Почвенные режимы
Тепловой режим лесных почв европейской части России в основном благоприятный. Почвы длительный период (апрель — декабрь) имеют положительные температуры по всему профилю. Замерзание их начинается с декабря, а иногда даже с января и охватывает слой до глубины 50—70 см. К началу полевых работ (апрель) почвы целиком оттаивают. В отдельные годы в центральных и западных провинциях зимой наблюдается периодическое оттаивание и замерзание верхнего слоя почвы, что может вызвать значительное выпадение клеверов и озимой пшеницы.
Серые лесные почвы этих территорий относятся по теплообеспеченности к фациальным подтипам теплых промерзающих (Молдавия, Предкавказье) и умеренно тепловых промерзающих (Украина, центральные провинции, Заволжье).
Существенно отличается тепловой режим почв сибирских провинций, где развиты фациальные подтипы умеренные длительно промерзающие (Западная Сибирь), умеренно холодные длительно промерзающие (Средняя Сибирь) и холодные длительно промерзающие (Забайкалье).
Меньший снеговой покров, суровые морозы длительных зим приводят к глубокому промерзанию почв и медленному их оттаиванию. К началу полевых работ (май) нижние горизонты еще сохраняют отрицательные температуры; здесь часто наблюдаются поздние весенние и раннеосенние заморозки. В Забайкалье почвы ежегодно промерзают до горизонта многолетней мерзлоты (3,5—4 м), которая здесь распространена повсеместно.
Воздушный режим почвы — это совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, его передвижения в почве и расхода, а также явлений обмена газами между почвенным воздухом, твердой и жидкой фазами, потребления и выделения отдельных газов живым населением почвы. Все эти явления находят отражение в изменении содержания и состава почвенного воздуха во времени.
Во всех почвах состав почвенного воздуха подвержен постепенным изменениям в течение года, причем на глубине 4–5 м еще отмечаются колебания в составе воздуха, хотя и более слабые, чем в пределах верхней толщи.
В серых лесных суглинистых почвах, не подверженных избыточному увлажнению, концентрация СO2 (в %) в слое 0—50 см обычно колеблется от 0,2 до 3,0, в слое 100—200 см — от 1,2 до 3,4, в более глубоких слоях — от 1,5 до 4—5. Большое влияние на абсолютное содержание диоксида углерода оказывает характер растительности (рис. 76). По данным Б. Н. Макарова (1966), максимально оно было под пологом смешанного леса, более низким в почве под люцерной, еще ниже в почве, засеянной зерновыми, и наиболее низким в почве чистого пара. Так, в почве под люцерной на глубине 15 см в среднем содержалось 1% СO2, на глубине 30 см— 1,5% СO2, под паром — соответственно 0,2 и 0,3%.
В серых лесных почвах преобладает периодически промывной тип водного режима. Легкие почвы в районах повышенного увлажнения (Украинская лесостепь) могут иметь промывной водный режим. Обычно осенние осадки увлажняют лишь слой почвы до глубины 50 см. Наиболее глубокое промачивание происходит в период весеннего снеготаяния. Поэтому глубина промачивания в большей мере зависит от мощности снегового покрова и размеров поверхностного стока талых вод. Расход влаги в районах с пересеченным рельефом за счет поверхностного стока может достигать 20%. Максимальный расход влаги летом охватывает толщу почвогрунта до 1 м. Поэтому важное значение имеют летние осадки, увлажняющие главным образом пахотный слой почвы. Под однолетними сельскохозяйственными культурами используется часть влаги и во втором метре. В нижележащих слоях почвогрунта на пашне влажность обычно близка к НВ. Многолетние травы (люцерна) усваивают влагу до глубины 4 м и более.
Иначе складывается водный режим серых лесных почв под лесом. Здесь за счет накопления снега значительно больше поступает влаги весной. Однако из-за более интенсивного ее потребления и развития глубокой корневой системы почвогрунты под лесом за вегетационный период иссушаются до глубины 4—5 м и более. Поэтому на участках под лесом периодически промывной режим наблюдается реже, чем на пашне.
В целинных серых суглинистых и глинистых почвах под лесом преобладает периодически промывной тип водного режима, в легких по гранулометрическому составу — промывной. При распашке целинных лесных серых почв их водный режим изменяется. Промывание пахотных почв талой и дождевой водой происходит неежегодно. Серые почвы, залегающие на нижних частях малодренированных склонов, в весеннее и осеннее время переувлажняются, в результате сокращается продолжительность вегетационного периода растений [Ковриго].
По условиям питательного режима в лучшую сторону выделяются темно-серые почвы, отличающиеся более высоким природным плодородием — большими запасами гумуса, азота, фосфора. Содержание общего азота тесно связано со степенью гумусированности почв и в верхнем горизонте у светло-серых почв колеблется от 0,1 до 0,25 %, у серых — от 0,15 до 0,3 % и у темно-серых — от 0,2 до 0,4 %.
Общие запасы фосфора в значительной мере определяются механическим и минералогическим составом почв, степенью их гумусированности. Для одних и тех же районов они больше у темно-серых почв.
Содержание подвижных форм питательных веществ сильно зависит от степени окультуренности почв и систематического применения удобрений.
Как общую закономерность можно отметить более высокое содержание гидролизуемого азота и лучшую нитрификационную способность у темно-серых почв. Особенно бедны подвижными формами азота светло-серые почвы. Содержание подвижного фосфора связано со степенью окультуренности почв. Систематическое унавоживание повышает количество подвижных фосфатов. Повышенным содержанием подвижного фосфора выделяются остаточно-карбонатные почвы.
Распределение микроэлементов и их содержание по профилю светло-серых и серых почв такие же, как и в дерново-подзолистых почвах: в гумусовом и иллювиальном горизонтах наблюдается увеличение валового содержания Zn, Сu и Со, а оподзоленные горизонты обеднены ими. У темно-серых почв такой четкой закономерности нет [Кауричев]
Под лесом в серых лесных почвах процесс нитрификации подавлен. Распашка лесных почв и окультуривание приводят к заметной активизации нитрификационных процессов, что способствует улучшению азотного режима почв и питания растений азотом. Содержание в почвах нитратного азота имеет выраженную сезонную динамику; в европейской части зоны серых лесных почв весной и осенью процессы нитрификации протекают слабо, в июле — наиболее активно. Динамика развития нитрификационных процессов имеет провинциальные особенности.
В серых лесных почвах довольно хорошо выражена динамика подвижного фосфора с нарастанием его количества во второй половине лета, динамичность обменного калия выражена слабее. После освоения лесных почв под пашню содержание доступного фосфора и калия в верхних гумусовых (Ап) горизонтах возрастает, но степень их подвижности изменяется медленно.
В течение теплого периода года в результате развития биологических, химических и других процессов в пахотных почвах, а также питания растений происходят изменения их физико-химических показателей. В середине лета обменная и гидролитическая кислотность возрастает, сумма обменных оснований и степень насыщенности почв основаниями уменьшаются.
В течение лета наблюдается отчетливая динамика микробиологических и ферментативных процессов в пахотных почвах с нарастанием их активности к концу июля, что способствует улучшению пищевого режима почв. Повышение микробиологической и ферментативной активности почв к концу июля сочетается с возрастанием в это время концентрации диоксида углерода в почвенном воздухе, содержания нитратов и доступного фосфора, с ускорением процессов разложения клетчатки и накоплением в почвах аминокислот. По мере окультуривания серых почв микробиологическая активность и интенсивность биокаталитических реакций в пахотном слое возрастают.
Новообразования — скопления разнообразных веществ, выделившихся в результате почвообразовательного процесса на поверхности твердых частиц почвы или в порах и пустотах между ними. Они резко отличаются от массы почвы по цвету и химическому составу.
Различают новообразования химического и биологического происхождения.
Химические новообразования: легкорастворимые соли(NaCl, MgCl2, CaCl2) – белого цвета, встречаются в виде выцветов и корочки на поверхности почвы или в форме налетов, прожилок, крупинок в толще профиля. Характерны для группы засоленных почв (солончаков и солонцов);
CaSО4·2Н2О – белого и желтоватого цвета, встречается в виде отдельных прожилок, скоплений кристаллов в тонких или более крупных порах и пустотах почвенной толщи; СаСО3 – белого цвета, встречается в очень разнообразных формах в толще профиля, где заполняет как тонкие поры, так и более крупные пустоты; гидроксиды железа(III), алюминия, марганца в комплексе с органическими веществами и соединениями фосфора – ржаво-бурого, охристого, кофейного или черного цвета; соединения двухвалентного железа FeCO3 – голубоватого, сизоватого или зеленоватого цвета, образуют расплывчатые пятна и выцветы в профиле болотных и заболоченных почв. На свежих образцах распознаются легко. В сухих образцах исчезают, так как соединения двухвалентного железа на воздухе окисляются и приобретают бурую окраску; кремнезем SiO2 – беловатого цвета, образует присыпку (налет) на поверхности структурных отдельностей; гумусовые вещества– черного или темно-бурого цвета, образуют натеки, корочки и пятна на поверхности структурных отдельностей, придавая последним глянцевитый вид. Встречаются в средней части профиля подзолистых и солонцеватых почв, солонцов.
Биологические новообразования: копролиты– экскременты червей и личинок насекомых, состоящие из частиц почвы, прошедших через пищеварительный тракт последних и пропитанных выделениями клеточных стенок кишечника. Встречаются в виде хорошо склеенных водопрочных комочков почвы в пустотах, проделанных ходами животных, и на поверхности почвы; кротовины– ходы землероев, засыпанные массой почвы; корневины – следы сгнивших крупных древесных корней; червоточины – извилистые ходы – канальцы червей; дендриты – отпечатки мелких корешков на поверхности структурных отдельностей в виде прихотливо извивающегося узора.
При изучении новообразований необходимо определить их состав и форму, для чего нужно тщательно рассмотреть исследуемый образец невооруженным глазом и в лупу, осторожно разламывая структурные отдельности и растирая между пальцами рыхлую массу почвы. Для определения химического состава новообразований белого цвета (легкорастворимые соли, гипс, карбонат кальция) делают ряд качественных реакций.
12. Основные типы почв и их географическое распределение.
Почвенный покров суши делится на
· почвенно-биоклиматические области. Почвенно-биоклиматичекие области характеризуются общностью климата, растительности, почвенного покрова и типов земледелия. Они рассматриваются как основные единицы агропочвенного районирования суши.
Впервые составил почвенную карту В. В. Докучаев в 1899 г. почвенных зон северного полушария). Более детальная почвенная карта северного и южного полушариев была составлена К. Д. Глинкой в 1915 г. Свой вклад в мировую картографию почв внесли: Л. И. Прасолов (1937 г.), Д. Г. Виленский (1948 г.).
Агропочвенные области сгруппированы по термическим условиям (отражает термический режим почв, определяющий условия превращения органических веществ и минеральных веществ при почвообразовании) и по условиям атмосферного увлажнения (связь с водным режимом, рН и окислительно-восстановительным потенциалом почв).
Из площади суши на равнинные территории приходится примерно 77 %, и на горные – 23 %. Очень мало данных для характеристики почвенного покрова гор. Формирование и распределение почв в горных районах подчиняются закону вертикальной зональности, установленному В. В. Докучаевым: под вертикальной зональностью следует понимать смену почв с высотой местности, что связано с изменением климата и растительности. Может быть инверсия – последовательная смена почв нарушается, обратное залегание почв; миграция – одна почвенная зона внедряется в другую; интерференция – совсем выпадают отдельные почвенные зоны.
Некоторые особенности вертикальной поясности: климат с более низкой температурой, большее количество осадков, повышенная влажность воздуха, большая солнечная радиация. Рельеф чрезвычайно расчленен → пестрота и разнообразие почвенного покрова. Большое значение имеет солярная (водный и тепловой режим) и ветровая экспозиция склонов → формируются различные почвы, так как изменяются биогидротермические условия на различных высотах и экспозициях.
Распределение равнинных территорий суши по почвенно-климатическим поясам: почвы тропического пояса – 48 %; субтропического пояса – 18 %; суббореального пояса – 15 %; бореального – 15 %; полярного – 5 %.
Источник
Экологические особенности почвы
Вы будете перенаправлены на Автор24
Что такое почва?
Почва — необычное природное органоминеральное формирование, которое возникло под влиянием на минеральный субстрат оживленных организмов и гниения безжизненных организмов, воздействия атмосферного воздуха и природных вод на лежащие у поверхности горизонты горных пород в разнообразных условиях окружающей среды.
Плодородие – характерная черта почвы. Плодородный слой земли – 2–3 метра. Почва является существенным природным ресурсом. Окультуренная почва – такая, в которой химический состав и механическая структура модифицированы в полезную для человека сторону.
Экологические особенности почвы
Главная экологическая особенность почвы заключается в том, что она представлена областью скопления живого (концентрационная, аккумулирующая функция). Собственно в почве приживаются наземные растения, в ней водятся небольшие животные, гигантское число микроорганизмов.
В 1 гр почвы находятся сотни тысяч одноклеточных животных, миллиарды бактерий; жители почвы привносят основную лепту в многообразие живых организмов на Земле.
Нужные для организмов элементы минерального питания и вода, в доступной форме, скапливаются в почве в результате процессов почвообразования. Основание биомассы растений, которые покрывают Землю, обуславливается трофической функцией почвы.
Еще одна экологическая особенность почвы — биоэнергетическая функция, которая выражается в том, что в почве запасается энергия. Почва — главное условие фотосинтетической деятельности растений. Почву также называют «энергетическим банком» Земли. В почве планеты находится столько солнечной энергии, как во всей надземной массе растительности.
Почва поддерживает стабильное взаимодействие малого биологического и большого геологического круговорота веществ. Трансформация и перенос продуктов вследствие выветривания горных пород согласованы с процессами биогенной миграции химических веществ. Биогеохимические циклы главных биофильных элементов (азота, кислорода, углерода) реализовываются через почву. Почва работает как аккумулятор данных элементов.
Готовые работы на аналогичную тему
Почвы способна осуществлять регулирующую функцию. Она связана с процессами распределения между всеми компонентами биосферы химических веществ. Газообмен между атмосферой и почвой поддерживает состав воздуха в атмосфере. В преобразовании состава воздуха прямое участие почвы во многом играют микроорганизмы.
Почвенный покров энергично участвует в гидрологических циклах на Земле. Циклы содержат ряд процессов. Почвы конденсирует парообразную влагу, обретают влагу атмосферных осадков. Водные резервы заключаются в транспирации и испарении. Данные процессы обуславливают влажность приземного атмосферного воздуха.
Влага — растворитель многих компонентов почвенного слоя. Химический состав грунтовых и речных вод – это смесь подвижных веществ выветривания и почвообразования/
По ряду экологических особенностей почва — среда, переходная между наземной и наземной. С водной средой почву роднят изменчивость её температурного режима, малое содержание О2 в почвенном воздухе, наполняемость его водяными парами, наличие органических веществ и солёй в растворах почвы, часто в большой концентрации, вероятность двигаться в 3-х измерениях. С воздушной средой почву роднят присутствие почвенного воздуха, малое доля влаги в случае сильного солнечного излучения и существенные колебания температуры в приповерхностном слое.
По промежуточный характеру экологических свойств почвы как среды обитания, можно допустить, что почва обладала особым значением в эволюции органического мира. Для многих групп почва являлась средой, через промежуточные адаптации к которой, стало возможным перейти к типично наземному образу жизни и в дальнейшем выработать эффективные адаптации к ещё более сложным природным условиям суши.
Источник