Почва тайги содержание гумуса

Ведущий фактор плодородия разных типов почвы — гумус

Гумус – это…

Экологические словари в один голос говорят, что это перегной растений в тандеме с органическими отходами животных. Еще в давние времена наши предки заметили, что чем темнее земля, тем обильные и качественные урожаи она дает. Именно окраска – первый признак, который говорит о наличии в грунте питательной среды для корневой системы растений.

Так как же образуется гумус? В верхнем слое грунта происходят сложные биохимические процессы – разложение органических останков без кислорода. Они не могут происходить без участия:

животных;
почвенных микроорганизмов;
растений.

Отмирая, они оставляют после себя весомый след в почвообразовании. Здесь также скапливаются разложившиеся продукты жизнедеятельности этих организмов. В свою очередь, такие органические вещества обладают устойчивостью к воздействию микробов, что позволяет им накапливаться в почвенном горизонте.

Эта биомасса служит настоящим депо для всех высших организмов. Содержащиеся в ней компоненты насыщают корни растений энергией, а также питают их всеми необходимыми элементами:

гумином;
гумусовыми кислотами;
гуминовыми соединениями.

Мощность такого покрова может достигать (в умеренных широтах планеты) до 1,5 метра. В некоторых территориях он составляет 10-16 % земли, а в других – всего 1,5%. В то же время торфяники содержат около 90% таких органических образований.

Формирование гумуса напрямую зависит от процесса минерализации – разложение биомассы (под воздействием кислорода) на простые минеральные и органические соединения. В нормальных природных условиях это происходить равномерно, без ущерба гумификации.

Состав

Прежде чем обратить внимание на полезные свойства этого почвенного покрова, нужно рассмотреть его состав. Наибольшая концентрация полезных элементов содержится исключительно в верхней части горизонта. При углублении их становится меньше, поскольку все «участники» этого процесса обитают на уровне 50-70 см от поверхности. Поэтому образование плодородных слоев невозможно без:

определенных видов грибов;
дождевых червей;
бактерий.

Переработка органических компонентов, а также экскрементов беспозвоночных животных приводит к образованию бесценного гумуса. Именно черви имеют решающее значение в его формировании. Стоит отметить, что в 1 м² перегноя обитает около 450-500 особей. Каждый из них поедает растительные остатки и бактерии. Откладываемая ими органика составляет большой процент питательной биомассы. В состав гумуса входят такие химические элементы (процент зависит от типа почвы):

Фульвокислоты (30 – 50%). Азотосодержащие растворимые (высокомолекулярные) органические кислоты. Они приводят к образованию соединений, которые разрушают минеральные образования.
Гумины (15 – 50%). Сюда относятся элементы, которые не закончили процесс гумифицирования. При этом их жизнедеятельность зависят от минералов.
Воскосмолы (от 2 до 6%).
Гуминовые кислоты (7 – 89%). Являются нерастворимыми, хотя под воздействием щелочей могут распадаться на отдельные элементы. В каждой из них содержится один из ведущих компонентов: азот, кислород, водород и углерод. Когда кислоты контактируют с другими компонентами, то в почве могут образовываться соли.
Нерастворимый остаток (19 – 35%). Это относится к различным сахаридам, ферментам, спиртам и прочим элементам.

В таблице содержания гумуса в основных группах почв показано количество азота и углерода на каждые 100 либо 20 см грунта. Измерение проводится в т/га. Так выглядит общая картина запасов плодородных угодий в России.

Если слишком часто и в огромных количествах вносить удобрения (минеральные, в частности, азотные), то это приведет к быстрому разложению биомассы. В первые годы урожайность, конечно, возрастет в несколько раз. Но с течением времени объем плодородного слоя существенно уменьшится, а урожайность ухудшится.

Полезные свойства

В земледелии самым главным считается сохранение этого органического горизонта. За последние полвека из-за эрозии на территории России, а также Украины верхний покров уменьшился почти вполовину. Воздействие ветра и воды привели к сдуванию/смыванию богатых слоев почвы. Содержание гумуса в грунте экологи и аграрии считают как фактором плодородия, так и главным критерием при покупке угодий. Ведь именно он отвечает за качественные характеристики почвы, и вот по каким причинам:

В нем сосредоточенно изобилие питательных веществ, которые нужны для продуктивной жизнедеятельности растений. Это почти 99% азота, имеющегося в природе, а также более 60% всего фосфора.
Способствует насыщению земли кислородом, делая ее более рыхлой. Благодаря этому корневые системы культур и живущие в почве микроорганизмы получают достаточную порцию воздуха.
Формирует структуру грунта. В результате не накапливается глина и песок. Органические соединения склеивают минеральные частицы в комья, образуя своего рода решетку. Через нее проходит влага, которая задерживается в образованных пустотах. Таким образам растительность получает воду. Также пористая структура защищает землю от резких перепадов температуры и эрозийных аномалий.
Гумус способствует равномерному прогреванию почвы. В этом слое происходят сложные биохимические процессы. Следствием таких реакций является выделение тепла. Как отмечалось выше, плодородный грунт имеет более темный оттенок. Коричнево-черные тона лучше всего притягивают и поглощают ультрафиолетовые лучи.

Органические соединения защищают угодья от тлетворного влияния тяжелых химических веществ, образованных в результате деятельности человека. Эти элементы «консервируют» смолистые углероды, соли, металлы и радионуклиды, оставляя их навечно в недрах земли и не давая растениям их усваивать.

Единственная проблема всех земледельцев – природная зона выращивания культур, а также типы почв, в которых содержание гумуса (таблица приведена в статье) разительно отличается. Поэтому, чтобы повысить плодородность своих угодий, нужно определить уровень биомассы в них, беря за основу природные условия региона.

Карта запасов гумуса

В местностях, где очень суровый климат, процесс образования почвы проходит катастрофически медленно. Из-за слабого прогревания верхнего слоя растения и микроорганизмы лишаются благоприятных условий для полноценного существования.

Тундра

Здесь можно увидеть огромные участки, состоящие из хвойных деревьев и кустарников. Склоны в основном покрыты мхом. В тундре содержание гумуса составляет 73- 80 т/га в однометровом слое. Эти районы настолько влажные, что приводит к накапливанию глинистых пород. В результате тундровые почвы имеют следующую структуру:

верхнее покрытие – подстилка, состоящая из неразложившихся остатков растений;
перегнойный слой, который совсем слабо выражен;
гелиевая прослойка (идет с голубоватым оттенком);
вечная мерзлота.

В такие грунты кислород почти не проникает. Для микробиологической активности организмов крайне необходимо наличие воздуха. Без него они отмирают или замерзают.

Тайга

На этой территории встречаются широколиственные деревья. Они образуют густые смешанные леса. В степных зонах произрастает не только мох, но и травные растения. Весенние (зачастую талый снег) и осенние сезоны дождей чрезмерно увлажняют почву. Такие потоки смывают запасы гумусового горизонта.

Здесь он формируется и залегает под лесной подстилкой. Многие источники предоставляют разные показатели содержания гумуса в тайге. Для следующих типов почв они такие (на 1 м², т/га):

подзолотистые (сильные, средние и слабые) – от 50 до 120;
серые лесные – 76 либо 84;
дерново-подзолотистые – не более 128, и не менее 74;
таежно-мерзлотные содержат очень низкий процент.

Чтобы выращивать культуры на таких землях, грядки следует регулярно удобрять качественными веществами. Лишь в таком случае можно добиться высокой урожайности.

Чернозем

Лидером и фаворитом в этом рейтинге плодородия считаются все известные разновидности чернозема. Органический перегной в них достигает глубины 80 см либо 1,2 метров. По праву их можно назвать самыми плодородными землями. Это благоприятный грунт для произрастания злаковых культур (пшеница), сахарной свеклы, кукурузы или подсолнуха. Из следующего списка можно увидеть вариацию содержания гумуса в различных видах чернозема (т/га, на 100 см):

типичный (500-600);
оподзелененный (до 400);
выщелоченный (в пределах 550);
мощный (более 800);
южный западно-кавказский (390);
деградированный (до 512).

Стоит понимать, что показатели для целинных, пахотных и освоенных типов земель отличаются. Для ознакомления состава каждой из этих групп приведена таблица. В степных и засушливых областях распространены каштановые грунты, которые содержат не более 100-230 т/га гумуса. Для пустынных (бурые и серые типы почвенного покрова) регионов этот показатель составляет около 70 т/га. В итоге земледельцам постоянно приходится бороться с засолением полей.

Засуха – главный враг таких разновидностей угодий. Поэтому плантации могут нуждаться в обильном орошении.

Способы повышения урожайности

Понимая, как образовывается органический слой земли, огородник сможет увеличить содержание гумуса в подзолистых почвах, которые страдают от избытка влаги. В борьбе за плодородность таких зон применяются следующие действия:

удобрять огород навозом, торфом или перегноем;
использовать/создавать компост;
постоянно рыхлить землю, чтобы кислород поступал к корням и дождевым червям;
заботиться о достаточном количестве почвенных бактерий, можно воспользоваться специальными биопрепаратами либо разбрасывать по огороду сорняки, а также органику.

Отходы растительного происхождения можно закапывать у себя на грядках, тем самым заботясь о питании грунтовых обитателей.

Такие меры ухаживания за своими земельными владениями помогут земледельцу сохранить почву «живой». При этом урожайность повысится в несколько раз.

Источник

Почва в тайге

Какая почва в тайге

Для зоны тайги наиболее типичны подзолистые почвы. Они типичны для С. европейской части России, а также для Сибири, где мерзлоты нет или она лежит глубоко.

На песках и щебнистых породах в тайге широко распространены подзолы . Эти две почвы похожи не только названиями, но и белёсым цветом верхних минеральных горизонтов, которые залегают сразу под лесной подстилкой.

Под влиянием кислот органических веществ разрушаются минералы, содержащие железо (они и придают почве характерный бурый цвет), а почвенные растворы вымывают это железо вниз– создаётся белёсый горизонт вымывания. Но вот нижние слои (горизонты вмывания) в подзолистых почвах на глинах и подзолах на песках отличаются.

В подзолистых почвах вымываются не только железистые соединения, но и глинистые частички – они и накапливаются в нижних почвенных слоях.

В песках глинистых частиц почти нет, и в нижние горизонты подзолов вмываются соединения железа и органического вещества.

Если в условиях влажного климата тайги верхние торфянистые слои почвы под лесом успевают немного просыхать, а средние и нижние минеральные – нет, формируются глеевые таёжные почвы (глеезёмы ).

Их много на плоских равнинах Зап. Сибири.

В Вост. Сибири лесные почвы находятся под большим влиянием неглубокой многолетней мерзлоты, которая не пропускает талую и дождевую воду, эти почвы переувлажнены и называются мерзлотно‑таёжными глеевыми .

Все глеевые почвы окрашены в сизый и ржавый цвета из‑за процесса оглеения .

В резко континентальных таёжных р‑нах Якутии в условиях засушливого климата формируются палевые мерзлотные почвы с серым гумусовым горизонтом, под которым находится бурый (палевый) горизонт; карбонаты кальция не вымыты, а на глуб. 1–1,5 м многолетняя мерзлота.

Почвы тайги, их особенности и характеристика

Тайга представляет собой самую большую наземную природную зону. Она приходится на территории Северной Америки и Евразии.

Основной ее чертой являются хвойные леса. Какие почвы характерны для тайги и что на них растет, расскажет данная статья.

Природная зона: общая информация

Тайга находится в умеренном климатическом поясе. Из-за огромной территории погодные условия могут значительно отличаться.

Однако характерные для этой природной зоны сильные перепады температур в зависимости от времени года (лето — зима) наблюдаются везде.

Осадков здесь выпадет немного, но больше, чем испарений, что оказывает огромное влияние на формирование почвы тайги.

В самых холодных местах таежной зоны встречается вечная мерзлота. Она тоже способствует задержке влаги. Лишь летом здесь земля может оттаивать до 2 метров в глубину.

Поэтому значительная часть территории — это болота, озера и редколесье. В таких условиях из-за избыточной влажности продукты распада минеральных и органических веществ остаются в нижних слоях земли.

Природная зона «тайга»: почва

Почвы здесь относительно молодые и бедные питательными веществами.

В отличие от почв широколиственных лесов, здесь практически отсутствует глубокий слой, который обогащен органическим перегноем.

Также небольшая толщина обусловлена суровым климатом. Он замедляет формирование органических элементов почв тайги.

При этом опавшие листья, хвоя и мох могут довольно долго находиться на земле и не разлагаться. Таким образом, доступной активной органики для употребления растениями здесь очень мало.

Для тайги характерны подзолистые почвы, подзолы, глеезёмы.

На территориях, покрытых снегом круглый год, находятся мерзлотно-таежные и палевые мерзлотные почвы.

Подзолистые почвы тайги

Они встречаются в северной европейской части России и Сибири, там, где нет мерзлоты или она находится глубоко.

Подзолистые — это преобладающие почвы тайги. Они образуются в местах, где присутствует достаточный дренаж. Формирование происходит в хвойных лесах при наличии выраженного промывного режима грунта. Кислоты, которые содержатся в вечнозеленых иглах, помогают поддерживать высокую влажность земли.

Также они участвуют в образовании подзолов, поскольку под их влиянием происходит распад минеральной части земли.

Характерной чертой является и вынос продуктов распада и других органических веществ с поверхности вниз.

Так в верхних слоях происходит увеличение содержания кремнезема. В процессе вымываемые вещества задерживаются на определенной глубине и формируют подзолистый горизонт. Буро-ржавый оттенок ему придают соединения железа.

В местах, где горизонт вымывания значительно уплотнен, снижается водопроходимость, отчего и образуются болота на вышележащей земле.

Такие почвы также называют кислыми. На них в основном растут только мхи и лишайники, другие растения здесь почти редкость.

Подзолистые почвы содержат всего 1-4% гумуса.

При использовании в сельскохозяйственных целях их необходимо удобрять.

В тех районах, где вместе с хвойными породами растут и лиственные деревья, образуются дерново-подзолистые почвы. Верхний слой у них обогащен зольными элементами и гумусом.

Глеезёмы

Это почвы северной тайги.

Чаще всего они встречаются на равнинах. Образуются в условиях чрезмерного увлажнения при условии, что верхние торфяные слои успевают немного просохнуть, а нижние и средние — нет.

В процессе формирования образуются восстановленные формы железа, также происходит их миграция, из-за чего почва начинает испытывать недостаток этих соединений.

Глеевой горизонт обычно имеет холодные оттенки: сизый, голубой и даже зеленоватый.

При высыхании он приобретает желто-белый цвет. При окислении оксидов железа могут встречаться ржавые и черно-ржавые пятна.

Мерзлотно-таежные почвы

Они характерны для равнин и горных районов Сибири и северных районов Дальнего Востока.

Образуются в условиях вечной мерзлоты. Специфической особенностью этих районов является то, что даже в самое теплое время года температура земли ниже, чем воздуха.

Самая большая глубина почвы тайги этих районов составляет не более 1 метра.

Это связано с близостью вечной мерзлоты от поверхности. Содержание гумуса здесь — 3-10%.

Иногда отдельно выделяют горные мерзлотно-таежные почвы. Они присутствуют в районах, где лед образуется только зимой.

Они встречаются в горной местности Восточной Сибири, на Дальнем Востоке, в Канаде и на Аляске. Чаще всего они находятся в непосредственной близости от различных водоемов.

Земля этих районов чрезмерно увлажнена, поскольку она не пропускает ни дождевую, ни талую воду.

Почвы формируются в основном в местах, где растут лиственные деревья и такие кустарники, как голубика, брусника, багульник.

Для мерзлотно-таежных почв характерны кислые и сильнокислые реакции. Также для них свойственна ненасыщенность оснований. Кислотность становится меньше в нижней части профиля.

Мерзлотно-таежные почвы занимают огромные территории, чаще всего они труднодоступны. Обычно это места, где происходят значимые изменения влажности и характера почвообразующих пород.

Принято считать, что можно выделить сразу несколько подвидов, однако из-за недостаточности исследований сделать это невозможно.

Что растет на почвах тайги?

Флору данной природной зоны принято делить на два типа: хвойный и лишайниковый лес.

В первом случае он состоит из множества рядом расположенных деревьев, почва при этом покрыта мхом. Во втором случае он более свободный, земля покрыта лишайниками, чаще всего встречается в северных районах.

Леса тайги в основном хвойные, здесь доминируют ель, лиственница, сосна и кедр.

Вечнозеленые породы имеют хорошую приспособленность к суровым условиям. Корневая система деревьев адаптирована к тонкому слою почвы, а также к сезонным ее изменениям, предотвращает вымерзание.

Форма игл и их направленность концами вниз способствуют страхованию снега.

Встречаются здесь и широколиственные породы: береза, рябина, осина, ива. На полянах, по берегам рек, там, где есть возможность получить достаточно солнца, растут травы.

Тайге свойственно отсутствие или слабое развитие подлеска (так как в лесу мало света) , а также однообразие травяно-кустарникового яруса и мохового покрова (зелёные мхи) .

Виды кустарников (можжевельник, жимолость, смородина, ива и др.) , кустарничков (черника, брусника и др.

На севере Европы (Финляндия, Швеция, Норвегия, Россия) преобладают еловые леса, в Северной Америке (Канада) — еловые леса с примесью лиственницы канадской. Для тайги Урала характерны светлохвойные леса из сосны обыкновенной.

В Сибири и на Дальнем Востоке господствует редкостойная лиственничная тайга с подлеском из кедрового стланика, рододендрона даурского и др.

Фауна тайги

Животный мир тайги богаче и разнообразнее, чем животный мир тундры. Многочисленны и широко распространены: рысь, росомаха, бурундук, соболь, белка и др.

Из копытных встречаются северный и благородный олени, лось, косуля; многочисленны зайцы, бурозубки, грызуны: мыши, полёвки, белки обыкновенная и летяга, бурундуки.

Из птиц обычны: глухарь, обыкновенный рябчик, кедровка, клесты и др. Для тайги Северной Америки типичны американские виды тех же родов, что и в Евразии.

В таёжном лесу по сравнению с лесотундрой благоприятнее условия для жизни животных.

Здесь больше оседлых животных. Нигде в мире, кроме тайги, не водится столько пушных зверей.

В зимний период подавляющее число видов беспозвоночных, все земноводные и пресмыкающиеся, а также некоторые виды млекопитающих погружаются в анабиоз и зимнюю спячку, снижается активность ряда других животных.

По видовому составу различают светлохвойную (сосна обыкновенная, некоторые американские виды сосны, лиственницы сибирская и даурская) и более характерную и распространённую темнохвойную тайгу (ель, пихта, кедровая сосна) . Древесные породы могут образовывать чистые (еловые, лиственничные) и смешанные (елово-пихтовые) древостои.

Дерново-подзолистая. Испаряемость 545 мм, осадки 550 мм, Средняя t° в июле 17°-20 °C, зимой средняя t° января на западе −6° С, а на востоке −13° С.

Увлажнённость достаточная. 1-6 % гумуса.

Таёжные почвы

На песках и щебнистых породах в тайге широко распространены подзолы. Эти две почвы похожи не только названиями, но и белёсым цветом верхних минеральных горизонтов, которые залегают сразу под лесной подстилкой.

Под влиянием кислот органических веществ разрушаются минералы, содержащие железо (они и придают почве характерный бурый цвет ), а почвенные растворы вымывают это железо вниз– создаётся белёсый горизонт вымывания. Но вот нижние слои (горизонты вмывания ) в подзолистых почвах на глинах и подзолах на песках отличаются.

В подзолистых почвах вымываются не только железистые соединения, но и глинистые частички – они и накапливаются в нижних почвенных слоях. В песках глинистых частиц почти нет, и в нижние горизонты подзолов вмываются соединения железа и органического вещества. Если в условиях влажного климата тайги верхние торфянистые слои почвы под лесом успевают немного просыхать, а средние и нижние минеральные – нет, формируются глеевые таёжные почвы (глеезёмы ).

Их много на плоских равнинах Зап. Сибири. В Вост. Сибири лесные почвы находятся под большим влиянием неглубокой многолетней мерзлоты, которая не пропускает талую и дождевую воду, эти почвы переувлажнены и называются мерзлотно-таёжными глеевыми.

Все глеевые почвы окрашены в сизый и ржавый цвета из-за процесса оглеения. В резко континентальных таёжных р-нах Якутии в условиях засушливого климата формируются палевые мерзлотные почвы с серым гумусовым горизонтом, под которым находится бурый (палевый ) горизонт; карбонаты кальция не вымыты, а на глуб.1–1,5 м многолетняя мерзлота.

В местах достаточного дренажа развиты подзолистые почвы. Формируются они под пологом хвойного сомкнутого леса в условиях ясно выраженного промывного режима почвогрунтов. Важнейшую черту подзолообразования составляет глубокий распад минеральной части почвы в условиях кислой среды и вынос продуктов этого распада и органических веществ из поверхностных горизонтов вниз.

В связи с этим в верхних слоях почвы возрастает относительное содержание кремнезема, и они, лишенные соединений железа и марганца, приобретают белесый цвет. Так возникает подзолистый горизонт (горизонт вымывания) – существенная особенность подзолистых почв.

Вымываемые сверху вниз вещества на некоторой глубине закрепляются, образуя уплотненный горизонт вмывания. Присутствие железистых соединений придает этому горизонту буровато-ржавую окраску. Сильно уплотненный, он нередко становится водонепроницаемым и вызывает заболачивание вышележащих горизонтов.

В типичном виде подзолистые почвы свойственны только средней тайге.

На севере же зоны вследствие избыточного увлажнения подзолистый процесс осложняется глеевым. Поэтому в северной тайге преобладают глеево-подзолистые почвы, характеризующиеся признаками оглеения в верхнем, подзолисто-элювиальном горизонте.

На юге тайги, где в составе лесов усиливается роль лиственных пород и под полог их проникают луговые травы, подзолообразование осложняется дерновым процессом. Развитие этого процесса приводит к формированию дерново-подзолистых почв, содержащих дерновый горизонт с более высоким содержанием гумуса и зольных элементов, чем у подзолистых почв.

Важнейшие особенности подзолистых и дерново-подзолистых почв, обладающих невысоким естественным плодородием, – небольшая мощность гумусового горизонта, малые запасы азотной и зольной пищи, кислая реакция, слабая структурность и недостаточная аэрация.

Свойства почв хорошо отражают геохимические особенности автономных таежных кислых ландшафтов, выраженные А. И. Перельманом для южной тайги в виде формулы: Н+ (N, Р, К, Са, Na, Со, Мо, Си, В, I, F, Zn)/(Н+ (Мn))

В сопряженном с ними болотном ландшафте значение Н+ как типоморфного иона сохраняется, но здесь к нему добавляется еще железо.

Острый дефицит многих элементов, особенно кальция, наблюдающийся в кислых таежных ландшафтах, снижает продуктивность пастбищ и посевов, вызывает различные заболевания у домашнего скота. Хорошее средство мелиорации кислых таежных ландшафтов – известкование почв, внесение органических и минеральных удобрений.

Источник