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
Автоморфные почвы зоны степей
1. Географическое распространение.
3. Каштановые почвы.
Географическое распространение.В зоне степей умеренного климатического пояса формируются два зональных типа почв. В лесостепях, луговых и лугово-разнотравных степях распространены черноземы, в сухих степях – каштановые почвы.
Черноземы в Евразии распространены в Западной и Юго-Восточной Европе, широкой полосой протянулись на юге России и севере Казахстана до Монголии и Китая. В России черноземы распространены в центральных регионах Европейской части, Северном Кавказе, Поволжье, юге Западной Сибири. Восточнее Алтая черноземы встречаются отдельными «островами». В Северной Америке черноземы занимают некоторые штаты запада США и южные провинции Канады, в Южной Америке они расположены на юге Аргентины и в южных предгорных районах Чили.
Каштановые почвы распространены в сухих степях. В Евразии зона каштановых почв протянулась полосой к югу от черноземов от Восточного Предкавказья, через Казахстан и юг России до Монголии и Китая. В России самые крупные массивы каштановых почв расположены в Восточном Предкавказье, Среднем и Нижнем Поволжье, на юге Западной Сибири, а также отдельными «островами» в Средней Сибири и Забайкалье. В Северной Америке каштановые почвы занимают центральную и северную часть Великих равнин. В Южной Америке они протянулись узкой полосой в восточных предгорьях Патагонских Анд.
Черноземы.Климат по всей зоне распространения черноземов неоднородный. В Евразии, на Восточно-Европейской равнине среднегодовые температуры воздуха составляют +8-10ºC, средние температуры июля +19-24ºC, безморозный период длится 300 дней, а осадков выпадает около 500-600 мм в год. Сумма активных температур составляет 2200-4000ºC. Тип теплового режима – сезоннопромерзающий. Тип водного режима – периодически промывной (в лесостепях) и непромывной (в степях).
За Уралом черноземы формируются при среднегодовых температурах -2-3ºC, средней температуре июля +17-20ºC, безморозный период длится 110 дней, а осадков выпадает 250-300 мм в год. Сумма активных температур составляет 2200-3000ºC. Характерны суровые, малоснежные, продолжительные зимы. Тип теплового режима – сезоннопромерзающий. Тип водного режима – непромывной.
Для всей зоны характерен коэффициент увлажнения 0,5-1, максимум осадков выпадает в летний период, зачастую они имеют ливневый характер.
В качестве почвообразующих пород выступают лессы и лессовидные суглинки. Как отмечал В. В. Докучаев, лессы и черноземы имеют генетическую связь. Черноземы формируются на лессах, характеризующихся карбонатностью и благоприятными водно-воздушными свойствами. В южных районах черноземы могут формироваться на засоленных породах.
Рельеф зоны черноземных почв равнинный, слабоволнистый или увалистый, зачастую расчленен густой овражно-балочной сетью. Е. М. Лавренко выделяет в зоне лесостепей и степей следующие подзоны (с севера на юг): остепненные луга и луговые степи, разнотравно-типчаково-ковыльная степь, типчаково-ковыльная степь. Каждой подзоне соответствует свой набор растительных сообществ. В целом, в зоне лесостепей и степей с севера на юг уменьшается процент разнотравья и увеличивается доля злаков. Биомасса составляет 250 ц/га, масса опада – 130 ц/га. Почвенно-грунтовые воды залегают глубоко. Животный мир в степях активен (характерна максимальная зоомасса и среднее количество микроорганизмов). Большая часть степей распахана, естественная растительность уничтожена.
Почвообразующие процессы: дерновый, карбонизация. В зоне степей сочетаются наиболее благоприятные условия для протекания дернового процесса почвообразования: высокие показатели биомассы и массы опада, достаточно тепло и умеренно влажно, количество микроорганизмов среднее. При таких условиях гумусовый горизонт имеет большую мощность, он хорошо оструктурен. Карбонизация – процесс вторичной аккумуляции в почвенном профиле карбонатов кальция. Наблюдается в нижней части профиля.
Морфологическое строение и особенности типичного чернозема:
А0 – степной войлок, 1-3 см
А1 – черный (дерновый процесс), 40-60 см, зернисто-комковатой структуры
А1В – переходный горизонт
Вк – бурый (карбонизация), 40-60 см, карбонатные новообразования
Ск – лессы, псевдомицелий, «белоглазка».
Содержание гумуса в верхних горизонтах черноземов 8-12% и более, в составе гумуса преобладают гуминовые кислоты. Реакция среды почвы близка к нейтральной, pH = 6,8-7, емкость поглощения высокая – 40-70 мг-экв/100 г. Степень насыщенности основаниями более 90%. Черноземы являются эталоном оптимального содержания химических элементов для человека.
В зависимости от мощности гумусового горизонта и содержания гумуса в нем, выделяют следующие подтипы черноземов (с севера на юг) [2]:
· оподзоленные, есть переходный горизонт А1А2;
· выщелоченные, есть горизонт Вк;
· обыкновенные А1= 40 см;
В зависимости от условий формирования выделяют 4 группы черноземов: Южно-Европейская (мицеллярно-карбонатные черноземы); Восточно-Европейской равнины; черноземы Западной Сибири и Казахстана (глубокопромерзающие); Восточно-Сибирская (малокарбонатные).
Черноземы обладают высоким плодородием, на их долю приходится половина пахотных угодий России. На этих почвах выращивают зерновые (пшеницу, овес, рожь, ячмень и другие), технические культуры (подсолнечник, сахарную свеклу), бахчевые, огородные культуры, в южных районах виноград. Основными проблемами при использовании являются: снижение плодородия в результате многовекового использования, водная и ветровая эрозия, недостаток влаги в южных районах. Для повышения плодородия почв необходимо внесение минеральных и органических удобрений, сохранение влаги (введение «чистых паров», своевременное боронование, обработка поперек склонов и другие), устройство полезащитных полос, контролированное орошение.
Каштановые почвы. Формируются в условиях сухого и жаркого климата, с засушливым продолжительным летом и холодной малоснежной зимой. Климатические условия в Евразии неодинаковы в разных частях зоны сухих степей. На западе зоны среднегодовые температуры равны +5-9ºC, в то время как на востоке они имеют отрицательные значения и составляют -3-4ºC. Тип теплового режима сезоннопромерзающий. Количество осадков на территории зоны уменьшается с севера на юг и с запада на восток от 350 до 200 мм год. Коэффициент увлажнения по всей зоне меньше 1 (0,25-0,5). Тип водного режима – непромывной.
Каштановые почвы формируются преимущественно на лессовидных суглинках, реже – на лессах и древнеаллювиальных отложениях (Западная Сибирь). Часто почвообразующие породы обогащены грубообломочным материалом, иногда засолены. Рельеф равнинный и волнисто-холмистый, осложнен западинами и микроповышениями.
В составе растительности сухих степей преобладают степные злаки и полыни. В северной части зоны растительность представлена типчаково-ковыльными сообществами, южнее – полынно-типчаково-ковыльными и на крайнем юге зоны – полынно-типчаковыми. В целом растительный покров неоднороден, фрагментарен, разрежен. Проективное покрытие составляет 50-60%. Древесная и кустарниковая растительность приурочена к долинам рек и балкам. Биомасса 60-100 ц/га, масса опада – около 40 ц/га. Почвенно-грунтовые воды залегают глубоко. Количество микроорганизмов выше, чем в луговых и лугово-разнотравных степях, поэтому разложение органического вещества происходит быстро. В отличие от луговых степей, здесь значительно меньше представителей мезо- и макрофауны. Почвы сильно изменены в результате многовекового использования.
Почвообразовательные процессы: дерновый, карбонизация, загипсовывание, засоление. Дерновый процесс в сухих степях выражен слабее, чем в луговых и лугово-разнотравных степях из-за меньших показателей биомассы и недостаточного увлажнения. Засоление – накопление в почвенном профиле водорастворимых солей из минерализованных грунтовых вод. Загипсовывание – процесс вторичной аккумуляции в почвенном профиле гипса. Карбонизация – процесс вторичной аккумуляции в почвенном профиле карбонатов кальция.
Морфологическое строение и особенности темно-каштановой почвы:
А0 – войлок (темно-каштановые)
А1 – каштановый (слабый дерновый процесс), 15-30 см, мелкозернистая структура
А1В – переходный горизонт
С – материнская порода.
Содержание гумуса в верхних горизонтах составляет 3-6%. Реакция среды почвы нейтральная или слабощелочная, pH = 7,1-7,5. Емкость поглощения средняя – 20-30 мг-экв/100 г почвы. В процессе почвообразования может происходить обогащение профиля водорастворимыми солями.
В зависимости от мощности гумусового горизонта и содержания в нем гумуса выделяют следующие подтипы [2]:
· темно-каштановые А1= 25 см и более;
· каштановые А1= 20 см;
· светло-каштановые А1 = 15 см, характерна слоеватая корочка на поверхности.
В целом, для зоны сухих степей характерен пестрый почвенный покров. Зональные автоморфные почвы составляют около 70%, чаще встречаются сложные комплексы каштановых и засоленных почв.
Каштановые почвы при достаточном увлажнении и грамотной агротехнике плодородны и дают устойчивые урожаи пшеницы, кукурузы, проса, подсолнечника и других культур. Активно используются под пастбища. При использовании возникают следующие проблемы: высокая степень трансформации, недостаток влаги, засуха, ветровая эрозия, засоление, избыток рассеянных химических элементов. Для повышения плодородия необходимо проводить следующие мероприятия: внесение минеральных и органических удобрений, водоудержание (лущение стерни, глубокая осенняя вспашка, посев высокостебельных культур), противоэрозионные мероприятия, мелиорация засоленных почв.
1. Объясните, почему в черноземах максимально выражен дерновый процесс почвообразования.
2. Раскройте роль черноземов в сельском хозяйстве нашей страны.
3. Назовите черты сходства и различия черноземов и каштановых почв.
4. Перечислите проблемы, которые возникают при использовании черноземов и каштановых почв.
5. Назовите мероприятия, которые необходимо проводить для повышения плодородия почв степей.
Источник