Почвы лугово степной зоны

Почвы луговых и лугово-разнотравных степей

Степная зона формируется в суббореальном, субтропическом и тропическом поясах. Количество осадком равны или близки к величинам испарения. Создается промывной, слабопромывной или слабовыпотной водный режим. В суббореальном поясе формируется три природные зоны:

1. Луговые степи с черноземами на Евроазиатском материке;

2. Прерии Северной Америки с черноземовидными почвами;

3. Сухие степи с каштановыми почвами.

Черноземы простираются от зоны широколиственных лесов Евразии (Восточно-Европейская равнина) в стороны Западной Сибири и на севере Казахстана. Встречаются на территории Монголии, фрагментарно на нижней и средней Дунайской низменности, в Северной Америке в пределах Великих равнин.

Растительность, климат. Эти территории покрыты разнотравно-типчаково-ковыльной растительностью. Температурный режим создает теплый вегетативный период и слабовыраженную континентальность. Зимой температуры от -5 до -20 0 С, летом – от +18 до 20 0 С, количество осадков составляет 350 – 500 мм. Биомасса растительности достигает 30 тонн с гектара, где преобладает корневая система, служащая основой образования гумуса. Лесные участки встречаются на водоразделах, балках и речных террасах. Рельеф в Европейской части преимущественно равнинный. В Азиатской части черноземы занимают слабо расчлененную равнину, северную часть Казахстана, предгорья Алтая и Минусинскую котловину, отдельные участки в Забайкалье.

Почвообразующие породы – лессы и лессовидные суглинки в Поволжье, Прикавказье и Казахстане встречаются глины. Особенностью почвообразующих пород является карбрнатность, а в Западной Сибири встречается засоленность.

Таким образом, факторы почвообразования способствуют формированию богатых гумусом и химическими элементами питания, создают зернистую структуру, за что В. В. Докучаев назвал черноземы «царем почв».

По суммарной мощности горизонтов подразделяются на виды:

1. Маломощные – мене 40 см;

2. Среднемощные – 40 – 80 см;

3. Мощные – 80 – 120 см;

4. Сверхмощные – более 120 см.

Различают подтипы черноземов: типичные, выщелоченные, оподзоленные.

Черноземные почвы высокотравных прерий. В Северной Америке в пределах Центральных равнин черноземовидные почвы имеют меридиональное направление и формируются под высокотравными прериями. Климат влажный умеренно континентальный. Осадков выпадает 800 – 1000 мм, а испарение составляет 800 – 1500 мм. Среднегодовая температура воздуха + 7 – 10 0 С. Растительность злаково-разнотравная (высокотравная). Здесь не бывает засух, поэтому урожай сельскохозяйственных культур более высок, чем у черноземных почв Европы и Азии. В сельскохозяйственном отношении почвы используются интенсивно. Это зона выращивания кукурузы, подсолнечника, сои, трав.

Каштановые почвы. Они сменяют черноземные почвы. Тянутся узкой полосой в широтном направлении в Европе вдоль Черного и Каспийского морей на восток к Казахстану и Монголии. В Северной Америке имеют меридиональное распространение на юге Великих равнин. Эти почвы встречаются в Румынии, Испании, на юге аргентины, в предгорных районах Чили.

Климат. Каштановые почвы формируются в сухом континентальном климате с теплым засушливым летом и холодной зимой. Средняя температура воздуха +9 0 С (в Европейской части) и 2—3 0 С (в Азиатской части). Осадков выпадает мало – 350 – 400 мм, в восточных районах – 200 – 300 мм.

Рельеф и почвообразующие породы. В основном рельеф равнинный, формируются эти почвы на лессовидных карбонатных породах. Грунтовые воды залегают глубоко, часто возникает засоление.

Растительность изреженная, ассоциации типчаково-ковыльные. Разделяются на три подтипа:

1. Светло-каштановые (гумуса 2 – 3%);

2. Каштановые (3 – 4%);

3. темно-каштановые (5 – 6%).

В сельскохозяйственном отношении используются как пастбище и как пашня для выращивания зерновых культур (твердую пшеницу), кукурузы, подсолнечника.

Лекция 13 (2 часа)

Источник

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Почвы зоны луговых н лугово-разнотравных степей

Автоморфные почвы ландшафтов луговых и лугово-разнотравных степей получили название черноземов. Черноземы простираются сплошной полосой через Восточно-Европейскую равнину, Южный Урал и Западную Сибирь до Алтая: восточнее они образуют отдельные массивы. Их наиболее восточный массив находится в Забайкалье. Изучение черноземов России имело особое значение для развития почвоведения. Эти почвы исследовались особенно настойчиво в силу их высокого плодородия и важного экономического значения. В. В. Докучаев называл чернозем «царем почв»1.[ . ]

В процессе изучения черноземов В. В. Докучаевым были заложены основы генетического почвоведения. По образному выражению В. И. Вернадского, «в истории почвоведения чернозем. сыграл такую же выдающуюся роль, какую имели лягушка в истории физиологии, кальций в кристаллографии, бензол в органической химии»2. Поэтому народное русское слово «чернозем» вполне заслуженно вошло в качестве научного термина в наиболее распространенные языки мира.[ . ]

Развитие взглядов на природу черноземных почв претерпело сложную эволюцию. Академик П. Паллас в 1779 г. высказал предположение о том, что чернозем представляет собой морской ил, оставшийся после отступания Черного и Каспийского морей. В 40-х годах прошлого века знаменитый английский геолог П. Мурчисон, приглашенный Николаем I для геологического обследования России, предложил гипотезу о ледниковом происхождении чернозема. Согласно этой гипотезе чернозем — продукт переотложения ледниковым морем и айсбергами черной юрской глины.[ . ]

Современные представления о черноземе сформулировал В. В. Докучаев в своем монографическом исследовании «Русский чернозем» (1883). В. В. Докучаев показал, что чернозем формируется в результате взаимодействия всех факторов почвообразования. В последующем черноземы углубленно изучались многими исследователями как в нашей стране, так и за рубежом.[ . ]

Источник

Горно-луговые почвы. Горные лугово-степные почвы

Горно-луговые почвы

Условия формирования

Горно-луговые почвы формируются в высокогорьях Кавказа, Алтая, Саян, в среднегорьях Урала за пределами верхней границы леса в альпийском и субальпийском поясах. Растительный покров представлен сообществами среднетравных субальпийских лугов (гераниевых) и низкотравных (кобрезиевых) альпийских лугов. Материнской породой служит бескарбонатный элюво-делювий коренных пород, реже — рыхлые наносы.

Морфологическое строение профиля

(Tj) — Av — Ap — ABp — BCp — Cp(D)

Субальпийские горно-луговые почвы характеризуются наличием мощной, плотной, прочно скрепленной корнями травянистой растительности дернины Av мощностью до 10 см и более. Альпийские горно-луговые почвы имеют своеобразный дерново-сухоторфянистый горизонт Tj мощностью 1–2 см. Залегающий под ним гумусово-аккумулятивный горизонт Aр характеризуется водопрочной зернистой структурой, средне- и тяжелосуглинистым гранулометрическим составом, наличием большого количества слаборазложившейся корневой массы, ходов почвенных животных и землероев. Чаще всего профиль горно-луговых почв отличается постепенным характером переходов между горизонтами, слабой дифференцированностью и небольшой мощностью, редко превышающей 60–70 см, наличием каменистых включений.

Основные почвообразовательные процессы

• Гумусово-аккумулятивный процесс
• Биогенное и коагуляционное оструктурирование

Хозяйственное использование

Основными видами хозяйственной деятельности в горно-луговом поясе являются пастбищное скотоводство, сенокосы и рекреационная деятельность. При устройстве пастбищ и сенокосов необходимо применение удобрений и соблюдение противоэрозионных мероприятий (террасирование и закрепление склонов, соблюдение пастбищеоборотов, нормирование выпаса); при организации рекреационных территорий — нормирование рекреационной нагрузки.

Аналитическая характеристика горно-луговых почв [148]

Свойства

Горно-луговые почвы имеют небольшую плотность верхних горизонтов, для них характерны большая влагоемкость и высокая водопроницаемость, обычно уменьшающиеся от верхних горизонтов к нижним. Последнее является основной причиной формирования верховодки. Горно-луговые альпийские почвы содержат большое количество гумуса, в составе которого много слабогумифицированных соединений, придающих ему «грубый» характер. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. Для минеральной части почвы характерно высокое содержание свободных оксидов железа, вплоть до образования конкреций. Горно-луговые альпийские почвы имеют кислую реакцию, обусловленную в основном алюминием, невысокую емкость катионного обмена и слабую насыщенность основаниями. Субальпийские горно-луговые почвы характеризуются «мягким» характером гумуса, в котором меньше слабогумифицированных соединений, и большой мощностью гумусового профиля, меньшей кислотностью, более высокой емкостью катионного обмена и большей насыщенностью основаниями.

Горные лугово-степные почвы

Условия формирования

Горные лугово-степные почвы развиваются в высокогорной зоне под альпийскими и субальпийскими остепненными лугами и луговыми степями Восточного Кавказа, гор Южной Сибири, а также встречаются на отдельных ксероморфных участках внутри ареала горно-луговых почв. Горные лугово-степные почвы формируются в умеренно-влажных условиях склонов всех экспозиций, но преимущественно южных румбов, на слабоненасыщенных сиаллитных продуктах выветривания плотных осадочных и массивно-кристаллических пород. В растительном покрове доминируют нагорные ксерофиты: эфедра, типчак, ковыль и др.

Морфологическое строение профиля

Av — Ap — ABp — BCp — Cp(D)

Профиль горной лугово-степной почвы состоит из дернины Av мощностью около 10 см серовато-коричневого цвета, порошистой структуры. Гумусовый горизонт Aр мощностью 10–15 см — черный, с зернистой структурой, многочисленными следами почвенной фауны, легкосуглинистого состава. Он сменяется более светлым переходным слабо оструктуренным горизонтом, постепенно переходящим в почвообразующую породу. Весь профиль отличает наличие щебня, часто карбонатного.

Основные почвообразовательные процессы

• Гумусово-аккумулятивный процесс
• Биогенное и коагуляционное оструктурирование

Хозяйственное использование

Основными видами хозяйственной деятельности в горно-луговом поясе являются пастбищное скотоводство, сенокосы и рекреационная деятельность. При устройстве пастбищ и сенокосов необходимо применение удобрений и соблюдение противоэрозионных мероприятий (террасирование и закрепление склонов, соблюдение пастбищеоборотов, нормирование выпаса); при организации рекреационных территорий — нормирование рекреационной нагрузки.

Аналитическая характеристика горной лугово-степной почвы [263]

Свойства

Горные лугово-степные почвы характеризуются слабокислой и нейтральной реакцией среды (рНводн. — от 5,5 до 7,5). Кислотность почв обусловлена как водородом, так и алюминием. Емкость катионного обмена составляет 30 – 35 ммоль(экв.) /100 г почвы, а насыщенность основаниями достигает 70% и более. Содержание гумуса в гумусово-аккумулятивном горизонте составляет около 10%, а состав гумуса — гуматный и фульватно-гуматный, что определяет высокую насыщенность основаниями.

• Горно-луговые почвы, масштаб 1:60 000 000
• Горные лугово-степные почвы, масштаб 1:60 000 000

Источник

ПОЧВЫ ЗОНЫ ЛУГОВЫХ И ЛУГОВО-РАЗНОТРАВНЫХ

СТЕПЕЙ

Условия почвообразования черноземных почв

Черноземные почвы на территории России имеют широкое распространение, встречаются они южнее серых лесных почв.

Климат. Изменение климата в зоне черноземных почв происходит от умеренно теплого и сравнительно влажного на западе до умеренно холодного и сухого на востоке.

Среднегодовая температура колеблется от +10° на западе до -2° С на востоке. Продолжительность периода вегетации на западе составляет 150-180 дней, на востоке— 90-140 дней. Сумма температур выше 10° С в лесостепной зоне достигает в западных районах 2400— 3200 0 С, в восточных —1400—1600°С, в степной части зоны соответственно изменяется от 2300—3500 до 1500— 2300°С. Годовое количество осадков в европейской части составляет 500 мм (наибольшее в Предкавказье — 600 мм) и постепенно уменьшается на востоке до 300— 350 мм. Выпадают они преимущественно в летний период. В целом зона характеризуется недостаточным увлажнением. В лесостепной зоне распространения черноземов отношение количества осадков к испаряемости равно 0,77-1, в этих условиях периодически проявляется промывной водный режим. Южнее в степной зоне возрастает дефицит влаги, преобладает испаряемость над количеством осадков и отношение между ними составляет 0,50-0,66. В степной зоне господствует непромывной водный режим, часто наблюдаются засухи в весенне-летнее время, сопровождаемые суховеями и пыльными бурями.

Рельеф. В европейской части рельеф зоны равнинный, слегка волнистый, в северной части расчленен оврагами, балками и долинами рек, в южных районах он наиболее спокойный, но среди ровных массивов встречаются замкнутые понижения — поды, западины.

На территории зоны в европейской части встречается и несколько возвышенностей — Волыно-Подольская, Средне-Русская, Приднепровская, Донецкий кряж, Приволжская и Общий Сырт. За Уралом равнинный рельеф Западно-Сибирской низменности сменяется Казахским мелкосолочником, восточнее черноземы встречаются на равнинных участках предгорий Алтая и межгорным впадинам.

Почвообразующие породы представлены в основном лессами и лессовидными суглинками. Местами преобладают глинистые породы, (Предкавказье, Поволжье и Заволжье и др.) и засоленные (Западная Сибирь и др.). Большинство почвообразующих пород характеризуются карбонатностью и значительным содержанием пылеватых частиц (размер от 0,05 до 0,001 мм), последнее способствует проявлению водной и ветровой эрозии.

Растительность. В естественном состоянии растительность юга лесостепи представляет сочетание небольших участков лесов, преимущественно дубовых, с массивами луговых степей, богатых разнотравьем. Образование черноземов происходит под травянистой лугово-степной растительностью. Естественная растительность луговых степей представлена главным образом ковылями (несколько видов); типчаком, тонконогом, из бобовых — лядвенцем, желтой люцерной, эспарцетом и др., из разнотравья — шалфеем, колокольчиком, таволожкой и др. Травянистый покров густой и степень покрытия почвы достигает 90%.

В степной зоне в связи с недостатком влаги растительность менее пышная и разнообразная, она представлена разнотравно-ковыльной и типчаково-ковыльной ассоциациями. Степень покрытия почвы составляет от 70 до 40%.

Немалая роль в образовании черноземов принадлежит почвенной фауне.

Происхождение черноземов. Черноземные почвы образовались под травянистой растительностью луговых степей (по Вильямсу, под воздействием дернового процесса). Процесс черноземообразования имеет ряд особенностей. Для него характерно ежегодное поступление большого количества органических остатков травянистых растений (100—200 ц на 1 га), из них на долю корней приходится 40—60%. Органические остатки обладают высокой зольностью, богаты азотом и основаниями. Таким образом, в биологический круговорот веществ поступает ежегодно большое количество азота и зольных элементов (600—1200 кг на 1 га).

Разложение травянистых остатков и процесс гумификации протекают в благоприятных условиях, которые создаются в этой зоне. Процесс гумификации происходит весной и ранним летом при наличии достаточного количества тепла и влаги, затем этот период сменяется летним иссушением, что способствует сохранению и накоплению гумуса Гумус в черноземах прочный, слабо поддается минерализации. Образование гумусовых веществ протекает в массе почвы до глубины проникновения корневых систем в слабощелочной или нейтральной среде. Преобладающая форма гумусовых веществ в черноземах — гуминовые темноокрашенные кислоты. Они быстро нейтрализуются кальцием растительных остатков и карбонатов почвообразующей породы, поэтому не оказывают разлагающего действия на минеральную часть почвы. Отсутствие промывного водного режима, богатство почвы и породы кальцием способствуют закреплению гумусовых веществ в верхних горизонтах.

Образующиеся гуминовые кислоты взаимодействуют с минеральными коллоидами, что способствует образованию водопрочной комковато-зернистой структуры почвы в слое максимального развития корней.

Интенсивность черноземообразования в зоне неодинакова. Наилучшие условия для развития черноземов создаются в южной части лесостепи, но в черноземах лесостепи при наличии периодически промывного водного режима и при участии в процессах почвообразования лесной растительности наблюдается выщелачива­ние (вымывание) карбонатов в нижележащие слои и некоторое оподзоливание.

Таким образом, для черноземообразования характерны накопление большого количества гумуса и элементов питания, мощный гумусовый слой и водопрочная структура.

Классификация черноземов. После работ Л.И. Прасолова, Н.Н.Розова и Е.И. Ивановой сложилось представление о едином типе чернозема и разделении его на пять подтипов в соответствии с природной зональностью на Русской равнине, где с севера на юг более или менее закономерно прослеживается смена подтипов чернозема: оподзоленные и выщелоченные в северной лесостепи, черноземы типичные в южной лесостепи, черноземы обыкновенные в северной степи и черноземы южные в южной степи на переходе к сухим степям. Каждому подтипу черноземов свойственна самостоятельная подзона. Подзоны четко прослеживаются с севера на юг, особенно в европейской части.

В соответствии с «Классификацией и диагностикой почв СССР» 1977 г. различия между черноземами разных родов отражают различия материнских пород и истории развития почв. Виды черноземов выделяются:

по мощности гумусовых горизонтов А+В (в см):

очень маломощные 25

по содержанию гумуса (в % в гумусовом горизонте А):

Различают также черноземы, перерытые землероями и слитые, орошаемые и плантожированные. По степени смытости различают черноземы слабосмытые (смыта поверхностная часть гумусового горизонта А), среднесмытые (смыта верхняя половина горизонта А), сильносмытые (смыт весь горизонт А). Кроме того, в балках, западинах встречаются намытые черноземы с повышенной мощностью перегнойного горизонта и всей почвы.

Особенности черноземов

Строение профиля черноземов. Профиль типичных черноземов имеет следующее строение:

А_о – степной войлок (1-3 см), остатки травянистой растительности;

А – гумусовый горизонт, однородной насыщенной черной или темно-серой окраски, структура зернистая, комковато-зернистая, насыщен корнями растений;

В₁ – гумусовый переходный горизонт с неравномерной черновато- бурой окраской, комковато-зернистый;

В2 – переходный горизонт, неоднороден по окраске, с преобладанием бурых тонов. Встречаются языки и затеки гумуса, гумусовые пятна. Интенсивно перерыт землероющими животными, присутствуют кротовины и червороины. В нижней части присутствуют карбонатные новообразования в виде карбонатной плесени, прожилок, псевдомицелия.

ВС (В_к) – переходный к породе, карбонатно-иллювиальный с обилием конкреционных новообразований извести в виде белоглазки, журавчиков и др. Общее накопление CaCO₃ достигает 10-14 %, с глубиной количество извести уменьшается до стабильных значений, характерных для материнской породы. Структура обычно призматическая;

С – почвообразующая порода.

В строении профиля всех подтипов черноземов имеются общие признаки, характерные для черноземного типа. Первый признак — в профиле черноземов выделяют мощный темноокрашённый гумусовый слой (от 50 до 100 см); у некоторых видов черноземов он может достигать 150— 200 см.

Второй признак, характерный для строения черноземов,— слабая дифференциация профиля на генетические горизонты. Мощный гумусовый слой постепенно переходит в почвообразующую породу. Однако гумусовый слой на всем протяжении имеет неодинаковую окраску, поэтому его подразделяют на несколько горизонтов: гумусовый черного или темно-серого цвета и переходный гумусовый. Мощность горизонтов A+B₁ составляет общую мощность гумусового слоя.

У черноземов оподзоленных и выщелоченных ниже В₂ залегает иллювиальный горизонт В₃, выщелоченный (т.е. вымытый) от карбонатов, постепенно переходящий в почвообразующую породу С, в которой на глубине 130—150 см находится скопление карбонатов в виде известковых трубочек и журавчиков.

Черноземы оподзоленные имеют в гумусовом слое признаки оподзоливания в виде кремнеземистой присыпки (SiO₂) по граням структурных отдельностей (в B₁). Кремнеземистая присыпка — главный отличительный морфологический признак оподзоленных черноземов, она придает профилю пепельный оттенок.

У черноземов типичных, обыкновенных и южных ниже гумусового слоя и горизонта В₂ выделяется горизонт максимального скопления карбонатов — карбонатно-иллювиальный В_к, постепенно переходящий в почвообразующую породу С.

Третий признак, свойственный профилю черноземов — наличие зернистой (в целинных черноземах) и зернисто-комковатой структуры в верхней части гумусового слоя, переходящей затем в нижней части в крупнокомковатую.

В профиле целинных черноземов выше поверхности почвы обычно еще выделяют слой степного войлока А₀ (наземная масса отмерших растений). На пахотных почвах выделяют пахотный слой А_пах (верхняя часть горизонта А).

У чернозема южного мощность гумусового горизонта сокращается до 25 см, карбонаты присутствуют уже в гумусовом горизонте. Внизу профиля в нижней части горизонта ВС часто содержатся мелкие новообразования гипса и легкорастворимых солей.

Черноземы Западной Сибири отличаются от равных им подтипов европейской части маломощностью, большей гумусностью и сильной языковатостью, что связано с их глубоким промерзанием. Иллювиальные горизонты этих черноземов обладают уплотненностью (признак солонцеватости).

Состав и свойства черноземов. Черноземы содержат гумуса от 4—9 до 10—13% и более. Запасы его составляют от 270 до 750 т на 1 га. По профилю почв он убывает постепенно. В гумусе черноземов преобладают гуминовые кислоты на фульвокислотами в отношении 1,5 — 2, они преимущественно связаны с кальцием. Черноземные почвы среди других почв выделяются высоким потенциальным запасом элементов питания и особенно азота. Содержание последнего в черноземах колеблется от 0,2 до 0,5%, Р₂О₅—от 0,15 до 0,30 % и К₂О — от 2,0-2,5%.

В процессе почвообразования в черноземных почвах не происходит изменений механического и минералогического состава. Суглинистый механический состав и высокое содержание гумуса обусловливают высокую емкость поглощения— 30-70 мг-экв. на 100 г почвы. В составе обменных катионов преобладает кальций (более 80% от суммы) и магний ( 3 , что определяется их рыхлым сложением. В нижних горизонтах (иллювиальном выщелоченном и карбонатном) объемная масса почвы увеличивается до 1,3-1,5 г/см 3 . Гумусовые горизонты черноземов обладают благоприятной пористостью, равной 50—60%; в нижних горизонтах она снижается до 40-45%.

Черноземы обладают высокой водопроницаемостью и влагоемкостью, а также хорошей аэрацией. Они способны удержать в слое 0-150 см до 500 мм влаги, то есть все годовое количество осадков.

Сельскохозяйственное использование. Зона черноземных почв является зоной старой земледельческой культуры. Издавна здесь возделывают зерновые, технические, масличные культуры, широко развито животноводство и плодоводство. О степени сельскохозяйст­венного использования почв зоны можно судить по следующим данным: пашня занимает 63%, сенокосы—6,8, пастбища и выгоны —13,7%, леса и кустарники—3,2%, остальную часть площади — неудобные и занятые земли (по Н. Н. Розову).

Основная задача при интенсивном использовании черноземных почв — сохранение и повышение их плодородия. Главными мероприятиями в повышении эффективного плодородия черноземных почв являются накопление влаги и правильное ее использование (агротехнические приемы, снегозадержание, орошение и др.), предохранение почв от эрозии и ббрьба с ней.

Черноземные почвы обладают высоким потенциальном плодородием, но в доступных формах они содержат немного элементов питания, поэтому отзывчивы на применение минеральных удобрений и в первую очередь фосфорных. Эффективны также азотные удобрения, особенно в виде весенних подкормок озимых; на калийные удобрения лучше отзываются технические культуры и масличные (подсолнечник). Наиболее эффективны минеральные удобрения на черноземах лесостепи при более благоприятном водном режиме.

Контрольные вопросы

1. Каковы районы распространения черноземных почв?

2. Охарактеризовать условия почвообразования зоны?

3.Как классифицируются черноземы?

4. Назвать подтипы черноземов и дать им характеристику.

5. Каковы основные проблемы использования и охраны черноземов?

Литература

1.Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения.- М., 2007. С.–С. 160, 339-351.

2. Геннадиев А.Н., Глазовская М.А. География почв с основами почвоведения.- М., 2007.- С.187-231.

3. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение: Учебник для вузов. – Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2007. – 496 с.

3.5.ПОЧВЫ ЗОНЫ СУХИХ И ПУСТЫННЫХ СТЕПЕЙ

Каштановые почвы сухих степей

К югу от черноземных степей простираются сухие степи. Основной зональный тип почв в зоне сухих степей — каштановые. Данные почвы распространены на юге Молдавии и Украины, по побережью Черного и Азовского морей, в Восточном Предкавказье, в Среднем и Нижнем Поволжье. Казахстане, южной части Западной Сибири; отдельными массивами каштановые почвы встречаются в Средней Сибири (Минусинская впадина, Тувинская котловина) и Забайкалье. Встречается сухая степь на севере Испании и на западе США. Наряду с каштановыми почвами, в зоне сухих степей широко распространены засоленные почвы, которые в комплексе с каштановыми солонцеватыми составляют 30% площади зоны.

Климат. Зона сухих степей характеризуется засушливым континентальным климатом, с продолжительным летом и холодной малоснежной зимой. Средняя годовая температура изменяется от 9° С на западе европейской части до 2—3°С на востоке азиатской части страны. Вегетационный период продолжается 170—220 дней. Сумма температур выше 10° С колеблется от 3500° С на западе до 1600° С на востоке. Количество выпадающих осадков уменьшается с севера на юг (от 350 до 250 мм) и с запада на восток (от 300 до 200 мм). Осадки имеют летний максимум. Испаряемость в зоне превышает количество выпадающих осадков в 3—4 раза. Часто наблюдаются засухи с суховеями.

Рельеф и почвообразующие породы. На большей части территории зоны рельеф равнинный (Заволжская сыртовая равнина, Прикаспийская низменность и др.), но встречаются и возвышенности (Тургайская и Казахский мелкосопочник). В равнинной части сильно развит микрорельеф, что оказывает влияние на комплексность почвенного покрова.

Почвообразующие породы разнообразны по происхождению и составу. В европейской части преобладают лессовидные желто-бурые суглинки, в Прикаспийской низменности — пески и суглинки, которые подстилаются морскими засоленными отложениями (шоколадными глинами). Большинство почвообразующих пород зоны карбонатны, многие засолены или подстилаются засоленными породами, что также оказывает влияние на комплексность почвенного покрова.

Растительность. Для сухой степи характерна периодичность вегетации растений: растения произрастают ранней весной и осенью, летом степь «выгорает», вегетация прекращается из-за недостатка влаги. Одна из особенностей растительного покрова — его изреженность, растения покрывают поверхность почвы всего на 50—70%. Травянистый покров представлен преимущественно низкостебельными плотнодерновинными злаками — типчаком, тонконогом, ковылями; к югу увеличивается видовой состав полыней. Много встречается эфемеров.

Происхождение каштановых почв. Образование каштановых почв происходит под воздействием дернового процесса, который несколько ослабленно проявляется в условиях сухой степи. Здесь ежегодно создается небольшая масса органических остатков — от 40 до 80 ц на 1 га, в биомассе преобладают остатки корней. В биологический круговорот вовлекается 250—450 кг зольных элементов и азота на 1 га, в 2—3 раза меньше, чем на черноземах.

Процессы разложения и гумификации органических остатков происходят преимущественно в весенний период, в условиях нейтральной и щелочной реакции почвы. В составе гумусовых веществ преобладают гуминовые кислоты. Гумусовые вещества закрепляются основаниями в верхних горизонтах почвы. В условиях сухой степи на дерновый процесс накладывается солонцовый процесс, что является одной из главных особенностей процесса почвообразования. Развитие солонцеватости связано с избытком натриевых солей в почвенном растворе.

Классификация и строение профиля каштановых почв. Каштановые почвы делят на три подтипа: темно-каштановые с содержанием гумуса 4—5% и мощностью гумусовых горизонтов (A+B₁) 35—45 см; каштановые — гумуса 3—4%, мощность гумусовых горизонтов A+B₁ равно 30—40 см и светло-каштановые — гумуса 2-3%, A+B₁ составляет 25— 35 см.

Близость залегания карбонатов и солонцеватость в профиле почв увеличиваются от темно-каштановых к светло-каштановым почвам.

В профиле каштановых почв четко выделяются генетические горизонты:

A_д —дернина (целинные почвы);

А—гумусовый каштанового цвета, комковатой структуры, мощно­стью 18—22 см (в пахотных почвах — А_пах мощностью 20—22 см);

B₁ — гумусовый переходный;

В₂ — горизонт гумусовых затеков;

В_к горизонт максимального скопления карбонатов на глубине 50—60 см (преимущественно в виде «белоглазки»);

С — почвообразующая порода с пятнами карбонатов и гипса. Солонцеватость в почвах морфологически проявляется в виде призмовидной и столбчатой структуры, в уплотненности сложения и интенсивности бурой окраски.

Состав и свойства каштановых почв. В несолонцеватых почвах гранулометрический состав по профилю мало изменяется, илистая фракция распределена по горизонтам равномерно. Лучшими агропроизводственными свойствами обладают темно-каштановые почвы, которые формируются в северной, более увлажненной части зоны. Суглинистые разновидности каштановых почв содержат больше гумуса, элементов питания, у них выше емкость поглощения, но, как правило, они обладают большей степенью солонцеватости и карбонатности. Каштановые песчаные и супесчаные почвы несолонцеваты или слабосолонцеваты.

В горизонте А темно-каштановых суглинистых почв содержится 4—5% гумуса, 0,25—0,35 азота, 0,1—0,2 фосфора и 1—2% калия. Качественный состав гумуса характеризуется преобладанием гуминовых кислот над фульвокислотами. Содержание гумуса по профилю уменьшается постепенно. Величина емкости поглощения составляет 30—35 мг-экв. на 100 г почвы. Емкость поглощения, содержание гумуса и валовых форм азота, фосфора, калия уменьшаются от темно-каштановых почв к каштановым и светло-каштановым, а внутри подтипа — от суглинистых разновидностей к супесчаным и песчаным.

Каштановые почвы относятся к почвам, насыщенным основаниями, в почвенно-поглощающем комплексе содержатся кальций, магний и натрий. По содержанию обменного натрия определяют степень их солонцеватости.

Верхние горизонты каштановых почв имеют слабо­щелочную реакцию (рН водной вытяжки 7,2—7,3), в нижних горизонтах щелочность увеличивается. Количество элементов питания в доступных формах колеблется в широких пределах и составляет на 100 г почвы от 5 до 20 мг Р₂0₅ и от 10 до 40 мг К₂О.

Физические свойства каштановых несолонцеватых почв вполне удовлетворительны. Водно-физические свойства солонцеватых почв резко ухудшаются. Лучшими по физическим свойствам и увлажнению являются почвы с легким механическим составом.

Сельскохозяйственное использование. Сухие степи — это зона зернового хозяйства и значительно развитого животноводства. В подзонах темно-каштановых и каштановых почв структура земельных угодий следующая: пашня составляет 30,9%, сенокосы—4,4%, пастбища и выгоны — 51,5%, неудобные и занятые земли —13,2%. До освоения целинных земель пашня в этой золе составляла небольшой процент. В южной части на светло-каштановых почвах по прежнему основной отраслью является пастбищное животноводство.

Возделывание зерновых, подсолнечника, бахчевых культур и других сосредоточено преимущественно на темно-каштановых и каштановых (с орошением) почвах. Получение устойчивых урожаев возможно при условии сохранения и накопления влаги путем снегозадержания, полезащитного лесоразведения, применения рациональной системы обработки почвы и поливов. Каштановые почвы нуждаются в минеральных удобре­ниях, особенно в фосфорных и азотных, и отзывчивы на их внесение. Эффективность минеральных удобрений в наибольшей степени проявляется во влажные годы и при орошении. На каштановых почвах с высокой степенью солонцеватости необходимо проводить химическую мелиорацию — гипсование.

В зоне сухих степей сильно проявляется ветровая эрозия, особенно в районах массовой распашки земель. Для предупреждения ветровой эрозии необходимо проводить комплекс агромероприятий, включающий обработку почвы с оставлением стерни на поверхности, полосное земледелие, посев кулис, введение специальных противоэрозионных севооборотов с посевом многолетних трав, посадку полезащитных лесных полос и т.д.

При освоении новых земель необходимо учитывать их агропроизводственные свойства: содержание гумуса, мощность гумусовых горизонтов, механический состав, солонцеватость и др.

Почвы пустынных степей

Южнее зоны сухих степей расположена пустынно-степная зона (полупустыни), распространенная на северном побережье Каспийского и Аральского морей, в южной части Казахского мелкосопочника, на крайнем северо-западе и на подгорных равнинах Джунгарии, Монгольского Алтая и Тянь-Шаня. Обширные пространства полупустыни занимают в Гоби. На территории России пустынные степи присутствуют в Восточном Предкавказье и южном Поволжье.

Климат характеризуется сильной континентальностью и засушливостью. Зима короткая, холодная, с сильными ветрами и буранами, малоснежная. Лето длинное, жаркое и сухое. Среднегодовая температура полупустынь составляет 6—7° С; осадков выпадает 125—130 мм в год. Испаряемость превышает количество осадков в 5—10 раз и больше. В почвах создается резкий дефицит влаги. Однако обилие тепла и света сближает зону полупустынь с зоной сухих субтропиков.

Рельеф и почвообразующие породы неоднородны. Наряду с низменностями (Прикаспийская) есть плоскорогья, возвышенности (Тургайская и Казахский мелкосопочник и др.). Среди почвообразующих пород встречаются пески, лессовидные суглинки, карбонатные породы, много засоленных пород различного происхождения. Растительность представлена главным образом ксерофитами и сильно изрежена; растения покрывают поверхность не более чем на 20—30%. В зоне полупустынь преобладают различные виды полыней, широко встречаются такие полукустарники и кустарники, как джузгун, песчаная акация, тамарикс, белый и черный саксаул и др. Ранней весной и осенью произрастают эфемеры.

Почвенный покров полупустынь неоднородный и комплексный. Основной тип почв — бурые полупустынные. Они встречаются в комплексе с лугово-бурыми полупустынными и солонцами. Солонцеватость почв — зональный признак.

Состав и свойства почв. Мощность гумусового слоя бурых полупустынных почв не превышает 10—15 см, содержание гумуса колеблется от 1 до 2,5%. Для почв полупустынь характерно низкое содержание элементов питания. Их профиль отличается высокой карбонатностью и накоплением легкорастворимых солей и гипса (в конце первого метра в почвах полупустынь). Реакция почв щелочная.

Профиль бурых полупустынных почв имеет следующие генетические горизонты:

А — гумусовый, светло-серого цвета, мощностью 12-15 см;

B — переходный, бурый почти без заметных следов гумификации, до глубины 30-40 см;

В_к – иллювиальный карбонатный горизонт максимального скопления карбонатов на глубине 50—60 см (в виде «белоглазки»);

ВС – иллювиальный гипсовый горизонт скопления карбонатов и гипса;

С — почвообразующая порода с пятнами карбонатов и гипса, легкорастворимых солей. Солонцеватость в почвах морфологически проявляется в виде призмовидной и столбчатой структуры, в уплотненности сложения и интенсивности бурой окраски.

Сельскохозяйственное использование. Зоны полупустынь — база пастбищного животноводства. При орошении незасоленных и слабозасоленных серо-бурых почв можно получать высокие урожаи овощных, бахчевых культур, винограда.

Засоленные почвы (солончаки и солонцы)

К засоленным почвам относятся солончаки (и солончаковые почвы), солонцы (и солонцеватые почвы). Засоленные почвы не имеют самостоятельной почвенной зоны, они встречаются во многих зонах, поэтому получили название интразональных почв. Наиболее распространены они в зонах сухих и пустынных степей, а также в зоне пустынь.

Солончаки. К солончакам относятся почвы, весь профиль которых, в том числе и поверхностные горизонты, содержат много легкорастворимых солей (от 0,6 до 3% и более). При высокой концентрации их в почвенном растворе нарушается снабжение растений водой и элементами питания. Поэтому растительность на солончаках отсутствует или представлена лишь галофитами — солянками.

Солончаки формируются преимущественно по пониженным элементам рельефа (впадины, приозерные террасы и т.д.), а также по берегам морей и соленых озер. Основное условие, способствующее образованию солончаков — накопление солей в почвообразующих породах (автоморфные солончаки) и в грунтовых водах (гидроморфные солончаки). При близком залегании минерализованных вод, в условиях выпотного водного режима, развивается солончаковый процесс.

Солончаки подразделяются по химическому составу, в плотном остатке (т.е. в остатке, который получается после выпаривания водной вытяжки этих почв) которых содержатся легкорастворимые соли. Выделяются следующие подтипы солончаков: 1) хлоридные; 2) сульфатные; 3) содовые; 4) сульфатно-хлоридные; 5) хлоридно-сульфатные. Кроме того, солончаки подразделяются по характеру корки на поверхности почвы на подтипы: корковые с плотной коркой на поверхности; пухлые с пухлым слоем на поверхности; мокрые, имеющие на поверхности гигроскопические соли; СаС1₂; черные, содержащие Na₂CO₃. Наиболее вредны для растений соли NaCl и NaHC0₃+Na₂C0₃. Профиль солончаков слабо дифференцирован на генетические горизонты, в нем можно выделить гумусовый слой А, переходный горизонт В и почвообразующую породу С.

Состав и свойства солончаков. Солончаки относятся к почвам с малым содержанием гумуса и элементов питания. Реакция этих почв слабощелочная (рН 7,3—7,5), в содовых солончаках щелочность резко увеличивается и рН достигает 9—11. Солончаки характеризуются низким природным плодородием.

Сельскохозяйственное использование. В орошаемых районах в результате неправильного орошения могут образовываться солончаки, которые называются вторичными или ирригационными. Массивы почв с вторичными солончаками полностью выпадают из сельскохозяйственного использования. В естественном состоянии солончаки и солончаковые почвы используют под пастбища с низкой продуктивностью. Освоение этих почв возможно при сложных дорогостоящих мелиоративных мероприятиях, направленных на удаление солей. Таким мероприятием является промывка с отводом промывных вод. На промытых почвах для повышения их плодородия необходимо внесение органических и минеральных удобрений. В начале освоения проводится посев солеустойчивых культур (люцерна, донник белый, суданская трава, затем просо, ячмень и др.).

Солонцами называют почвы, в иллювиальном (В) горизонте которых в поглощенном состоянии содержится обменного натрия в количестве более 15% от емкости катионного обмена. Почвы с количеством обменного натрия менее 15% относятся к солонцеватым Легкорастворимые соли в солонцах, в отличие от солончаков, накапливаются на некоторой глубине, а верхняя часть профиля, горизонт А их практически не содержит.

Обменный натрий встречается практически во всех почвах, но его количество обычно не превышает 3%. Развитие солонцового процесса происходит при количестве обменного натрия более 5% от емкости обмена. При этом возникают неблагоприятные для растений свойства солонцеватости: щелочность, дисперсность коллоидов, набухаемость, дефицит влаги, высокая плотность, физиологическая ядовитость катиона натрия. Солонцы имеют дифференцированный профиль, в котором выделяются следующие горизонты:

А – надсолонцовый гумусово-элювиальный, с облегченным гранулометрическим составом, относительно благоприятными агрономическими признаками, от 3до 25 см;

B₁ — иллювиальный солонцовый гумусовый, темно-бурой окраски, со столбчато-призматической или глыбистой структурой, сильноплотного сложения, тяжелого гранулометрического состава. Имеет крайне неблагоприятные для растений физические и водные характеристики, высоко щелочной, практически непроницаем для корней растений;

В₂ – подсолонцовый иллювиальный, содержащий гипс и карбонаты в виде белоглазки;

С — почвообразующая порода (в верхней ее части — скопление солей).

Столбчатые отдельности горизонта В₁ легко распадаются на ореховатые, на гранях которых отмечается глянцевидная лакировка. В сухом состоянии — плотный, трещиноватый, во влажном — вязкий, бесструктурный, мажущийся. При высыхании горизонт В₁ отличается большой плотностью. При рытье ямы его приходится пробивать ломом. В сыром же состоянии он набухает, закупоривает трещины и становится почти непроницаемым для воды. Солонцы характеризуются низкой пористостью и водопроницаемостью. Весной, после таяния снега, и осенью, после дождей, солонцы размокают и превращаются в липкую вязкую грязь, становясь совершенно непроходимыми и непроезжими.

Общая мощность солонцов варьирует в зависимости от их географического распространения от 40 до 100 см. Солонцы классифицируются по двум признакам — по составу солей и характеру структуры горизонта В. По составу солей солонцы подразделяются так же, как и солончаки. В зависимости от мощности горизонта А и, следовательно, от глубины залегания горизонта В различают следующие разновидности солонцов: корково-столбчатые — мощность горизонта А 3-7 см, средне- столбчатые — 7-15 см, глубокостолбчатые солонцы — 15-25 см. По характеру структуры горизонта В солонцы бывают призматические, столбчатые, глыбистые и ореховатые.

Солонцеватость снижает урожаи большинства сельскохозяйственных культур. Для защиты почв при орошении от ощелачивания, содового засоления, осолонцевания необходимо: периодически вносить в почву или с поливной водой небольшие дозы химических мелиорантов (гипс, минеральные кислоты); применять физиологические кислые азотные (сульфат аммония, аммиачная селитра, сульфат-нитрат аммония, аммофос и др.) и кальцийсодержащие (суперфосфат простой и двойной) удобрения; вводить в севообороты многолетние бобовые травы.

Восстановление почв содового засоления требует применения целого комплекса мероприятий: промывок почв с глубоким дренажем; внесения высоких доз химических мелиорантов (серной кислоты, гипса); внесения больших норм органических и физиологически кислых азотных удобрений.

Контрольные вопросы

1. Каковы районы распространения почв сухих степей?

2. Охарактеризовать условия почвообразования зоны. Какие особенности растительности сухих степей влияют на образование почв?

3.Какое строение имеют профили каштановых и бурых полупустынных почв?

4. Назвать подтипы каштановых почв и дать им характеристику.

5. Каковы основные условия образования засоленных почв?

Литература

1.Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения.- М., 2007. С.–С. 160, 339-351.

2. Геннадиев А.Н., Глазовская М.А. География почв с основами почвоведения.- М., 2007.- С.187-231.

3. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведение: Учебник для вузов. – Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2007. – 496 с.

ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ МАТЕРИКОВ

Почвенный покров материков

Полярный пояс Северного полушария в Евразии и Северной Америке включает три широтно вытянутые почвенные зоны: по­лярных пустынных, арктотундровых и тундровых почв. Различное положение зоны тундровых почв в системе термических поясов обусловливает наличие ареалов мерзлотных тундровых почв с горизонтом постоянной мерзлоты (как, например, в более северных и континентальных сибирских тундрах) и ареалов немерзлотных тундровых почв (например, в европейских тундрах).

Бореальный таежно-лесной биоклиматический пояс протягивается через Северную Америку и Евразию в форме сплошного широтного вытянутого ареала. К бореально-таежному лесному поясу приурочена зона под­золистых почв и подзолов, включающая три широтные подзоны: северную — глеево-подзолистых, центральную — типично-подзо­листых и южную — дерново-подзолистых почв. В качестве со­путствующих в каждой из этих подзон распространены иллювиально-гумусовые и иллювиально-железистые подзолы. Во внутрен­них частях Евразии и Северной Америки в зону подзолистых почв вклиниваются с севера ареалы таежно-мерзлотных, палевых мерзлотных и других почв с вечной мерзлотой.

Почвенный покров суббореального (умеренно теплого) пояса полно и разнообразно представлен в Северном полушарии в Ев­разии и Северной Америке. На каждом из континентов этот пояс разделяется на три сектора: восточный и западный приокеанические и внутриматериковый континентальный. Внутриконтинентальный сектор, особенно протяженный в Евразии, и менее протяженный в Северной Америке, характеризуется серией узких широтных почвенных зон. В соответствии с повышением температуры и уменьшением осадков в направлении с севера на юг последовательно сменяют друг друга зоны: серых лесных почв, черноземов, каштановых почв и бурых пус

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Источник