детские книги
Текущая страница: 16 (всего у книги 26 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]
Бурые полупустынные почвы – компонент ландшафтов пустынно-степной зоны. Эта зона распространена на северном побережье Каспийского и Аральского морей, в южной части Казахстанского мелкосопочника, на крайнем северо-западе и на подгорных равнинах монгольского Алтая и Тянь-Шаня; обширные пространства пустынно-степные ландшафты занимают в Гоби; на Южно-Американском континенте эта зона представлена аргентинской Патагонией. На территории России природные экологические системы полупустынь или пустынных степей присутствуют только в Предкавказье и южном Поволжье и входят в основном в состав территориального округа Юг России.
Условия почвообразования. Характерная особенность климата – сильная континентальность и засушливость. Количество осадков колеблется по годам от 125 до 250 мм, около трети их выпадает летом. Испаряемость в 4–5 раз превышает осадки и составляет около 700–900 мм. В почве создается резкий дефицит влаги. Зима короткая, холодная, с сильными ветрами и буранами, малоснежная. Весна короткая, сухая, лето длинное, жаркое и сухое. Температура наиболее теплого месяца 20–27 °C, наиболее холодного-10-15 °C. Средняя
годовая температура 6–7 °C. Длина безморозного периода 160–190 дней. Сумма эффективных температур (выше 10 °C) -3000-3700 °C.
Растительный покров беден по видовому составу и очень изрежен. Проективное покрытие не более 30–40 %, местами сомкнутость травостоя еще реже и не превышает 20–30 %. Более густой травостой встречается лишь на пустынно-степных супесчаных и песчаных почвах, как правило, менее солонцеватых и отличающихся более благоприятным водным режимом. На этих почвах произрастают полынь песчаная, тмин песчаный, молочай Жерарда, житняк пустынный, типчак и различные астрагалы.
Генезис, строение и классификация. Диагностические черты бурых полупустынных почв определяют нижеприведенные почвообразовательные процессы.
1. Дерновый процесс вследствие изреженной злаково-полынной растительности выражен крайне слабо. Комковатозернистого структурообразования практически нет.
2. Выщелачивание и миграция солей проявляются при непромывном водном режиме до глубины годового промачивания, не превышающей 70 см.
3. Образование и накопление насыщенного Са, Mg фульватного гумуса (Сгк:СфК менее 1,0). Проявляется процесс крайне слабо. Количество гумуса всего около 1–2% при мощности гумусовых горизонтов 20–30 см.
4. Слабое развитие солонцеватости и комплексности почвенного покрова.
Профиль бурой полупустынной почвы образуют два основных горизонта: гумусовый слабовыраженный А+В, мощностью около 35 см, причем собственно горизонт очень слабого накопления гумуса составляет всего 15 см; ниже – горизонт аккумуляции CaCO3, CaSO4 и легкорастворимых солей BCa+BCCsSa+CSa.
Типичный профиль бурой полупустынной почвы имеет следующее строение:
А – гумусовый светло-серого цвета, мощностью 12–15 см;
В – переходный бурый почти без заметных следов гумификации. Нижняя граница на глубине 30–40 см;
• ВСа – карбонатный, иллювиально-десуктивный с новообразованиями белоглазки;
• BCCs – иллювиальный гипсовый;
• CCsSa – иллювиальный горизонт гипса и легкорастворимых солей. Общая мощность почвы около 60–70 см.
Состав и свойства бурых полупустынных почв. Среди бурых полупустынных почв наряду с суглинистыми разновидностями широко распространены супесчаные. Характерная особенность гранулометрического состава – неравномерное распределение илистой фракции. Наибольшее количество ила обнаруживается в нижней части горизонта В, имеющего признаки солонцеватости.
Содержание гумуса в верхнем горизонте в песчаных и супесчаных разновидностях около 1 %, в легко суглинистых -1-1,5 % и в суглинистых – 1,5–2,0 %. Общие запасы его в полуметровом слое варьируют от 30–40 до 70-100 т/га. Гумус бурых почв отличается большой подвижностью и упрощенным строением. Малая гумусированность бурых полупустынных почв и преобладание в составе гумуса фульвокислот обусловливают их бесструктурное состояние. Преобладающая часть бурых полупустынных почв в конце первого метра имеет водорастворимые соли, содержание которых резко возрастает на глубине 120–130 см и нередко достигает 1,5–2%.
Бурые полупустынные почвы слабощелочные (pH 7,3–8), щелочность возрастает в горизонте максимального скопления карбонатов (pH 8,0–8,5).
Бурые полупустынные почвы характеризуются неблагоприятными физическими свойствами, бесструктурностью, высокой плотностью иллювиальных горизонтов и низкой их водопроницаемостью. Небольшое количество осадков и малоудовлетворительные физические свойства обусловливают ничтожные запасы влаги и небольшую глубину промачивания, которая обычно не превышает 50 см и только в отдельные, более влажные годы достигает 1 м.
Использование земельного фонда бурых полупустынных почв. Это почвы не земледельческого богарного использования, а основной фонд пастбищного овцеводства, в том числе и зимнего выпаса (черные земли), главный потенциал жизнеобеспечения сайгаков.
Бурые полупустынные почвы характеризуются низким природным плодородием. Освоение этих почв под посев сельскохозяйственных культур возможно только при орошении.
Наиболее пригодны к освоению при поливе бурые полупустынные не солонцеватые и слабо солонцеватые незасоленные почвы, расположенные более или менее однородными массивами. При близком залегании пресных грунтовых вод в почвах легкого гранулометрического состава их можно использовать под бахчевые и овощные культуры. Большое количество тепла позволяет при орошении выращивать на бурых почвах многие ценные культуры.
Глава 15
Почвы субтропического пояса
Субтропики занимают обширные площади континентов Земли: Южная Европа и Северная Африка, Центральная Америка, южная часть Северной Америки. Огромные площади субтропиков сосредоточены на азиатском континенте: Передняя и Центральная Азия, Центральный и Юго-Восточный Китай. В Южном полушарии Земли субтропические территории встречаются в Австралии, Африке и Южной Америке.
В России после распада СССР субтропики остались только на Черноморском побережье и в Дагестане. Здесь они протягиваются узкой полосой от Туапсе до границы с Абхазией (река Псоу), занимая прибрежные участки и низкие горы высотой до 300 м. Небольшие площади сухих субтропиков встречаются в Дагестане и в районе Новороссийска, Анапы. Площадь их крайне невелика, но тем выше их земельная, экологическая и биоклиматическая ценность.
Субтропический биоклиматический пояс Земли характеризуется суммой положительных температур более 10 °C от 3000 до 7000 °C. Условия увлажнения, определяющие реализацию энергетического потенциала, варьируют в широких пределах: от почти безосадочных территорий в Сахаре (5-10 мм) до уникально влажных предгорий Гималаев в Индии (более 10 000 мм). Разнообразие условий увлажнения и их сезонная неоднородность, присутствие гор и плоскогорий создают широкую гамму природных зон и ландшафтов.
15.1. Красноземы и желтоземы
Условия почвообразования. Красноземы и желтоземы – одни из преобладающих на Земле почв (около 19 % суши). Основной климатический показатель в условиях субтропического биоклиматического пояса – высокое количество атмосферных осадков – 1500–5000 мм, а иногда и более. Коэффициент увлажнения более 1,0–1,5. Это предопределяет промывной водный режим в почвах и коре выветривания. Следовательно, все, что растворяется, выносится фильтрующимися водами за пределы почвы, в грунтовые воды, и далее в родники, ручьи, реки. Вся кора выветривания, включая почвы, освобождается от легкорастворимых солей, карбонатов и гипса. Углекислота, растворенная в воде, при отсутствии оснований создает условия к подкислению почв и почвообразующих пород.
В Юго-Восточной Азии развиваются смешанные леса из листопадных и хвойных пород с примесью вечнозеленых форм. На месте вырубленных лесов растут высокие травы. Среди древесных пород наиболее типичны: земляничное дерево, японская береза, черная японская ольха, горное гинкго, клен, дуб, каштаны, ликвидамбра, грецкий орех и др.; из хвойных деревьев – юньнаньская сосна, горная китайская сосна, ель, криптомерия. Широко распространены заросли бамбука. В австралийских лесах господствуют эвкалипты и акации, а в Южной Америке – хвойные деревья араукарии и мате. На Черноморском побережье в зоне влажных субтропиков представлен многопородный лиственный лес с вечнозеленым подлеском: древесный ярус (бук, каштан, граб, дуб), подлесок (лавровишня, понтийский рододендрон, падуб), опушки (колючие лианы, азалии, ежевики).
Особенности биологического круговорота веществ во влажном субтропическом лесу определяются интенсивной биологической активностью, которая замедляется только в зимний относительно прохладный сезон. Характерно обилие ежегодно синтезируемого органического вещества, количество которого уступает только постоянно влажным дождевым лесам тропиков. Практически весь растительный опад поступает на поверхность почвы. Однако органогенный горизонт
(лесная подстилка) на поверхности почвы не образуется и носит фрагментарный характер. Коэффициент его накопления составляет 0,2–0,3 годового опада, т. е. мезофауна и микроорганизмы при их высокой активности могли бы переработать в 3–5 раз больший объем органики, чем ее поступает в биологический круговорот ежегодно.
Генезис и свойства почв. Для желтоземов и красноземов характерны три основных группы почвообразовательных процессов.
1. Интенсивная минерализация лесной подстилки и гумусообразование с малым гумусонакоплением. Мощность гумусового горизонта всего 15–20 см, а запасы гумуса – до 150 т/га. Отношение Огк:Сфк составляет около 0,5. Разложение органического опада субтропического леса происходит в основном при участии грибной микрофлоры. Быстрота преобразования растительной органики при активном участии грибов способствует образованию гумусовых веществ фульватного типа, растворимых в воде, не закрепляющихся в почвенной массе. Поэтому гумусовые горизонты в почвах субтропического леса не формируются. Почвы имеют низкое агрономическое плодородие, обусловленное наряду с низким гумусовым потенциалом еще и интенсивным выносом избыточными дождевыми водами растворимых зольных элементов, которые оказались вне сферы биологического круговорота. При минерализации растительного опада, а минерализуется 80–90 % его объема, зольные элементы в большинстве своем вновь поглощаются корневыми системами и идут на формирование биомассы леса. Только избыточная часть, причем незначительная, выходит за пределы биологического круговорота и попадает в грунтовые воды. Невысокая насыщенность основаниями почвенных растворов стабилизирует слабокислую реакцию почвенной среды.
2. Полное выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при промывном водном режиме. В почвенном профиле отсутствуют горизонты накопления простых солей.
3. Аллитизация минеральной части по аллитсиаллитному типу с накоплением вторичных минералов типа гетита, гиббсита, каолинита и иллита.
Главные составляющие почвенного покрова – красноземы и желтоземы. Само название этих почв определяет их облик. Накопление окислов железа и алюминия – главнейший результат. В литосфере, после кислорода и кремния, преобладающим элементом является алюминий, а затем – железо. В связи с этим описываемые процессы чаще называют аллитизацией (Allito), но употребляется также термин ферраллитизация (Fe-Al-lito). Количественно эти явления определяют соединения алюминия. Однако внешний вид почв и коры выветривания зависит от окислов железа, которые имеют красную и желтую окраску В желтоземах присутствуют гидратированные формы окислов железа (Fe2O3・nH2O), имеющие желтую окраску; в красноземах же преобладают безводные минералы (Fe2O3), которым присущи красно-бурые тона. Обычно желтоземы развиваются в более умеренных условиях субтропиков, с более низкими температурами. Образующиеся свойства аллитности (ферраллитности) включают красную и желтую окраску, прочную железистую микроструктуру, низкую поглотительную способность, слабую связность, пластичность и набухаемость.
Свободные окислы железа и алюминия и сопутствующие им вторичные алюмосиликаты (минералы каолиновой группы и гидрослюды) образуются в результате распада и преобразования первичных алюмосиликатов и силикатов. Полное преобразование этих минералов происходит только во влажных тропиках, где кора выветривания носит название аллитной. В субтропиках типичная аллитная кора выветривания и почва не формируются. В гипергенных слоях, наряду с продуктами аллитизации, наблюдается и исходный материал – различные алюмосиликаты как первичные, так и вторичные, включая гидрослюды и монтмориллонит. Поэтому почвы и кора выветривания подобного типа называют сиаллиталлитными.
При формировании желтоземных и красноземных почв могут происходить: оглеение, псевдооглеение, оподзоливание, лессиваж, латеритизация (образование железистых конкреций и орштейнов). Разная степень их выраженности может приводить к формированию отдельных подтипов почв.
Существенным, генетически определяющим является процесс аллитизации. Для красноземов и желтоземов характерно следующее строение профиля:
• А0 – лесная подстилка. Накопление растительного опада не происходит, он практически полностью разлагается в течение года;
• A1Bt – гумусово-метаморфический, серовато-желтый, неясно комковатый с точечными железисто-марганцевыми конкрециями. Мощность 15–20 см;
• BtFe – иллювиально-железистый метаморфический, ярко ферраллитизированный, желтый, плотный, практически бесструктурный, вязкий с железисто-марганцевыми новообразованиями. Общая мощность почвы 60–80 см;
• ВС (С) – элювий исходной породы с ясными следами ферраллитного процесса (красные, желтые и бурые тона в окраске).
Основные особенности химических свойств: малая гумусированность, кислая и слабокислая реакция среды, низкая поглотительная способность, присутствие в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода, обогащенность минеральной массы почвы окислами железа и алюминия.
Классификация. Тип красноземных почв разделяется на два подтипа: красноземы типичные и красноземы оподзоленные.
Тип желтоземов представляют подтипы: желтоземы типичные, желтоземы оподзоленные, желтоземы глеевые и желтоземы подзолисто-глеевые.
Использование земельного фонда. Красноземы и желтоземы имеют невысокое агрономическое плодородие. Они слабогумусированны и бедны важными для растений макроэлементами: кальцием, магнием, серой, фосфором, калием, азотом, многими микроэлементами и нуждаются в удобрениях, особенно органических. Растительное богатство субтропического леса – результат не плодородия почвы, а биологической специфичности лесной растительности, аккумулирующей и сохраняющей в биомассе комплекс элементов-биофилов.
Влажные субтропики – территории интенсивного сельскохозяйственного использования. Богатейшие субтропические леса трансформировались в сельскохозяйственные угодья, где возделываются рис, чай, цитрусовые, табак и др.
15.2. Коричневые почвы
Коричневые почвы приурочены к ксерофитным лесам субтропиков. Такие территории встречаются в Средиземноморье, Малой Азии, Армянском и Иранском нагорьях, крайней северной части Африки, включая систему Атласских гор. На Северном Кавказе их можно встретить на территории Чечни, Ингушетии и Дагестана, в районе Геленджика, Новороссийска, Анапы. Ближайшие к России территории этих почв расположены в Средней Азии, Крыму.
Условия почвообразования. Ксерофильные леса субтропиков связаны с особым типом климата, который обычно называют «средиземноморским». Главная его особенность – сухое жаркое лето и прохладная влажная зима. Количество выпадающих осадков изменяется в пределах 600-2000 мм. Зимние температуры составляют 3-10 °C, что определяет умеренное течение биологических процессов в почве и коре выветривания, которые по своей сущности свойственны умеренным широтам. Высокое же количество атмосферных осадков способствует выщелачиванию (вымыванию) легкорастворимых солей, переносу карбонатов кальция в нижние слои коры выветривания, однако не столь значительное как во влажных субтропиках. Известь накапливается в форме конкреционных новообразований. Летом, при температурах июля 22–26 °C, происходит иссушение почв, идет частичное подтягивание из глубоких горизонтов карбонатов, усиливая процессы их конкретизации. В целом водный режим средиземно-морских территорий характеризуется как периодически промывной, сходный с таковым черноземных областей суббореального пояса. Реакция среды близкая к нейтральной и слабощелочной. Несмотря на высокие температуры летнего периода, из-за сухости сезона и нейтральной реакции среды аллитные процессы полностью подавлены и накопление свободных окислов железа и алюминия не происходит.
Генезис и свойства почв. Свойства коричневых почв, определяющие их высокое плодородие, формируются в результате следующих почвообразовательных процессов.
1. Образование и значительное накопление гуматного насыщенного кальцием гумуса. По гумусовому состоянию (мощность горизонтов, запасы органического вещества, его фракционный состав) коричневые почвы близки к черноземам. Однако, в отличие от черных и темно-серых фонов окраски последних, в коричневых почвах преобладают светлые тона.
2. Интенсивное внутрипочвенное оглинивание, протекающее в нейтрально-слабощелочной среде. При этом происходит распад первичных и образование вторичных глинистых алюмосиликатов. Почвы становятся более глинистыми, чем материнская порода, а в почвенные растворы обеспечен постоянный приток растворимых и нужных растениям зольных элементов. Оглинивание профиля почвы вызывает образование метаморфического горизонта Вt, который сочетается с гумусовым (ABt).
3. Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при периодически промывном водном режиме, приводящее к освобождению профиля от легкорастворимых солей и формированию иллювиально-десуктивного горизонта карбонатных новообразований ВСа, ССа) который располагается ниже гумусового горизонта.
В результате почвообразования коричневые почвы приобретают следующие диагностические признаки: значительная мощность профиля (до 150 см); содержание гумуса 5,0-10 % под лесом и 2,5–4,0 % на пашне; преобладание в профиле коричневой окраски; высокое оглинивание всего профиля, особенно его средней части; постепенное уменьшение содержания гумуса с глубиной, нейтральная или слабощелочная реакция в верхних горизонтах и щелочная – в нижних; высокая емкость обмена; почти полная насыщенность почв основаниями; наличие карбонатного иллювиального горизонта, накопление несиликатного (подвижного и окристаллизованного) железа в профиле с максимумом в горизонте Вt, фульватно-гуматный состав гумуса.
Коричневые почвы обладают высокой биологической активностью. У них хорошие физические и водно-физические свойства. Почвы и близкие к ним горизонты коры выветривания успешно осваиваются корневыми системами как естественной, так и культурной растительности.
Генетический профиль коричневой почвы определяют следующие горизонты (рис. 15.1):
А — гумусовый, серый с коричневым оттенком, комковато-ореховатый;
• ABt – гумусовый, текстурный (оглиненный), коричневый, глыбисто-ореховатый;
• Bt – текстурный, слабогумусовый, глыбистый, коричневобуроватый;
• ВСа – карбонатно-десуктивный с новообразованиями белоглазки;
• С – материнская порода.
Гумусовый профиль: A+ABt+Bt, Нижняя граница Bt находится на глубине около 80 см при содержании гумуса около 1,0 %. Горизонт интенсивного оглинивания: ABt+Bt. Карбонатный профиль (ВСа) заканчивается на глубине 120–200 см.
Классификация. Тип коричневых почв разделяется на подтипы:
коричневые выщелоченные почвы развиваются в наиболее влажных условиях под дубовыми или дубово-грабовыми лесами с орешником, алычей, кизилом, яблоней и грушей. Профиль A+ABt+Bt не содержит карбонатов;
коричневые типичные почвы отличаются от выщелоченных менее выраженным лесным древостоем и карбонатностью метаморфического горизонта Bt;
• коричневые карбонатные почвы более ксерофитны и содержат известь уже в поверхностных горизонтах.
Рис. 15.1. Строение субтропических почв:1 – коричневая типичная; 2 – желтозем; 3 – желтозем оподзоленный; 4 – подзолисто-желтоземная латеритная почва
Использование земельного фонда. Коричневые почвы обладают высоким уровнем агрономического плодородия, которое успешно может реализовываться при богарном (неполивном) земледелии. Главные сельскохозяйственные культуры Средиземноморья – виноград, лимон, апельсин, инжир, персик, маслина. Широко распространены другие плодовые культуры, свойственные умеренным широтам. При необходимости успешно культивируются зерновые (пшеница, кукуруза, ячмень и др.), однако славу полусухим субтропикам создают виноград и цитрусовые. Для человека Средиземноморье – благодатный биоклиматический «рай». Известнейшие курорты и здравницы мира сосредоточены именно здесь.
Данное произведение размещено по согласованию с ООО «ЛитРес» (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.
Источник