Разрез почвы широколиственных лесов

Бурые почвы (буроземы) широколиственных лесов

Бурые лесные почвы широколиственных лесов распространены в предгорных равнинах Закарпатья, Калининградской области, в южных районах Дальнего Востока (Уссурийско-Ханкайская и Зейско-Буреинская провинции).

Горные бурые лесные почвы встречаются в Карпатах, на Кавказе, в Крыму, в среднегорных районах центральной и северо-восточной частях Горного Алтая, на Сихотэ-Алине.

Природные условия почвообразования

Климат западных районов теплый и влажный, с количеством годовых осадков 1000 мм и более при испаряемости от 350 до 550 мм, что определяет промывной режим почв. Сумма температур за период > 10 °С 2000-3000 °С.

Общая площадь бурых лесных почв составляет около 10,1 млн га, а вместе с лугово-черноземовидными почвами амурских прерий — около 20 млн га.

Восточные районы характеризуются холодным муссонным климатом с продолжительным морозным периодом, глубоким промерзанием и медленным оттаиванием почвы.

Среднегодовое количество осадков 450-600 мм, с выраженным летним муссонным периодом дождей. Испаряемость 430-550 мм. Сумма температур за период > 10 °С 1900-2600 °С.

Почвообразующими породами являются в основном элювиально-делювиальные и аллювиальные отложения. В Закарпатье крас-ноцветные и пестроцветные коры выветривания.

Растительный покров на западе представлен лесами из дуба, бука, граба, каштана, ясеня с хорошо развитым разнотравьем.

На Дальнем Востоке — хвойно-широколиственные леса из дуба, липы, черной березы, амурского бархата, саянской ели, пихты, сосны с подлеском из леспедеции и рододендрона даурского с хорошо развитым травяным покровом.

Растительный покров в пределах Горного Алтая в районах развития бурых лесных почв состоит в основном из кедровых, пихтово-кедровых и лиственнично-кедро-вых травянистых и травянисто-мшистых типов лесов.

В более сухих районах Дальнего Востока на террасах рек Зеи и Бурей широколиственные леса сменяются лугово-степной, злако-во-бобово-разнотравной растительностью с ивой и орешником.

Здесь формируются своеобразные лугово-черноземные почвы амурских прерий, близкие к бурым лесным по составу минеральной части, но более глубокогумусированные. Среди них встречаются участки с лугово-болотной и болотной растительностью.

Генезис, строение профиля

Изучению генезиса бурых лесных почв посвящены исследования К. Д. Глинки, В. Р. Вильямса, Л. И. Прасолова, И. Н. Антипо-ва-Каратаева, Ю. А. Ливеровского, И. П. Герасимова, С. В. Зонна и других ученых.

Образование бурых лесных почв связано с развитием процесса буроземообразования, основными элементарными почвенными процессами которого являются гумусоаккумуляция, оглинение и лессиваж.

Процесс гумусоаккумуляции в бурых лесных почвах связан с богатым азотно-кальциевым биологическим круговоротом веществ, протекающим в условиях хвойно-широколиственных лесов и промывного типа водного режима.

Для буроземообразования характерны как выщелачивание веществ, так и их биологическая аккумуляция в подстилке и гумусовом горизонте. С опадом в почву возвращается большое количество зольных элементов, в том числе солей кальция.

Разложение органических остатков протекает в среде, богатой основаниями, которые нейтрализуют фульвокислоты и бурые гуминовые кислоты, образующие с железом комплексные соединения.

Эти вещества проникают на значительную глубину, окрашивая профиль бурых лесных почв в типичный для них бурый цвет. Часть продуктов почвообразования выносится за пределы профиля почвы.

Другим характерным процессом для бурых лесных почв является оглинение всей толщины профиля.

Оглинение

Это процесс образования в почве вторичных глинных минералов как в результате превращения первичных минералов под влиянием биохимических и химических агентов, так и в результате процессов вторичного синтеза из продуктов минерализации органических остатков.

Оглинению способствуют достаточное увлажнение профиля в условиях продолжительного периода с положительными температурами и интенсивно протекающие процессы биологического круговорота веществ при активном участии жизнедеятельности микроорганизмов.

При оглинении в почвенном профиле накапливаются ил, а также железо, алюминий, марганец, фосфор, магний, кальций и другие элементы.

Подвижные формы железа, образующиеся в бурых лесных почвах в процессе выветривания и почвообразования, вовлекаются в биологический круговорот, участвуют в гумусонакоп-лении, оструктуривании почвенной массы и других процессах.

В генезисе бурых лесных почв имеет значение также процесс лессиважа, т. е. перемещение глинистых частиц из верхних горизонтов почвы в нижние без изменения их химического состава.

Строение профиля бурых лесных почв характеризуется слабой дифференциацией. Под лесной подстилкой (А₀) выделяется перегнойно-аккумулятивный горизонт (А) мощностью 5-20 (30) см, от темно-бурого до черно-бурого цвета, рыхлый.

Зернистой структуры, постепенно переходящий в глинисто-иллювиальный горизонт (В₁ от 25 до 50 см бурого или коричнево-бурого цвета, комковато-зернистой (ореховатой) структуры, часто щебенистый, переходящий в почвообразующую породу.

Классификация

В типе бурых лесных почв выделяют подтипы:

бурые лесные типичные,
бурые лесные оподзоленные,
бурые лесные глеевые и бурые лесные оподзоленные глеевые почвы,
а также специфичные фациальные подтипы, сформировавшиеся в различных климатических условиях:

бурые лесные теплые,
умеренные,
холодные,
промерзающие,
глубокопромерзающие.

Подтип бурых лесных оподзоленных почв отличается морфологически выраженной дифференциацией профиля на генетические горизонты с оподзоленным горизонтом А₂. Для бурых лесных глеевых почв в профиле характерны сизые и ржавые пятна, железо-марганцевые конкреции.

В пределах подтипов выделяют роды по признакам почвообра-зующих пород (остаточно-карбонатные, красноцветные, каменисто-галечниковые) или по особенностям налагающихся процессов (вторично-дерновые, поверхностно-глеевые и глубоко-глеевые).

Виды бурых лесных почв выделяют по содержанию гумуса и мощности гумусового горизонта А: многогумусные > 8 %, средне-гумусные 3-8, малогумусные 30 см, среднемощные —А 20-30, маломощные — А> 20 см.

Состав и свойства

Для типичных бурых лесных почв характерно равномерное распределение фракций механических элементов по профилю. В переходном иллювиально-текстурном горизонте (B₁) происходит некоторое увеличение содержания ила, что отражает процесс оглинения и проявление лессиважа.

В профиле бурых лесных оподзоленных почв увеличение количества илистых частиц от верхних горизонтов к нижним связано с проявлением подзолистого процесса.

В составе ила содержатся минералы каолинитовой и монтмориллонитовой групп, а также гидрослюды, аморфные вещества и минералы группы полутораоксидов (гетит, гиббсит).

Валовой состав по профилю бурых лесных почв практически не изменяется. Наблюдается лишь небольшое накопление полутораоксидов с поверхности. В верхних горизонтах происходит накопление подвижных соединений железа.

Содержание гумуса в горизонте А бурых лесных почв колеблется от 3 до 12 %. Содержание гумуса хотя и постепенно, но довольно быстро падает с глубиной (рис. 14). Гумус фульватный (или фульватно-гуматный).

Гумусовые кислоты связаны с кальцием, железом, алюминием. Преобладают бурые гуминовые кислоты. При распашке бурые лесные почвы теряют гумус, и его содержание в пахотных горизонтах обычно не превышает 2-3 %.

Емкость кати-онного поглощения может достигать 20-25 мг • экв/100 г. Среди обменных оснований преобладает Са 2+ . Характерны кислая реакция, некоторая ненасыщенность основаниями (см. рис. 14), постепенно исчезающая вниз по профилю.

У бурых лесных почв наблюдается устойчивая комковатая структура всего профиля, обеспечивающая благоприятные водно-физические свойства — высокую влагоемкость и хорошую водопроницаемость.

Подтипы бурых лесных почв несколько отличаются по свойствам: по гумусированности, рН, емкости поглощения, степени насыщенности в зависимости от направленности сопутствующего процесса почвообразования.

Использование

В естественном состоянии бурые лесные почвы обеспечивают высокую продуктивность лесов, и их лесорастительные свойства оцениваются достаточно высоко.

Высокая гумусированность, благоприятный водно-воздушный режим способствуют высокой обеспеченности почв питательными веществами, что обусловливает высокую продуктивность насаждений.

В горных областях со значительными уклонами поверхностей необходимо учитывать возможность проявления эрозионных явлений.

Сплошная вырубка лесов на крутых склонах, трелевка срубленных стволов, а также усиленный ненормированный выпас скота могут способствовать развитию эрозии и потере почвенного слоя. В связи с этим необходимо осуществлять комплекс мер по защите почв от эрозии.

В благоприятных условиях рельефа бурые лесные почвы представляют высокоплодородные пахотные угодья. Они пригодны для большинства полевых культур, для многолетних плодовых насаждений и ягодников.

Быстрая минерализация гумуса в распаханных бурых лесных почвах, невысокая их насыщенность основаниями требуют для повышения плодородия этих почв систематического внесения органических и минеральных удобрений, периодического известкования.

В целом это почвы многоцелевого использования с минимумом мероприятий по поддержанию эффективного плодородия.

Контрольные вопросы и задания

Расскажите о распространении бурых почв широколиственных лесов.
Укажите особенности факторов почвообразования в этой зоне.
Какие процессы почвообразования участвуют в генезисе бурых почв широколиственных лесов?
Дайте характеристику состава и свойств бурых лесных почв, их плодородия.
Как используются бурые лесные почвы и какие необходимы мероприятия по повышению их плодородия?

Источник

Почвы широколиственных лесов

Климат. Умеренно теплый с мягкой зимой и значительным количеством осадков (600–1000 мм). Коэффициент увлажнения больше единицы (1,1–1,3), водный режим промывной.

Растительность. Широколиственные леса из бука, дуба, граба, ясеня, липы, клена, пихты, кедра и саянской ели. Леса светлые, разреженные, поэтому в них формируется густой травяной покров.
Почвообразующие породы – это преимущественно эллювиально-деллювиальные и аллювиальные отложения, лессы, лессовидные и покровные суглинки, породы, обогащенные карбонатами или силикатными основаниями.

Бурые лесные почвы (буроземы). Формируются при сочетании процессов гумусонакопления, оглеения, лессиважа. Лиственные леса образуют богатый зольными элементами опад, который во влажных и теплых условиях поддается процессам гумификации и минерализации при активном участии большого количества микрофлоры и беспозвоночных. В результате глубокой переработки органического вещества образуется тонкий илистый (мулевый) гумус, так называемый «мягкий», в котором преобладают гуминовые кислоты. Гуминовые кислоты с оксидами железа образуют нерастворимые в воде соединения, которые оструктуривают почву (органожелезистые комплексы).

Физико-химические свойства бурых лесных почв значительно варьируют в зависимости от направления почвообразования и состава пород. У большинства почв реакция среды слабокислая (рН 5,0– 6,5) и уменьшается с глубиной. Количество гумуса в горизонте А1 может быть 4–10%, емкость поглощения довольно высока (Е=30–35 мг/экв/100 г почвы), насыщенность основаниями высокая (V может быть до 80–90%). Худшие показатели имеют оподзоленные буроземы.

Бурые лесные почвы более плодородные, чем дерново-подзолистые. Используются они как пахотные земли, сенокосы, пастбища и лесные угодья. Основное мероприятие по повышению плодородия – создание окультуренного пахотного горизонта, внесение органических и минеральных удобрений, по мере необходимости проводят известкование. На бурых лесных почвах размещаются наиболее качественные лесопитомники.

Источник

Автоморфные почвы широколиственных лесов

1. Географическое распространение.

2. Серые лесные почвы.

3. Бурые лесные почвы.

Географическое распространение.Почвы зоны широколиственных лесов распространены в пределах умеренного климатического пояса. При этом во внутриконтинентальных районах сформировались серые лесные почвы, а в приокеанических – бурые лесные почвы. Серые лесные почвы распространены узкой прерывистой полосой к югу от таежной зоны на Восточно-Европейской равнине и Западной Сибири. В Северной Америке серые лесные почвы распространены в южной части Канады и на севере США.

Бурые лесные почвы широколиственных лесов распространены в умеренно-теплых и влажных приокеанических областях Западной и Средней Европы и на юге Дальнего Востока. Горные бурые лесные почвы развиты в Карпатах, Горном Крыму, на Кавказе, в северо-восточной части Алтая, на Сихотэ-Алине. В Северной Америке они распространены в приатлантическом секторе под широколиственными лесами.

Серые лесные почвы.Общие особенности факторов почвообразования.Серые лесные почвы формируются в условиях умеренно-континентального климата, при нарастании континентальности климата с запада на восток. В западной части зоны средние температуры января составляют -6ºC, безморозный период длится 250 дней, количество осадков составляет около 500-600 мм в год. В восточной части зоны средние температуры января составляют около -28ºC, безморозный период длится 180 дней, количество осадков составляет около 300 мм в год. Средняя температура июля по всей зоне примерно одинакова и составляет 19-20ºC. Сумма активных температур составляет 2200-3000ºC. Серые лесные почвы формируются в условиях достаточного увлажнения, коэффициент увлажнения составляет 0,5-1,2 (средний около 1) при периодически промывном типе водного режима и сезоннопромерзающем типе температурного режима. В качестве почвообразующих пород выступают преимущественно лессовидные суглинки, а также озерно-аллювиальные отложения, иногда ледниковые и элювий плотных пород. Почвообразующие породы, как правило, карбонатные. Серые лесные почвы относятся к автоморфным, формируются на хорошо дренируемых возвышенных равнинах с хорошо выраженной овражно-балочной сетью.

Почвы формируются под лиственной лесной растительностью. В Европейской части России лесообразующими породами являются дуб, липа, клен, бук, граб, ясень, в Западной Сибири – береза и осина с примесью лиственницы. В Северной Америке в состав широколиственных лесов входят береза, бук, клен. Биомасса составляет порядка 4000 ц/га, масса опада – 70-90 ц/га. Почвенно-грунтовые воды залегают глубоко. Животный мир активен. Для зоны характерно среднее количество микроорганизмов, большая работа по переработке опада представителей почвенной мезофауны. Почвы сильно трансформированы человеком.

Почвообразующие процессы: дерновый и лессиваж. Дерновый процесс в зоне широколиственных лесов протекает более интенсивнее, чем в тайге, за счет высоких показателей биомассы широколиственной растительности, периодически промывного типа водного режима и карбонатного состава почвообразующих пород. В зоне широколиственных лесов в условиях периодически промывного типа водного режима распространен процесс лессиважа, который заключается в механическом переносе илистого материала из верхних горизонтов в нижние и аккумуляции его в иллювиальном горизонте. При этом в верхней части профиля формируется осветлённый элювиальный горизонт (горизонт вымывания). При лессиваже не происходит химическое разрушение илистой фракции.

На происхождение серых лесных почв есть несколько точек зрения. Согласно гипотезе В. В. Докучаева серые лесные почвы являются первичным самостоятельным зональным типом почв. По гипотезе Коржинского-Танфильева серые лесные почвы являются стадией преобразования черноземов после поселения на них леса. Гипотеза В. Р. Вильямса гласит, что серые лесные почвы – это стадия трансформации оподзоленных почв при наступлении степной растительности на лес [5].

Морфологическое строение и особенности серой лесной почвы:

А₀ – лесная подстилка

А₁ – гумусовый горизонт темно-серого цвета (дерновый процесс)

А₂ (А₁ А₂) – горизонт вымывания (процесс лессиважа)

В – горизонт вмывания (аккумуляция илистой фракции)

С – почвообразующая порода, чаще покровный лессовидный суглинок.

Содержание гумуса в верхних горизонтах серой лесной почвы 5-8%, на глубине 30-40 см – 1-2%. Реакция почвенного раствора изменяется по горизонтам. pH А₁ = 6,5; А₂ = 4,5-5; В = 6,5-7. Емкость поглощения средняя – 25-35 мг-экв/100 г почвы.

Подтипы серых лесных почв (по мощности гумусового горизонта и степени выраженности процесса вымывания) [8]:

· светло-серые (есть А₂) – иногда относят к дерново-подзолистым;

Серые лесные почвы плодороднее дерново-подзолистых почв, их свойства благоприятны для выращивания зерновых, кормовых, садово-огородных и технических культур. Главными проблемами при использовании являются водная эрозия, дегумификация, недостаточное содержание азота, калия и фосфора. Поэтому для повышения плодородия серых лесных почв необходимо проводить противоэрозионные мероприятия (например, травосеяние, укрепление склонов), вносить органические и минеральные удобрения, известковать светло-серые лесные почвы.

Бурые лесные почвы.Особенности факторов почвообразования. Климат в западном секторе зоны теплый и влажный. Сумма активных температур 2000-3000ºC, тип теплового режима сезоннопромерзающий. Среднегодовое количество осадков около 1000 мм, коэффициент увлажнения больше 1, тип водного режима – периодически промывной.

В восточных районах климат муссонный, прохладный и влажный. Сумма активных температур 1900-2600ºC, тип теплового режима сезоннопромерзающий. Среднегодовое количество осадков около 450-650 мм, с выраженным максимумом в летний период. Коэффициент увлажнения около 1, тип водного режима – периодически промывной. Почвообразующие породы различного генезиса и механического состава (элювиальные, делювиальные, аллювиальные), богаты основаниями и железосодержащими минералами, часто карбонатные. У бурых лесных почв нет четкой приуроченности к определенным формам рельефа. Они встречаются на горных склонах, в предгорьях, на равнинах, в межгорных котловинах в условиях хорошего дренажа. Формируются под лесами различного состава. В западной части – под широколиственными лесами из дуба, бука, ясеня с хорошо выраженным разнотравьем. На Дальнем востоке бурые лесные почвы формируются под хвойно-широколиственными лесами из дуба, липы, амурского бархата, аянской ели, пихты сосны с хорошо развитым подлеском. В Горном Алтае бурые лесные почвы формируются под хвойными лесами из кедра, лиственницы, пихты с густым травянистым ярусом. Показатели биомассы и масса опада идентичны показателям для серых лесных почв.

Почвенно-грунтовые воды залегают глубоко. Животный мир активен. Большую роль в почвообразовании играют почвенные беспозвоночные, которые способствуют ускоренной и глубокой переработке опада. Сильно трансформированы человеком.

Почвообразующие процессы: дерновый и лессиваж.

Морфологическое строение и особенности бурых лесных (типичных) почв:

А₀ – маломощная лесная подстилка

А₁ – гумусовый горизонт буровато-серого цвета (дерновый процесс), мощность 10-30 см, структура комковатая

В – горизонт вмывания, ярко бурый, комковато-ореховатой структуры (накопление ила в результате лессиважа)

С – материнская порода.

В целом, профиль бурых лесных почв слабо дифференцирован на горизонты, для них характерна также устойчивая комковатая структура. Содержание гумуса в верхних горизонтах 4-6%, на глубине 30-40 см – 1-2%, в составе гумуса преобладают фульвокислоты. Реакция почвенного раствора слабокислая, близка к нейтральной. Емкость поглощения невысокая – 12-40 мг-экв/100 г почвы. Подтипы бурых лесных почв:

· бурые лесные типичные (нет А₁А₂);

· бурые лесные оподзоленные (есть А₁А₂).

Бурые лесные почвы обеспечивают высокую продуктивность лесных насаждений, используются для выращивания зерновых культур, под виноградники. Основными проблемами при использовании бурых лесных почв являются недостаток элементов минерального питания, дегумификация, водная эрозия. Для повышения плодородия бурых лесных почв необходимо вносить минеральные удобрения, обогащать их органическим веществом и биофильными элементами, проводить противоэрозионные мероприятия (лесопосадка, травосеяние).

1. Раскройте влияние географического положения на особенности факторов почвообразования почв широколиственных лесов.

2. Назовите черты сходства и различия серых лесных и бурых лесных почв, объясните причины.

3. Оцените плодородие почв широколиственных лесов.

Источник