Лесное почвоведение — назначение и определение
Почва является природным телом и тем ресурсом, который сложно возобновить естественным путем. Она появилась в результате выхода на земную поверхность горных пород из-за того, что действовал ветер, была влага, поступающая из атмосферы, менялся климат и изменялась температура воздуха. На таких породах развивались микроскопические живые организмы, они разрушали породы. Потом на разрушенных породах поселились мхи и лишайники, их разлагали микроорганизмы. Так образовался главный органический элемент почвы – гумус, в котором содержались питательные вещества, нужные растениям.
Появившиеся различные виды растений и животных до конца разрушили горную породу и превратили ее в почву. Ее обогащают органические вещества, которые появляются после разложения микроскопическими организмами отмерших растений. Гумус минерализируется и с помощью микроскопических организмов становится доступен для питания растений. Но он нужен также и для образования структуры почвы – прочных комков. Самая лучшая структура для почвы – мелкокомковатая либо зернистая.
Почва на разных растительных и климатических территориях различна. Меняют ее и различные живые существа, климатические условия, деятельность людей (не всегда полезная и нужная). Люди вносят в нее удобрения, тем самым обогащая ее. Так почва повышает свою способность к плодородию. Если почву эксплуатировать неправильно, то почвенный покров нарушается, она заболачивается и засаливается, теряется ее плодородие.
Почву изучает наука под названием почвоведение. В общем смысле почвоведение является биологической наукой, изучающей появление и развитие различных видов почв и ее главного свойства – плодородия, а также изучающей строение, состав и характеристики всех видов почвы на нашей планете и их распределение по всему земному шару. Главными задачами данной науки стали исследование условий обеспечения наиболее эффективного почвенного плодородия и создание методов его обеспечения на всех видах почвы.
Люди с давних времен изучают почву в качестве главного средства работы, связанной с земледелием. Скорее всего, впервые люди познакомились с почвой, когда перестали собирать дикорастущие ягоды, фрукты, пригодные к еде коренья и грибы, а начали выращивать на полях злаковые культуры и обрабатывать почву.
Поначалу информация о почве была скудной и неполноценной, но человечество развивалось, а вместе с ним совершенствовались и усложнялись техника и методы обрабатывания почвы. Сведений о почве стало больше, их в итоге систематизировали. Почву успешно изучили жители Древнего Египта, Вавилона, Ассирии, Древней Греции, Древнего Рима, Китая и Индии. Уже тогда почву орошали, удобряли и старались улучшить качество почвы и повысить ее плодородие, чтобы получать хороший урожай (иначе мог наступить голод).
Почвоведение в нашей стране появилось в конце девятнадцатого столетия, его основал Василий Васильевич Докучаев. Он первым обнаружил, что плодородие является главным почвенным свойством, и что в составе почвы есть как живые так и неживые компоненты в отличие от горных пород. А Павел Андреевич Костычев развивал агрономческое направление почвоведения, исследуя взаимодействие почвы и растений, а также процессы образования плодородия.
Наиболее важно изучать почву для развития сельского хозяйства, чтобы повысить плодородность почвы, знать, как правильно использовать удобрения и проводить мелиорационные мероприятия, разрабатывать агротехнические приемы.
Почвы лесов и их изучение
Почвоведение стало базой для специализированного научного направления для лесоводства, лесных растений, устройства лесных насаждений и лесной мелиорации. Оно называется лесное почвоведение.
Почвоведение лесов изучает лесорастительные характеристики почвы и дает лесоводственную оценку. Все это является базой для лесоводства и лесоразведения. Данное почвоведение раскрывает значение почвы при формировании и поддержке хорошей производительной способности леса, а еще значения деревьев в управлении водным режимом и динамикой почв на определенной территории.
Лес является главным элементом биосферы. Ученные подсчитали, что территории, которые покрыты левами, занимают четыре миллиарда гектар (это примерно такая же площадь, какую занимают все сельскохозяйственные угодья). Если использовать лес нерационально или вообще уничтожить все леса на планете, то все люди погибнут, так как не будет достаточного количества кислорода и воды на Земле.
Леса содержат примерно восемьдесят процентов живого вещества всего земного шара. Они хоть и занимают третью часть суши, но распределены неравномерно. На территории Российской Федерации и Канады лесов значительно больше, чем территорий без леса. Наша страна является одной из богатейших лесом государств. У нас двадцать два процента мировых лесных угодий. В нашей стране более сорока процентов территории покрыто лесами.
С севера на юг количество тепла возрастает, а количество влаги уменьшается. Это ведет к изменениям почвы и леса.
Их последовательность такова:
- тундровые почвы
- мерзлотно-глеево-подзолистые почвы
- кустарники и низкие леса(как хвойные, так и лиственные)
- таежные почвы
- подзолистые, подзолисто-глеевые, дерново-подзолистые и болотные почвы
- смешанные лесами (в них есть и хвойные, и лиственные деревья)
- лесостепные почвы
- серые лесные почвы и черноземные почвы (мощные)
- широколиственный лес
- степные почвы
- черноземные (со средней мощностью) и каштановые почвы
- лес оазисного вида (либо естественного леса вовсе нет)
- пустынные почвы
- бурые и светло-каштановые почвы
- нет естественного леса
Почвы лесов формируются под влиянием растений, которые произрастают на данной территории (особенно деревьев). Деревья влияю на количество гумуса в почве, на процессы выщелачивания и подкисления, на появление оползней.
Разные виды деревьев оказывают разное влияние на почвенную структуру, на ее химический, водный, тепловой и аэрорежимы, на почвенную микрофлору. Все это происходит из-за разных систем корней и иных отличий.
Некоторые виды деревьев положительно влияют на почву (лиственница, вяз, береза, ольха), а другие деревья оказывают отрицательное влияние на нее (ель).
Деревья, на которых растут листья, дают почве мягкий гумус, азот, золу, уменьшают кислотность почвы, способствуют развития благотворной микрофлоры, образуют бурый лесной вид почвы и чернозем. Хвойные деревья дают почве грубый гумус, образуют подзолистый вид почвы. Чтобы улучшить лесорастительные характеристики почвы лучше всего чередовать хвойные и лиственные деревья.
Различные виды деревьев приурочены к определенным видам почвы, а именно: обычно сосна растет на песчаной почве, ель – на суглинке, липа – на глинистой почве, дуб и ясень – на серых лесных почвах и на черноземных почвах, ольха – на перегнойных почвах, осина – на полугидроморфных легких почвах.
Почвы лесов в основном являются плодородными. Листва растений опадает, образуя лесную подстилку на почве, так появляется гумус. Для растений он является питательной средой, получается своеобразный круговорот.
Во время пожара в лесу, лесная подстилка на почве выгорает до слоя минералов либо сгорает совсем, так повреждаются корни деревьев. К примеру, ели могут сгореть совсем, а сосны и лиственные деревья сгорают процентов на тридцать от своего начального количества.
Почвообразованию способствуют почвоохранная и водоохранная функции леса. Чем старше лесные насаждения, тем больше меняется их влияние на почву. Например, когда лес совсем молодой, то в почву попадает большой и плодородные опад. Когда насаждения осины и ели уже перестояли, то суглинок очень уплотняется, появляется подзолисто-гелевый слой почвы. Если почвы тяжелые, то полная вырубка хвойных деревьев приведет к появлению болот.
Почвоведение лесов и лесоведение стали научной базой для увеличения эффективности лесных насаждений, мероприятий по мелиорации лесной зоны, а также агролесомелиоративных мероприятий.
Из всего выше сказанного можно сделать вывод о том, что почвоведение лесов является важным научным направлением для рационального использования лесных угодий со всеми их запасами и сохранения лесных территорий всей Земли.
Источник
Лесорастительные свойства почв лесной зоны
В лесной зоне занято (% площади): пашнями 6,3; сенокосами — 3,5; пастбищами и выгонами — 2; оленьими пастбищами — 7,3; лесами и кустарниками- 52,3; болотами- 22,1; неудобными и другими землями- 6,2.
На почвах зоны выращивается около 150 различных зерновых, кормовых, овощных и технических культур, в том числе пшеница, овес, рожь, ячмень, кукуруза, картофель.
Лесорастительные свойства почв определяются в значительной мере климатическими условиями, с которыми тесно связаны свойства почв и, прежде всего, их естественное плодородие. Наибольшим плодородием обладают дерново-подзолистые и дерновые хорошо дренированные почвы, на которых естественные насаждения имеют хороший рост и большой запас древесины. Далее идут подзолы и дерново-подзолистые глеевые почвы, которые формируются в избыточно увлажненных районах и поэтому обладают плохими водно-воздушными свойствами. Еще худшими свойствами обладают глееподзолы, мерзлотно-таежные, подзолисто-болотные почвы. Самые плохие лесорастительные свойства имеют торфяные и мерзлотные таежно-глеевые почвы.
Огромное влияние на лесорастительные условия оказывают уровень грунтовых вод и глубина залегания глея, глубина залегания суглинков, подстилающих пески. Лесорастительные свойства почв в значительной степени зависят от количества элементов питания и влаги в корнеобитаемом слое почвы. Обычно они меняются в зависимости от типа, вида и механического состава почвы.
Лесная зона имеет пониженное естественное плодородие почв. В северной тайге важнейшим фактором, снижающим продуктивность насаждений, является избыточное увлажнение, в Восточной Сибири — слой вечной мерзлоты. В европейской части страны нередки сухие песчаные массивы. Даже лучшие лесные почвы обычно имеют кислую реакцию, недостаточно высокое содержание нитратных форм азота, нередко обеднены фосфором и калием. Поэтому при выращивании леса необходима разработка мер по повышению плодородия почв с целью получения большего количества древесины и продуктов леса с единицы площади.
Для повышения плодородия почв необходима их правильная обработка. При обработке почвы следует создать мощный пахотный горизонт, для чего вспашку нужно производить на глубину 30-35 см; на переувлажненных почвах рекомендуется применять вспашки всвал, гребневую и плантажную для создания микроповышений; на заболоченных площадях проводят специальную осушительную сеть каналов. Большой эффект, особенно в питомниках, получается при применении удобрений и известковании кислых почв. Известкование почв целесообразно проводить не только в питомниках, но и под лесными культурами.
Для повышения плодородия лесных почв вносят органические удобрения, доза которых колеблется в пределах 20-40 т/га. В качестве удобрений можно использовать торф низинных болот, запахивая его в почву.
Древесные породы, особенно хвойные, хорошо реагируют на внесение минеральных удобрений. Дозы удобрений зависят от степени обеспеченности почв подвижными соединениями. В лесном хозяйстве, в питомниках при содержании калия и фосфора более 15 мг на 100 г почвы, удобрения не вносят. При содержании подвижных форм фосфора в супесчаных и легкосуглинистых почвах от 0 до 5 мг на 100 г почвы вносят 60 кг/га действующего вещества фосфорных удобрений, на тяжело- и среднесуглинистых соответственно 65-80.
Для лиственных пород доза удобрений на 20-30 % выше, чем для хвойных. Калийные удобрения вносят (одинаковыми дозами) независимо от пород в соответствии со степенью обеспеченности почв калием в дозах 30-40, 20-30 и 15-20 кг/га действующего вещества. Удобрения вносят через 1,5-2 года. На дерново-подзолистых почвах большой эффект имеют азотные удобрения, которые рекомендуется вносить, по данным Пушкинской почвенно-химической лаборатории, под хвойные и лиственные породы в следующих дозах (кг/га):
Содержание гумуса, % Хвойные Лиственные
Азотные удобрения могут быстро вымываться из почвы, поэтому их вносят через год, а при неблагоприятных условиях — через полгода.
Кроме минеральных и органических удобрений, применяют еще бактериальные (фосфоро- и азотобактерин). В небольших количествах вносят микроэлементы (кобальт, медь, бор, марганец, цинк и др.). В настоящее время удобрения дают хороший эффект при внесении их в приспевающие насаждения, причем, как показывают опыты, наибольший эффект получается от внесения 120-150 кг/га азотных удобрений, которые через 2-3 года повышают прирост примерно в 2 раза.
Плодородие почв можно повышать и путем создания смешанных насаждений. В этом случае целесообразно одновременно выращивать хвойные и лиственные породы, так как опад последних богат кальцием, магнием, серой, фосфором. При уходе за лесом следует вырубать больные и отставшие в росте деревья. Поверхность почвы при этом осветляется, ускоряется разложение подстилки, и круговорот веществ в лесу становится более интенсивным. При выращивании леса на почвах таежной подзоны очень важно вводить те породы, которые дают максимальную продуктивность на данных почвах, т. е. соблюдать принцип соответствия лесорастительных условий биологии древесных пород. Это также обеспечит интенсивный биологический круговорот воды и элементов питания.
Положительный эффект дают рыхление лесной подстилки и перемешивание ее с минеральной частью почвы, посев люпина, обогащающего почву азотом, создание микроповышений из порубочных остатков на переувлажненных почвах.
Источник
Лесорастительные свойства и приемы повышения плодородия почв лесостепной зоны
Лесорастительные условия почв лесостепной зоны неоднородны. Наибольшим плодородием по запасам питательных веществ обладают черноземы. Они имеют благоприятный воздушный режим. При поселении леса на чернозёме увеличивается подвижность фосфора, калия и азота, и производительность, например, слабооподзоленных черноземов может оказаться несколько выше, чем типичных, в которых питательные вещества находятся в форме менее подвижных, менее доступных для растений соединений.
Общее содержание питательных веществ в светло-серых почвах ниже, чем в черноземах. Это следствие их оподзоленности, при которой уменьшается содержание оснований и гумуса, реакция становится кислой, разрушается структура и т.д. На светло-серых почвах наилучшие условия складываются для хвойных и мелколиственных пород, широколиственные породы, особенно дуб, имеют более низкую продуктивность. Серые и темно-серые лесные почвы более плодородны и обладают очень высоким лесорастительным эффектом.
Продуктивность насаждений на серых лесных почвах в значительной степени зависит от гранулометрического состава почв. На легких по составу почвах растут высокопродуктивные сосняки, а на очень сухих песчаных почвах их продуктивность резко снижается. На суглинистых почвах практически растут все древесные породы лесостепной зоны. Глинистые почвы наиболее продуктивны под широколиственными лесами с преобладанием дуба.
Лесорастительные свойства серых, темно-серых лесных почв и черноземов ограничиваются количеством влаги, недостаток которой ощущается в значительной мере на водоразделах. Положение участка по отношению к рельефу влияет также на лесорастительные условия почв. На южных склонах дефицит влаги ощущается более заметно, чем на северных, поэтому рост насаждений, особенно в молодом возрасте, тесно связан с местоположением по рельефу.
Практика показывает, что уже в лесостепной зоне влага часто становится решающим фактором плодородия почвы, поэтому мероприятиям по ее сохранению, накоплению и регулированию расходования следует уделять большое внимание. В лесу это может достигаться рубками уходов с целью большего или меньшего разреживания насаждения, особенно в период интенсивного роста (дуба 20-60 лет), а также подбором засухоустойчивых форм древесных и кустарниковых пород, регулированием густоты подлеска.
В лесостепной зоне развита эрозия почв, поэтому необходимо осуществлять противоэрозионные мероприятия: почвозащитные севообороты, полосное размещение посевов, обработку поперек склонов, бороздование, лункование, создание лесных полос.
Почвы лесостепной зоны, несмотря на высокое потенциальное плодородие и богатство основными элементами питания, хорошо отзываются на внесение удобрений, особенно азотно-фосфорных, так как здесь складываются благоприятные условия увлажнения. Внесением органических удобрений в почвах лесостепи необходимо поддерживать бездефицитный или положительный баланс органического вещества для предотвращения снижения содержания гумуса, ухудшения водно-физических свойств и биохимических процессов.
Наивысшей эффективности мероприятия по повышению плодородия почв лесостепной зоны достигают только при их комплексном применении.
Контрольные вопросы:
Назовите природные условия образования почв в лесостепной зоне.
Какие основные типы почв распространены в этой зоне?
Особенности формирования, строения, состава и свойств серых лесных почв?
Назовите основные подтипы черноземных почв лесостепи и их характеристика?
Охарактеризуйте условия формирования черноземных почв.
Назовите основные отличия черноземных почв от серых лесных почв.
Назовите основные приемы повышения плодородия почв лесостепной зоны.
Охарактеризуйте лесорастительные свойства почв лесостепи.
Источник