Почвы бореального пояса это

ПОЧВЫ БОРЕАЛЬНОГО ПОЯСА

Бореальный (умеренно холодный) биоклиматический пояс северного полушария Земли отличается наибольшей протяженностью и монолитностью. Он охватывает области хвойных лесов с фрагмен­тами горных тундр Евразии и Северной Америки в виде сплошного то расширяющегося, то сужающегося пояса, который протягивается от западных до восточных побережий континентов. Южная грани­ца в Восточной Сибири проходит примерно на 50° с.ш. В Западной Сибири она смещается к северу и проходит на 58—57° с.ш. вплоть до восточной части Европейской равнины. За пределами России бо­реальный пояс находится в северной половине Европы, в Северной Америке. В Южном полушарии он находится только в Южной Аме­рике, в районе Огненной Земли.

В России площадь бореального пояса около 55% всей территории, а на Земле его площадь составляет 15% всей суши.

Подзолистые почвы характерная черта бореального пояса. Подзолистый процесс в наиболее типичной форме своего проявления с элювиально-иллювиальной дифференциацией почвенного профиля на горизонты

А_о — лесная подстилка из полуразложившихся, часто оторфованных растительных остатков мощностью 2-10 см;

А1 — гумусовый затечный горизонт мощностью 1—3 см;

А₂ — подзолистый элювиальный самый светлый в профиле (белесый, иногда палевый, «подзолу»); кремнеземистый, легкого гра­нулометрического состава чешуйчато-плитчатбй структуры;

В1 — иллювиальный, глинисто-железистый, коричнево-бурый или красно-бурый, самый плотный и ярко окрашенный, грубой комковатой структуры. Мощность горизонта может простираться до глубины 100 см;

С — материнская порода суглинистого или глинистого гранулометрического состава разного происхождения, но, как правило, бесцарбонатная.

Состав и свойстваподзолистых почв определяются особенностями процессов почвообразования. Важнейший генетический признак — элювиально-иллювиальное распределение по профилю почв минеральной массы. Верхние горизонты обеднены тонкодисперс­ными механическими элементами (физическая глина и ил), а также полуторными окислами (Fe₂O₃, А1₂О₃), а нижняя иллювиальная часть профиля обогащена этими компонентами по сравнению как с материн­ской породой, так и особенно с элювиальным горизонтом А₂.

Для минералогического состава резкое преобладание первичных минералов (кварц, полевые шпаты, слюды и др.). Из вторичных минералов присутствуют гидрослюды, вермикулит, каолинит, монтмо­риллонит. Все они, как правило, достались почве в наследство от материнской породы. Почвообразованные вторичные минералы — аморфные полуторные окислы, гидрогетит, гиббсит.

Все подзолистые почвы промыты от растворимых солей и кар­бонатов. Для них характерно повышенное содержание подвижного железа, алюминия и марганца, часто в количествах, токсичных для сельскохозяйственных растений.

Специфическая черта подзолистых почв — крайняя бедность гуму­сом.

а гумуса в нем 1-2%. В подавляющем количестве находятся фульво-кислоты, отношение Ср^Сок около 0,4.

Почвы подзолистого типа характеризуются невысокой емкостью обмена, низкой насыщенностью основаниями (менее 50%), кислой реакцией и малой буферностью. Наименьшей емкостью характеризуется подзолистый горизонт, наибольшей — ил­лювиальный. Подзолистые почвы имеют повышенную обменную кис­лотность, обусловленную водородом и алюминием. Подзолистые почвы бесструк­турные; их плотность заметно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к нижним. Иллювиальный горизонт отличается повышен­ной плотностью и наименьшей пористостью. В суглинистых почвах из-за его слабой водопроницаемости в подзолистом горизонте может создаваться верховодка, создавая условия для оглеения этой части профиля.

Источник

Почвенный покров таежно-лесной зоны бореального пояса

Почвенный покров таежно-лесной зоны бореального пояса

Земледельческая освоенность бореального пояса едва достигает 5 %. Главной причиной этого является суровость климатических условий, прежде всего недостаток тепла для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. Основные направления хозяйственного использования бореального пояса – лесное хозяйство, охота и оленеводство. Южные районы таежной зоны по почвенно-климатическим условиям благоприятны для возделывания зерновых и технических культур и интенсивно осваиваются. Главные проблемы земледелия — внесение органических и минеральных удобрений и мелиорации заболоченных почв.

Лесные ландшафты занимают значительные территории в Евразии, Северной Америке, образуя обширный бореальный и суббореальный пояс лесов северного полушария.

В лесной зоне Евразии климатические условия закономерно меняются как с юга на север, так и с запада на восток (резко возрастает континентальность климата). В Карелии в среднем в январе -10°С, июле +15°С при 500 мм осадков в год, тогда как в Восточной Сибири на этой же широте в январе -30°С при 150-200 мм осадков. В сибирской тайге вечная мерзлота, но почва оттаивает на 0,5-1,0 м (на песках – до 2,5 м), поэтому нет препятствий для роста древесных растений, обладающих неглубокой корневой системой. Фульвокислоты нейтрализуются в Вh с образованием фульватов, выпадающих в осадок.

Процесс подзолообразования наукой до конца еще не раскрыт. Обычно его рассматривают как процесс разрушения агрессивными фульвокислотами минералов горизонта А2, продукты разрушения выносятся в горизонт В, где осаждаются, а А2 обесцвечивается. Но эта позиция остается дискуссионной из-за наличия в А2 неустойчивых к разрушению минералов типа пироксенов, слюд, амфиболов. Другая группа ученых видит причину образования А2 в периодическом оглеении верхней части почв, что еще более спорно, так как не объясняет явной аккумуляции в горизонте В. По Пономаревой, все продукты разрушения аккумулируются в биомассе.

В 1880 году дальнейшем В.В. Докучаев на примере подзолистых почв Смоленской губернии пришел к выводу, что они образовались в лесах при существенном участии болотной (моховой) растительности. Кстати, термин «подзол» был взят им из народного лексикона Смоленской губернии.

Современные представления о подзолообразовании вытекают из работ И.В. Тюрина, С.П. Яркова, А.А. Роде, И.С. Кауричева, В.В. Пономаревой и других. По В.В. Пономаревой (1964, 1980), генезис подзолистых почв под лесом связан с особыми биоклиматическими биогеохимическими условиями. Он обусловлен 1) обедненностью растительного опада азотом и зольными элементами; 2) пониженными температурами и промывным водным режимом; 3) особенностью биокли-матических превращений опада – замедлением микробной деятельности, преобладанием грибного кислотообразующего разложения, консервацией лесного опада в виде подстилки, продуцированием в подстилке и вымыванием водорастворимых гумусовых кислот (фульвокислот) и простых органических кислот.

При передвижении вниз по профилю растворы реагируют с первичными и вторичными минералами, разрушая их и мобилизуя имеющиеся в породе свободные полутораоксиды. Одновременно под подстилкой происходит осаждение бурых гуминовых кислот, связанных с полутораоксидами, и в очень малой степени серых гуминовых кислот, связанных с кальцием. В результате формируется гумусовый горизонт A1 или А1А2. Более низкомолекулярные фракции, включая фульвокислоты, проходят ниже и образуют горизонт А2. Продукты разрушения минералов выносятся глубже и осаждаются вместе с выносимыми неразрушенными илистыми частицами, образуя иллювиальный горизонт В, в том числе Вт – глинисто-иллювиальный, Bf – железисто-иллювиальный. При этом соотношения между горизонтами A1 и А2 зависят от количества и качества разложившейся биомассы, но в общем профиль формируется как единое целое, во всей совокупности генетических горизонтов Ао – A1 – А2 – В – С.

На карбонатных породах подзолистый процесс значительно ослабевает и доминирует дерновый процесс. Одновременно с процессом оподзоливания и лессиважа на суглинистых почвах при избыточном увлажнении развивается элювиально-глеевый процесс, формирующий горизонты глееподзолистых почв северной тайги. Оглеение усиливает оподзоливание, а гумусонакопление снижает интенсивность этого процесса. Совокупность процессов оподзоливания, лессиважа и элювиально-глеевого приводит к существенному ухудшению агрономических свойств почв.

Характерной морфологической особенностью подзолистых почв является отсутствие четко выраженного гумусово-аккумулятивного горизонта. Подзолистые почвы приурочены к выравненным слабодренированным участкам (надпойменные террасы, зандровые равнины), сложенным более тяжелыми породами. Растительный покров представлен хвойной растительностью, зелеными мхами, кисличником, черничником, иногда сильно изрежен или вообще отсутствует.

Элювиальные горизонты обеднены физической глиной, Fе2О3, Аl2О3, катионами оснований, относительно обогащены SiO2 (до 85%). При распашке из-за низкой влагоемкости они заиливаются, целинные аналоги подвергаются поверхностному оглеению.

Отличительная черта почв – наличие в пределах профиля или у его нижней границы многолетней мерзлоты, которая зимой смыкается с сезонно-промерзающим слоем. Восточно-Сибирская область охватывает обширные пространства Средней и Восточной Сибири. Для нее характерны экстраконтинентальный холодный климат с большим диапазоном атмосферного увлажнения, господство горного рельефа и разнообразие состава почвообразующих пород (в основном продуктами выветривания коренных пород). Леса представлены светлохвойной лиственничной тайгой. В пределах области господствуют горно-зональные макроструктуры ПП. В почвенном покрове преобладают на суглинисто-глинистых породах глее-мерзлотно-таежные (в северной тайге) и мерзлотно-таежные (в средней тайге) почвы в сочетании с мерзлотными болотными. Мерзлотно-таежные почвы с признаками криотурбаций и надмерзлотного оглеения имеют кислую реакцию, низкую насыщенность основаниями, фульватный потечный гумус и слабо дифференцирован.

На некоторых картах подбуры именуют мерзлотно-таежными ожелез-ненными. Они кислые по всему профилю (рН 4–5), имеют малую емкость поглощения из-за преимущественно рыхлых песчано-дресвяных почвообразующих пород. Подбуры широко распространены и в Северной Америке. На Якутско-Вилюйской низменности распространены мерзлотно-палевые и черноземовидные степные почвы, изредка солончаковые. Широко распространены пеплово-вулканические почвы. Особенно много их на Камчатке, Курильских и Алеутских островах, на Аляске. Пеплово-вулканические почвы слоисты и содержат погребенные почвенные профили (результат периодических пеплопадов).

Доля пашни не превышает 2%, но в южных районах зоны и в Якутии земледелие есть. Эта зона неблагоприятна в геохимическом аспекте – почвы зоны теряют в результате вымывания многие элементы, необходимые для нормального развития животных, в первую очередь йод, медь, кальций и другие.

Почвы зоны смешанных лесов

К югу от таежных лесов располагаются смешанные хвойно-лиственные леса. Они широко распространены на Восточно-европейской равнине, но в Азиатской части не образуют сплошной зоны. В европейской части леса состоят из сосны, ели, березы, осины, в Предуралье появляется пихта, в Западной Сибири – береза и осина. Хорошо развит травяной покров. Биомасса 200–300 т/га, опад больше, чем в тайге, но интенсивнее минерализуется, поэтому лесная подстилка меньше.

Климат более теплый по сравнению с тайгой, 500–600 мм осадков в год. Континентальность на восток возрастает, но везде количество осадков превышает испарение.

Почвообразующими породами служат в основном валунные суглинки и супеси ледникового генезиса. На протяжении нескольких тысяч лет морена выщелочилась, обилие валунов затрудняет земледелие. Распространены также тяжелые озерно-ледниковые отложения и водно-ледниковые супеси, есть лессовидные суглинки (южнее границы последнего оледенения) и древнеаллювиальные отложения.

Наиболее характерны дерново-подзолистые почвы, которые особенно типичны на покровных суглинках А₀-А₁-А₂-В-С. При близком стоянии грунтовых вод может возникнуть заболачивание почвы, образуются торфяно-подзолисто-глеевые и тому подобные почвы. Дерново-карбонатные почвы (рендзины) образуются в автоморфных условиях на карбонатных породах. Особенно их много в Прибалтике. Они имеют профиль: А₁(15 см) – В(15-18 см) – С(D).

Автоморфные почвы зоны смешанных лесов развиваются при хорошо выраженном промывном водном режиме. С увеличением содержания хвойного компонента возрастает масса мертвого органического вещества на поверхности почвы. В Беларуси в ельниках около 50 т/га, в хвойно-широколиственных – 20 т/га. Обилие фульвокислот способствует кислой реакции, которая становится значительно менее кислой ниже по профилю. Наиболее важную роль играет процесс перемещения дисперсных частиц с фильтрующимися водами – лессиваж. Кислые воды удаляют из почвы основной коагулятор – кальций, что делает возможным освобождение и перемещение вниз илистых частиц.

В образовании профиля почв смешанных лесов принимает участие и процесс сезонного оглеения, с которыми связано образование значительного количества железо-марганцевых конкреций в гор. В.

Название дерново-подзолистые неточно отражает сущность этих почв – они являются кислыми лессивированными почвами с дифференцированным профилем (подзолювисоли). В этих почвах происходит связывание многих элементов в гор. Ао и энергичный вынос наиболее активных компонентов в гор. В. Гидроморфные почвы зоны смешанных лесов достаточно разнообразны. При избыточном увлажнении водораздельных пространств и недостатке элементов питания развиваются мхи, а не травы – образуются верховые низкозольные (1–5%) сфагновые болота за счет избыточного атмосферного увлажнения.

Большая часть химических элементов поступает с водой в нижние части склонов, где формируются низинные болота, отличающиеся высокой зольностью, исчисляемой десятками процентов. В профиле таких почв под торфяным горизонтом часто залегает гумусовый А₁ и ниже – глеевый голубовато-серого цвета. Грунтовые воды обогащены в результате почвообразования железом и марганцем, поэтому формируются железистые и марганцевые новообразования. Иногда их так много, что их можно добывать как руду. Встречается и слой скоплений фосфатов железа (вивианита, босфорита и т.п.). Имеет место довольно четкое геохимическое соподчинение в системе водораздел – замкнутое понижение.

Более сложное взаимодействие автоморфного и гидроморфного почвообразования имеет место в поймах рек. Пойменные почвы занимают до 8% почв зоны. Характерная особенность – ежегодные паводки или половодья, близость грунтовых вод.

На прирусловой пойме обычно формируются слаборазвитые дерновые почвы, иногда оподзоленные. Летом здесь бывает даже дефицит влаги для растений. Четко выражена слоистость. На центральной пойме поверхность обычно ровная, устойчивый водный режим, много элементов питания – пышные пойменные луга. Для луговых почв здесь характерна высокая мощность гумусового горизонта (до 1 м), оглеение в нижней части профиля.

Притеррасная пойма понижена, заболочена, здесь отлагаются наиболее тонкодисперсные частицы из полых вод. Часто формируются пойменные болота. Особенно много иловатых почв типа низинных болотных. Здесь концентрируется много элементов из сопряженных частей ландшафта.

В целом зона смешанных лесов обладает довольно пестрым почвенным покровом. К югу дерново-подзолистые почвы все более сближаются по свойствам с серыми лесными. Дерново-подзолистые почвы формируются как правило на суглинистых отложениях, а на рыхлых породах развиваются иллювиально-железистые подзолы и кислые песчаные почвы без иллювиального горизонта, особенно в Полесьях. Полоса песчаных подзолов тянется вдоль побережья Балтийского моря, на заболоченных участках которых (геестах) развиваются торфяно-болотные почвы. В этой зоне местами встречаются дерново-карбонатные почвы и бурые лесные (под хвойно-широколиственными лесами на остаточно-карбонатных породах).

В Северной Америке в зоне смешанных лесов в приатлантической части развиты почвы типа кислых бурых, в более континентальных районах – серо-бурые с осветленным горизонтом А₂. Наиболее благоприятны для земледелия суглинистые почвы зоны, но кислая реакция, местами заболачивание затрудняют их использование. На территории, охваченной последним оледенением, использование затрудняет сильная завалуненность. Степень земледельческого освоения – 30–45 %. Крайне важными приемами являются известкование, внесение органических и минеральных удобрений.

Источник