Типы лесных почв
Природные условия, существующие на Земле, очень различны. Именно это обусловило такое разнообразное формирование почв по природным зонам. Основные типы почв на суше расположены согласно определенной закономерности, которую первым выявил Василий Васильевич Докучаев — русский геолог, родоначальник школы почвоведения. Им открыты основные закономерности происхождения и распространения почвенного покрова.
В России более 800 млн га (более 45% территории) занято лесами, различными по своему типу: хвойные и смешанные, широколиственные и мелколиственные. Разнообразие лесных массивов дает весьма широкую географию зональности почвенного покрова.
По обыкновению, лесные почвы являются достаточно плодородными. Это происходит из-за того, что зольные вещества, элементы, содержащиеся в листьях и хвое, попадают опять в землю лесов, чего нельзя сказать про сельскохозяйственные земли, с которых все растения убирают. В условиях леса происходит накопление органической массы опада как лесной подстилки, где все вещества потом активно формируют гумус.
Разные породы деревьев по-своему влияют на состояние структуры почвы, процессы воздухообмена и теплообмена, на водный режим. Лиственные деревья помогают насыщать почвенный покров азотосодержащими и зольными элементами. Жизнедеятельность деревьев они способствует процессу нейтрализации кислоты и росту полезных микроорганизмов. Под хвойными деревьями, выступающими подзолообразователями, формируются подзолистые почвы. Хорошо известна привязанность различных пород к той или иной почвенной структуре: сосны хорошо растут на почвах песчаных, а ели предпочитают суглинки, на серых лесных почвах растут дубы и ясени.
Основными типами почв на территориях, занятых различными лесными массивами являются такие типы, как подзолистые почвы, дерново-подзолистые (подтип подзолистых) почвы, серые лесные почвы и бурые лесные почвы.
Подзолистые почвы
Характерное распространение получил тип подзолистых почв в зоне тайги, в районах различных хвойных лесов. Осадков здесь выпадает много, а испаряется значительно меньше, поэтому здесь в почве происходит формирование промывного режима. Лесная подстилка образуется из опавших хвои и веток. При разложении хвои происходит образование кислоты, под ее действием осуществляется распад минеральных соединений и различных органических веществ. Из верхних слоев почвы эти элементы выносятся довольно быстро в нижние слои почвенного покрова. Далее располагается осветленный горизонт подзола. Цвет этого слоя напоминает золу. Под ним плотный слой бурого цвета, в котором содержится достаточно большое количество глины. Подзолистые почвы кислые, процентное содержание в этих почвах гумуса невелико, лишь 1-4%.
Ареалы формирования подзолистых почв имеют распространение на территории лесных массивов, которые располагаются в Сибири, Дальний Восток также обладает значительной площадью распространения подзольных почв.
Чтобы рационально использовать подзолистые почвы в сельскохозяйственной деятельности необходимо проводить известкование, использовать значительное количество удобрений, как минеральных, так и органических. Следует разработать мероприятия по регулированию водного режима, увеличению мощности культурного пахотного слоя. Окультуренные почвы этого типа могут быть использованы для выращивания различных сельскохозяйственных культур.
Дерново-подзолистые почвы
Площади, занятые мелколиственными лесными массивами, где лиственные деревья смешаны с хвойными породами, характеризуются формированием дерново-подзолистых почв. Ареалы распространения их существенны на площадях, занятых лесом, на Восточно-Европейской равнине, присутствует данный тип почвы и в Западной Сибири. Дерново-подзолистые почвы — подтип почв подзолистых.
Параметры, состав дерново-подзолистых почв и подзолистых почв имеют ряд схожих черт. Слой гумуса дерново-подзолистых почв, расположенный под образованной лесной подстилкой, составляет не более 20 сантиметров. За этим горизонтом, окраска которого темно-бурая, располагается бесплодный слой белесого оттенка.
Дерново-подзолистые почвы, по сравнению с подзолистыми почвами, являются более плодородными, потому что минералы и органика не так быстро вымываются водой. Содержание гумуса в дерново-подзолистых почвах составляет 3-7%.
При сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистые почвы нуждаются в питательных элементах – азот, калий, фосфор. Увеличение глубины пахотного слоя также дает положительный эффект. Необходимо известкование, что приводит к усилению микробиологических процессов и накоплению питательных веществ. При этом улучшаются процессы аэрации почвы, ее свойства регулирования тепла и водопроницаемость. Необходимо обогащение почвы и органическими удобрениями.
Мерзлотно-таежная почва
На территориях, где произрастают леса с хвойными породами деревьев и где распространена многолетняя мерзлота, идет формирование почв мерзлотно-таежного типа. При наличии мерзлоты в почвенном покрове существует препятствие водному промыванию грунтов, в результате этого вынос солей из почв затруднен.
Для формирования мерзлотно-таежных почв при наличии многолетней мерзлоты также необходимо еще одно условие: их образование должно происходить на фоне континентального климата. Наибольшая глубина мерзлотно-таежных почв составляет не более одного метра. Процент содержания гумуса невелик, это 3-10%.
Мерзлотно-таежные почвы являются характерными для Колымы и Чукотки, для северных участков тайги на территории Забайкалья и Якутии, есть области распространения в зоне средней тайги.
Для использования в сельском хозяйстве мерзлотно-таежные почвы малопригодны. По составу они бесструктурные и почти совсем водонепроницаемы. При распахивании участков с таким почвенным слоем структура почвы и ее свойства становятся только хуже.
Серые лесные почвы
Под покровом лесов, в которых растут деревья широколиственных пород, идет образование серых лесных почв. Для их формирования также необходим континентальный климат, при котором происходит достаточное увлажнение земельного покрова, а количество выпадающих осадков примерно равно их испаряемости. Необходимыми условиями, при которых идет формирование данного типа почв, являются также содержание немалого количества кальция и наличия достаточного объема биомассы. Из-за присутствия кальция в грунте вода не разрушает структуру почвы, поэтому вымывания минеральных элементов в нижние слои не происходит.
Цвет, которым обладают почвы данного типа, серый. Присутствие гумуса в составе серых лесных почв может быть от 2% до 8%. Реакция почвенной среды кислая. Серые лесные почвы по плодородности принято относить к средним.
Распространены типы серых лесных почв по территории России довольно широко, они присутствуют и в европейской части страны, их ареалы распространены и в Западной Сибири, и в Восточной Сибири.
Для того, чтобы повысить уровень плодородия серых лесных почв нужно планомерно проводить увеличение пахотного слоя. Осуществляется это путем постепенного углубления нижних оподзоленных горизонтов. Вместе с этим требуется проведение известкования почв, применение минеральных и органических удобрений. Севооборот должен быть организован так, чтобы выполнялись функции почвозащитные, выполнять работы по снегозадержанию, предусмотреть организацию водных объектов и полезащитных лесных полос.
Бурые лесные почвы
В зонах, на которые распространяется область умеренного теплого климата, на территориях, занятых различными лесами (смешанными, хвойными и широколиственными) происходит формирование бурых лесных почв. Лесная подстилка представляет собой опавшую листву. Образующийся при этом слой составляет пять сантиметров. Следующий — плодородный слой, его мощность достигает 20-30 сантиметров. Глина, слой которой следует потом, составляет 15-40 сантиметров. Эти почвы имеют бурый цвет. Выделяют несколько подтипов этих почв.
На территории России бурые лесные почвы имеют распространение на Дальнем Востоке, характерны они также для предгорий Кавказа.
Бурые лесные почвы активно используются под лесными угодьями. Их сельскохозяйственное использование обусловлено пригодностью для выращивания различных культур – зерновых и технических, овощных и плодовых. Хорошие результаты выращивания на этих почвах дают чай, виноград, цитрусовые и кормовые культуры.
Источник
Почва широколиственных лесов
Зона широколиственных лесов покрывает широкую полосу Евразии и Северной Америки. В основном эти лесные массивы находятся в условиях умеренного климата с промывным акварежимом на равнинах. В этих лесах встречаются дубы и буки, грабы и ясени, липы и клены, различные травянистые растения и кустарники. Вся эта флора произрастает на обычных серых грунтах и подзолистых, бурых и темно-серых лесных. Иногда леса бывают на высокоплодородных черноземах.
Буроземы
Бурые почвы леса формируются при накапливании гумуса и гниении растений. Основным элементом являются опалые листья. Грунт обогащается различными гуминовыми кислотами. Иллювиальный уровень почвы насыщается вторичными минералами, которые образуются в результате химических и биохимических процессов. Земля данного типа имеет большое насыщение органическими веществами. Состав бурозема представляет такую схему:
- первый уровень – подстилка;
- второй – гумус, залегает на 20-40 сантиметров, имеет серо-бурый окрас;
- третий уровень – иллювиальный, ярко-бурого оттенка, залегает приблизительно на 120 сантиметров;
- четвертый – это уровень почвообразующих пород.
Бурые почвы леса имеют достаточно высокий показатель плодородия. На них могут расти самые разные породы деревьев, виды кустарников и трав.
Серые почвы
Для леса характерны серые почвы. Они бывают нескольких подвидов:
- светло-серые – содержат 1,5-5% гумуса в целом, насыщены фульвокислотами;
- лесные серые – достаточно обогащены гумусом до 8% и в грунте содержатся гуминовые кислоты;
- темные серые – почвы, имеющие высокий уровень гумуса – 3,5-9%, содержащие фульвокислоты и новообразования кальция.
Для серых почв образующими породами являются суглинки, моренные отложения, лёссы, глина. Как считают эксперты, серые грунты образовались в результате деградации черноземов. Почвы формируются под влиянием дерновых процессов и небольшого развития подзолистого. Состав серого грунта представляется таким образом:
- слой подстилки – до 5 сантиметров;
- гумусовый слой – 15-30 сантиметров, имеет серый цвет;
- гумусово-элювиальный светло-серого оттенка;
- элювиально-иллювиальный серо-бурой окраски;
- горизонт иллювиальный буро-коричневого оттенка;
- переходной слой;
- почвообразующая порода.
В широколиственных лесах залегают достаточно плодородные почвы – буроземы и серы, а также встречаются и другие типы. Они в равной степени обогащены гумусом и кислотами, образуются на разных породах.
Источник
Лекция 29. Почвы зоны смешанных и лиственных лесов.
Почвы смешанных лесов.
К югу от зоны таежных лесов располагаются хвойно-лиственные леса. На территории Восточно-Европейской равнины они образуют сплошную полосу-зону, на территории Сибири эти леса встречаются отдельными участками. Климат этой зоны более теплый, чем на территории таежных лесов. Годовое количество осадков составляет 500 — 600 мм в год. В западной части зоны количество осадков выше, а на азиатской территории климат более континентальный. Однако везде количество осадков превышает испарение. Растительность европейской части зоны представлена елью, осиной, березой, местами встречаются широколиственные породы. К востоку в составе древостоя появляется пихта. Характерной чертой смешанных лесов является хорошо развитый травянистый напочвенный покров. В связи с хорошими условиями разложения органического вещества, лесная подстилка здесь менее мощная, чем в зоне тайги. Почвообразующими породами на северо — западе европейской территории зоны служат отложения валдайского оледенения – валунные супеси и суглинки. В составе морены обломки кристаллических пород Балтийского щита, местами встречаются обломки карбонатных пород. Распространены также озерно-ледниковые супесчаные и суглинистые отложения. К обширным древним долинам приурочены песчаные и супесчаные водно-ледниковые и древнеаллювиальные отложения. За границей водно-ледниковых образований на водораздельных пространствах встречаются покровные суглинки.
Благодаря богатому лиственному опаду почвы данной зоны содержат больше гумуса и элементов минерального питания растений, чем в таежной зоне,. Наиболее характерным типом автоморфных почв данной территории являются дерново-подзолистые почвы. Строение профиля следующее: А0(0-3 см) — А1(3-20) — А2(20-30) — В(30-55) — ВС(55-85) — С(85-100). Наиболее важную роль в формировании дерново-подзолистых почв имеет процесс перемещения дисперсных частиц с фильтрующимися почвенными водами в условиях промывного водного режима, т.е. лессиваж (Дюшофур,1970). Благодаря интенсивной работе микроорганизмов подстилки смешанных лесов хорошо разложившиеся. Содержание гумуса в горизонте А1 составляет 5-6%. Благодаря обилию фульвокислот, образующихся в подстилках, почвы имеют кислую реакцию (рН 3,5 — 4,0 ). В зоне смешанных лесов в междуречьях возникает поверхностное заболачивание почв, начинают развиваться сфагновые мхи и формируются торфяно-подзолисто-глеевые почвы. Строение их профиля следующее (Ат (0-20 см) — А1(20-30) — А2g(30-35) — В1(35-50) — В2(50-65) — ВС(65-80) — С (80-100). На карбонатных почвообразующих породах формируются дерново-карбонатные почвы или рендзины. Особенно характерны эти почвы для территории карбонатного Ордовикского плато на территории Ленинградской области, Латвии и Эстонии. Строение профиля следующее (А1(0-15 см) — В(15-40) — С(D). Эти почвы богаты гумусом (5-10%) и имеют реакцию среды близкую к нейтральной. На междуречьях произрастают, в основном, еловые леса, под которыми формируются сильноподзолистые почвы.
На территории лесной зоны выделяют пойменные почвы, которые занимают около 8% площади. В речной пойме выделяют прирусловую, центральную и притеррасную часть, им соответствуют высокоплодородные пойменно-дерновые и пойменно-луговые, а также пойменно-болотные, характеризующиеся высоким содержанием илистых частиц, элементов питания растений, но неблагоприятным водно-воздушным режимом.
Почвы лиственных лесов.
В пределах суббореального пояса, в более теплых условиях по сравнению с таежными и смешанными (подтаежными) лесами, распространены лиственные леса с богатым травяным покровом. Ландшафты лиственных лесов, будучи благоприятными для человека, длительное время подвергались антропогенному воздействию, поэтому лесная растительность либо полностью уничтожена, либо заменена вторичной растительностью.
Серые лесные почвы не образуют сплошной зоны. Прерывистая полоса серых лесных почв протягивается от западных границ Белоруссии до Забайкалья. Континентальность климата нарастает с запада на восток. Средняя годовая температура на западе составляеь+7 о С, средне — январская -6 о , на востоке среднегодовая температура составляет — 4,5 о . К западу от Урала за год выпадает 500-600 мм осадков, к востоку от Байкала- около 300 мм. Растительность, под которой формируются серые лесные почвы, представлена лиственными травянистыми лесами. К западу от Днепра – это грабово-дубовые леса, между Днепром и Волгой — липово-дубовые, которые доходят до Урала. Восточнее в пределах Западно-Сибирской низменности преобладают березовые и осиновые леса, а еще восточнее в составе древостоя появляется лиственница. Почвообразующими породами служат преимущественно покровные суглинки, обогащенные карбонатами. Грунтовые воды находятся на большой глубине, поэтому эти почвы не промачиваются до грунтовых вод. Однако это явление отмечается в более увлажненных районах. Профиль серой лесной почвы имеет следующее строение: А0(1-2см) — А1(2-30) — А1А2(30-50) — В(50-150). Подстилки маломощные, хорошо разложившиеся, состоящие из высокозольного опада лиственных пород и трав. Тип серых лесных почв подразделяют на три подтипа: светло-серых, серых и темно-серых. Это подразделение связано с интенсивностью окраски гумусового горизонта, которая, в свою очередь, зависит от содержания гумуса. В этих почвах содержится от 3 до 8% гумуса, реакция среды слабокислая. Плодородие почв высокое, значительно выше, чем дерново-подзолистых, однако за многолетний период их интенсивного использования оно значительно снизилось.
Бурые лесные почвы. Образуются так же, как и серые лесные под лиственными лесами, но в условиях мягкого океанического климата. Эти почвы широко распространены в Западной Европе, на Карпатах, в горном Крыму, в теплых и влажных районах Кавказа, Приморском крае России под широколиственными и буково-пихтовыми лесами. Условия почвообразования этих почв следующие: высокое годовое количество осадков (600-650 мм), мягкие климатические условия, почвообразующая порода — лессовидный суглинок, иногда с карбонатными новобразованиями. Профиль почв слабо дифференцирован, бурого цвета, имеет следующее морфологическое строение: А1(0-25см) — В(25-85) — С(85-глубже).Содержание гумуса довольно высокое — 4-6% и более, гумус типа мулль. Реакция среды слабокислая. При формировании бурых почв на карбонатной почвообразующей породе величина рН выше 7. Почвы отличаются высоким уровнем плодородия.
Болотные почвы широко распространены на территории тундровой и таежно-лесной зон и занимают на территории России 1500 тыс. км 2 . Все болотные почвы относятся к ряду гидроморфных, т.е. развиваются в условиях постоянного избыточного увлажнения. Они образуются под влиянием болотного процесса почвообразования, слагаемыми которого являются процессы торфообразования и оглеения. Этот процесс протекает в анаэробных условиях, когда снижается интенсивность окислительных процессов, замедляется разложение органического вещества и неразложившиеся растительные остатки накапливаются на поверхности почвы в виде торфа. Торфообразование сопровождается оглеением лежащей под слоем торфа породы. Оба процесса протекают с участием грибов и бактерий.
В зависимости от характера увлажнения, химического состава вод, рельефа местности и почвообразующих пород различают два основных типа заболачивания : заболачивание суши и заторфование водоемов.
Заболачивание суши распространено преимущественно в подзонах северной и средней тайги. Оно может развиваться под влиянием атмосферных вод, мягких и жестких грунтовых вод. Поверхностное заболачивание атмосферными осадками происходит на выровненных территориях, сложенных тяжелыми породами. Постепенно злаки и осоки уступают место зеленым гипновым мхам, а они, в свою очередь – белым сфагновым. В результате вначале образуются перегнойно-подзолистые поверхностно-глеевые и глеевые почвы (подтипы болотно-подзолистых почв). В дальнейшем формируется торфяный горизонт и образуются верховые торфяно-болотные почвы.
Заболачивание мягкими грунтовыми водами развивается на бескарбонатных, чаще легких порода, подстилаемых тяжелыми моренными суглинками или озерными отложениями. Заболачивание начинается с оглеения в нижней части профиля и образованием торфянистой подстилки, которая постепенно превращается в торфяный горизонт. В результате образуются болотно-подзолистые почвы, превращающиеся в торфяно-глеевые и торфяные верховые.
Заболачивание жесткими грунтовыми водами происходит в понижениях водоразделов, на древнепойменных террасах с неглубоким залеганием жестких грунтовых вод. Они создают более благоприятный питательный режим для растений благодаря наличию различных минеральных соединений, в том числе карбонатов кальция. На таких участках развиваются травянистая растительность, береза, ольха, ива и др. Процессы гумификации протекают в условиях нейтральной реакции среды, что способствует закреплению гумуса и формированию дернового горизонта на фоне протекания процессов оглеения в нижней части профиля. В этих условиях сначала образуются дерново-глеевые почвы, которые с течением времени превращаются в торфяную почву низинного типа. При изменении водного режима почвы низинных болот могут переходить в торфяные почвы переходного типа.
Заторфование водоемов — это процесс заполнения торфянистыми органическими остатками озер, рек, ручьёв вследствие постепенного зарастания их растительностью. Первоначально на дне водоемов откладывается ил, попавший в воду при размывании берегов. Он бывает обогащен карбонатами и называется озерным мергелем. Постепенно озеро начинает заселяться планктонными организмами, которые при отмирании смешиваются с илом образуя сапропель. Одновременно происходит зарастание берегов озера осокой, камышом, водяной лилией, поселяются плавающие растения – сабельник, телорез и др. Постепенно происходит заторфование водоема сверху и снизу. В итоге водоем превращается в торфяное болото. При этом на поверхности поселяется разнообразная растительность и водоем превращается в торфяное болото.
Выделяют следующие типы болотных почв: болотные верховые, болотные низинные, болотные переходные. Все они делятся на подтипы: торфяно-глеевые и торфяные. Торфяно-глеевые почвы имеют следующее строение профиля:Т0(моховой очес) — Т1(торфяный горизонт)-G (глеевые горизонт). Если торфяный слой составляет 50 см и более, то почвы относятся к торфяным. Морфологическое строение профиля следующее: Т0-Т1-Т2-Т3 — Т4. Низинные болотные почвы отличаются от верховых меньшей кислотностью (рН 4,0-4,5) и более высокой зольностью торфяной залежи (15-55%). Эти показатели для болотных почв верхового типа составляют: рН 2,8-3,3, зольность не более 10-12 %.
В типе торфяных низинных почв на уровне вида выделяют торфяно-перегнойные почвы, имеющие следующее морфологическое строение профиля: Ат(торфяный)-А1 (гумусовый)-G(глеевый). Для этих почв характерно наличие большого количества новообразований железа и марганца (болотная руда).
Источник