Серая лесная почва доклад кратко

Серые лесные почвы

Серые лесные почвы формируются под широколиственными лесами в сухом умеренно континентальном климате. Отсутствие обильных осадков, увеличение количества солнечных дней, редколесье приводят, с одной стороны, к уменьшению процессов оподзоливания почвы, а с другой — ускоряет и усиливает процесс образования дерна.

Клен, дуб, липа и другие породы деревьев, составляющих основу широколиственных лесов, активно потребляют кальций, магний и кремнезем. При этом более сухой климат и как следствие — высохшие верхние слои почвы способствуют активному развитию аэробных бактерий, которые участвуют в процессе минерализации почвы. Образующиеся в ходе гниения травы и лиственного опада гуминовые кислоты, взаимодействуя с кальцием и магнием, дают нерастворимые в воде соединения, которые из-за отсутствия обильных осадков не вымываются из верхнего слоя почвы, а накапливаются в нем, образуя гумус.

При этом большое количество получающихся в процессе химических реакций щелочных оснований приводит к уменьшению кислотности почвы и ослабляет процесс оподзоливания. Мощный слой перегноя, в свою очередь, способствует формированию особой зернистой структуры почвы, которая остается устойчивой даже во время проливных дождей. Серый же цвет придает почве накопление кремнезема в ее верхних слоях, которое происходит в ходе вымывания и накопления соединений железа в нижних слоях.

Структура серых лесных почв в основном характерна 5 слоями. Верхний 3-сантиметровый слой представляет собой лесную подстилку из опада и неперегнивших остатков травы. Далее идет 12-сантиметровый серый зернистый слой перегноя рыхлой структуры. За ним следует почти такой же толщины слой светло-серого или орехового цвета, содержащий включения гумуса и кремнезема, после которого идет еще более бурый, нередко с глянцевыми вкраплениями слой, аккумулирующий органоминеральные соединения железа, под которым находится желто-бурый слой материнской породы.

В зависимости от характера протекания процессов оподзоливания в серых лесных почвах выделяют 3 основных типа серых лесных почв: светлосерые, в которых процесс оподзоливания проявляется в большей степени; серые, в которых подзолистого слоя практически не наблюдается; и темно-серые почвы, в которых гумус содержится не только в верхнем слое, но и в более глубоких горизонтах. Благодаря большому содержанию перегноя серые почвы окрашиваются в более темный цвет.

Для темно-серых почв также характерно наличие большего количества перегноя; благодаря процессам разложения травы и листового опада гуминовые кислоты превосходят фульвокислоты, в верхних слоях почвы происходит накопление кальция, почвы значительно больше насыщены основаниями. В зависимости от содержания в почвах гумуса можно говорить о маломощных, среднемощных и мощных серых лесных почвах.

В сельскохозяйственном отношении серые лесные почвы представляют собой наиболее важный ресурс для развития всех отраслей растениеводства. Большая часть серых и темно-серых почв лесостепной зоны засеяна пшеницей или занята картофелем, подсолнечником и сахарной свеклой. Не менее хорошо на этих почвах растут кукуруза, лен, огурцы и другие овощные культуры.

Светло-серые почвы как наиболее бедные с точки зрения содержания азота, калия и фосфора нуждаются в дополнительной подкормке соответствующими типами удобрений, а повышенную кислотность устраняют известкованием. Наиболее ценные темно-серые лесные почвы требуют проведения мероприятий по предупреждению выветривания и образования оврагов; в этом случае лучшим средством остается высадка защитных лесополос, которые дополнительно помогают решить проблему удержания зимой снега на полях. Кроме того, проводят мероприятия по удержанию дождевой влаги, для чего создают водозадерживающие валы, а на склонах распахивают земли только поперек них.

Источник

Серые лесные почвы

Условия формирования

Серые лесные почвы формируются в южной части лесной зоны и в лесостепи под травянистыми широколиственными лесами в Европейской России и мелколиственными лесами в Сибири на глинистых и суглинистых отложениях различного генезиса преимущественно лёссовидных, как карбонатных, так и бескарбонатных, а также в южных горных системах (Северный Кавказ, Южный Урал, Алтай, Забайкалье).

Морфологическое строение профиля

О – А – АЕL – (ЕLВt) – Вt – ВtС(са) – С(са)

Профиль почв состоит из лесной подстилки О мощностью 1–2–5 см; гумусово-аккумулятивного горизонта А серого или темно-серого цвета, комковато-порошистой или зернистой структуры мощностью 10–30 см; гумусово-элювиального горизонта АЕL белесовато-серой окраски за счет белесой присыпки, комковато-плитчатой или ореховато-комковатой с признаками горизонтальной делимости структуры; переходного горизонта ЕLВt темно-бурого с белесой присыпкой, мелкоореховатого; текстурного горизонта Вt бурой окраски, ореховато-призматической структуры с хорошо выраженными по граням структурных отдельностей иллювиальными темно-серыми глянцевитыми гумусово-глинистыми пленками. Ниже, в горизонте ВtС, при переходе в почвообразующую породу окраска светлеет, структура становится призмовидной. В нижней части профиля (на глубине 120–200 см) возможно присутствие карбонатов в виде прожилок и твердых конкреций (журавчиков).

Основные почвообразовательные процессы

• Подстилкообразование
• Гумусово-аккумулятивный процесс
• Кислотный гидролиз минералов
• Лессиваж
• Декарбонатизация — необязательный процесс

Хозяйственное использование

Серые лесные почвы широко используются в земледелии. На них выращивают зерновые культуры, кукурузу, свеклу, картофель и др. Наиболее плодородны темно-серые почвы. Серые и светло-серые в большей степени требуют внесения органических и минеральных удобрений, известкования, углубления пахотного слоя. Весьма актуальна борьба с эрозией.

Аналитическая характеристика серой лесной почвы [247, 257]

Свойства

Серые лесные почвы характеризуются кислой или слабокислой реакцией верхней части профиля и нейтральной или слабощелочной — нижней. Емкость поглощения колеблется от 10–15 до 25–45 ммоль (экв.)/100 г почвы, степень насыщенности основаниями 60–95%. Содержание гумуса в горизонте А 3–8 (12)% при отношении С_гк/С_фк от 1 до 1,3, характерно расширение этого отношения в горизонтах АЕL или ЕLВt благодаря увеличению доли гуминовых кислот, связанных с кальцием; ниже гумус становится фульватным. Профиль почв отличается ясной элювиально-иллювиальной дифференциацией по распределению ила и полуторных оксидов. В зависимости от интенсивности гумусирования и выраженности признаков элювиально-иллювиальной дифференциации профиля тип серых лесных почв разделяется на три подтипа: светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы. В ряду почв светло-серые — серые — темно-серые увеличиваются мощность гумусового горизонта, содержание гумуса в нем и доля гуминовых кислот в составе гумуса, убывают признаки оподзоленности и ослабляется степень элювиально-иллювиальной дифференциации профиля, уменьшается кислотность, повышается емкость катионного обмена и степень насыщенности основаниями.

Почвенная катена. Зона серых лесных почв. Мещёвское ополье. Калужская область [254]

Микроморфологическая характеристика

А Гумус присутствует в составе темноокрашенной изотропной гумусово-глинистой плазмы. Значительно участие копролитов в составе агрегатов. Облик растительных остатков свидетельствует о высокой активности разных функциональных групп почвенной биоты. Плазма изотропна, признаки миграции выражены слабо: редкие вокругскелетные или околопоровые обособления, слабая неоднородность в распределении скелетных зерен.

АЕL Неоднородно окрашен, имеет сложную структурную организацию. Состоит из зернисто-мелкоореховатых или зернисто-комковатых структурных отдельностей, собранных в горизонтально ориентированные агрегаты. Верхний структурный уровень — плитчатые, листовато-плитчатые отдельности. Микроструктуры слоеватые или изометричные. Агрегированность средняя. Проявляются участки с анизотропной глинистой плазмой (чешуйчатого строения), сохраняются гумусово-железистые сегрегации. На периферии некоторых агрегатов определяются скелетаны, соответствующие морфологической «присыпке».

Bt Горизонт сероватого или коричневатого оттенка, с выраженнной мелко- и среднеореховатой структурой. Обилие глинистых и гумусово-глинистых кутан, субкутан. Плазма анизотропна, имеет чешуйчатое, вокругскелетное, реже волокнисто-чешуйчатое строение. Основная масса слабо агрегирована. Поры упаковки сочетаются с каналовидными и камерами. Возможны хлопьевидные железистые образования.

ВtС В микростроении проявляются элементы породных микростроений (в основной массе и ее тонкодисперсной компоненте) и признаки современной аккумуляции карбонатов. Агрегированность выражена слабо, поры немногочисленны, частично заполнены глинистыми кутанами. Строение глинистой плазмы преимущественно наследуется от породы. Карбонаты присутствуют в виде рассеянных зерен мелкокристаллического кальцита или околопоровых микрокристаллических кальцитан [46, 253].

Профильное распределение основных групп глинистых минералов

Серые лесные почвы чаще всего имеют элювиально-иллювиальное распределение илистой фракции. Элювиальные горизонты по сравнению с нижележащими характеризуются повышенным содержанием иллита и каолинита, вниз по профилю возрастает количество смектитовых минералов.

Гель-хроматограмма гуминовых веществ

Молекулярно–массовое распределение системы гуминовых кислот серых лесных почв отражает более высокую степень трансформации органических остатков в ходе гумификации по сравнению лесными почвами таежной зоны. На фоне снижения содержания протогуминовых веществ и лигноподобных соединений начинают доминировать «зрелые» гуминовые кислоты. Молекулы гуминовых кислот характеризуются высоким содержанием углерода (до 55%) и значительной долей ароматических фрагментов в составе молекул. В составе молекул практически отсутствуют алифатические фрагменты полисахаридов и белков, источником которых являются органические остатки.

В.В. Демин, Ю.А. Завгородняя

• Серые лесные почвы, масштаб 1:60 000 000

Источник

Серые лесные почвы: характеристика, условия образования, свойства

В зеленых массивах, где произрастают широколиственные породы, образуются серые лесные почвы. Природная зона их расположения — территория умеренного континентального климата. Это районы, где наблюдается увеличенное количество солнечных дней и отсутствуют обильные осадки.

Распространение

Серые лесные почвы располагаются на обширных территориях России. Огромные территории занимают они в Канаде и США. Это лесостепные зоны, граничащие на севере с таежными районами, а на юге – со степной областью.

Серые лесные почвы, находящиеся на территории России, представляют собой сплошную полосу в европейской части страны. Они встречаются в обширной зоне от украинской границы до Уральских гор. Захватывают серые лесные почвы и территорию, расположенную несколько восточнее, до самого Алтая. Это зона Западно-Сибирской низменности. Территория серых почв — это 3,5% от всей площади РФ. Ниже рассмотрим, что представляют собой серые лесные почвы. Характеристика в России этих земельных угодий и их основное использование в агропромышленном комплексе также будут освещены в данной статье.

Рельеф

В целом характер ландшафта территории нахождения серых почв является равнинным. В европейской части лесостепей это равнина увалистая и волнистая. В азиатской, кроме того, еще и с плоскими зонами. В лесостепях наблюдается целая сеть оврагов и балок. Такой рельеф также влияет на характеристику серых почв, поскольку благодаря ему происходит естественная дренированность территории.

Условия формирования

Как развиваются серые лесные почвы? Условия образования для них оптимальны только при континентальном климате. Это среднегодовая температура воздуха от плюс семи градусов в западных районах до минус четырех с половиной на востоке. Также на формирование земель оказывает влияние определенный объем выпадающих в течение года осадков. На территориях западнее Уральских гор это 500-600 мм, а восточнее этих хребтов – 300 мм. При этом наблюдается равное соотношение выпадающих осадков и их испаряемости. На всей территории, где формируются серые лесные почвы, наблюдаются одинаковые средние показатели температуры июля. Они составляют 19-20 градусов.

Серые лесные почвы формируются под растительностью, представленной травянистыми лиственными лесами. Западнее Днепра они имеют дубово-грабовый состав. Восточнее, до самого Урала, в лесах произрастают липы и дубы. Иногда встречается ясень. Восточнее Уральских хребтов преобладают осиновые и березовые лесные массивы. Далее, к Забайкалью, появляется лиственница.

Благодаря высокой массе опада лиственных деревьев определенные свойства имеют серые лесные почвы. Характеристика их состава указывает на высокое содержание зольных элементов и кальция. Все эти вещества поступают в почву с опадом, масса которого, по данным ученых, составляет от 70 до 90 центнеров на гектар.

На территории лесостепей имеются почвообразующие породы, представленные суглинками. Это карбонатные отложения.

В условиях травянистых широколиственных лесов в земле происходит два главных процесса. Без них не смогли бы сформироваться серые лесные почвы. Характеристика образующего слоя напрямую связана с данными процессами. Первый из них протекает под влиянием нисходящего тока воды от выпадающих на землю атмосферных осадков. Результатом данного процесса является вынесение продуктов почвообразования и их выветривание в нижние горизонты пород. Порой все эти вещества переходят в слои суглинков.

Второй, не менее важный процесс, связан с тем, что серые лесные почвы образуются под лиственными деревьями и травами. Отмершая растительность, богатая минеральными веществами, откладывается в верхнем горизонте в виде органических остатков. При этом в поверхностных слоях почвы образуется гумус. Этот слой богат органо-минеральными веществами, связанными с кальцием. В малой степени в лесостепях проходит и подзолообразовательный процесс. Он обогащает верхние слои почвы полуторными окислами и окислами магния, кальция и многих других элементов.

Структура

Серые лесные почвы (фото смотрите ниже) представлены пятью слоями.

Самый верхний из них имеет толщину 3 см. Это лесная подстилка, состоящая из неперегнившей отмершей травы и отпада. Далее находится более мощный зернистый серый слой, толщина которого — 12 см. Он образуется из перегноя и обладает рыхлой структурой. Глубина третьего слоя — 12 см. Его почва окрашена в ореховый или светло-серый цвета. В данном слое имеются вкрапления кремнезема и гумуса. Далее почва приобретает бурый оттенок. В этом слое, где аккумулируются органоминеральные железистые соединения, часто встречаются глянцевые вкрапления. Ниже следует материнская порода желто-бурого цвета.

Из типа серых почв выделяют такие подтипы:

Данная классификация зависит от характера протекающих в земле процессов оподзоливания.

Химические характеристики серых почв

Состав и количество микро-, а также макроэлементов, зависит от условий формирования всех слоев горизонта. Какие же химические свойства имеют серые лесные почвы? Характеристика, полученная при исследовании их водного раствора, позволяет говорить об имеющейся слабокислой и кислой реакции. Кроме того, результаты лабораторного анализа говорят о невысокой насыщенности таких почв основаниями и пониженном количестве в первых двух горизонтах илистых частиц.

Проведенные химические исследования могут достаточно точно указать на то, к какому подтипу относятся те или иные серые лесные почвы. Характеристика их различна. Так, темно-серые лесные почвы отличает большое количество накопленного перегноя. В них обнаружено преобладание гуминовых кислот над фульфокислотами. Чем еще отличается темно-серая лесная почва? Характеристика, данная в результате проведенных химических анализов, подтверждает накопление в ней кальция. Этот элемент находится в верхнем горизонте.

Характеристика серой лесной почвы, полученная в результате проведенного химического исследования, указывает на бедность ее верхних горизонтов полутораокисями и значительное обогащение кремнекислотой. Такой состав подтверждает течение процесса оподзоленности. Наиболее ярко это выражено в светло-сером подтипе почв. Меньше — в темно-сером. В зависимости от подтипа почвы имеют и разные химические свойства. Например, светло-серые обладают кислой реакцией. При этом они не отличаются насыщенностью основанием.

Характеристика серой лесной почвы указывает на то, что этот подтип также имеет кислотную реакцию. При этом наблюдается некоторая ненасыщенность основаниями. Однако это проявляется меньше, чем у светло-серого подтипа.

Третий вид почв обладает наиболее благоприятными химическими свойствами. Темно-серые почвы имеют слабокислотную реакцию и большую насыщенность основаниями. Кроме того, в их составе наблюдается высокое содержание гумуса, фосфора, кальция и азота.

Немаловажную роль играет для тех, кто изучает серые лесные почвы, характеристика.

Таблица, в которой представлены все свойства различных подтипов, позволит лучше запомнить все данные, полученные исследователями.

Физические характеристики

Свойства земельных участков лесостепной зоны во многом зависят от содержания в них гумуса. На физические характеристики серых почв влияет и механический состав начальных материнских пород.

Верхние горизонты данных участков отличаются высокой пористостью, достигающей 60%. По мере продвижения вниз по профилю плотность почв усиливается. Это связано со снижением концентрации гумуса. При этом данные физические свойства имеют некоторые различия в зависимости от подтипа рассматриваемой почвы. Так, в темно-серых породах плотность даже нижних горизонтов самая малая. Это связано с большой гумусированностью и более ярко выраженной структурированностью.

Одной из физических характеристик является плотность иллювиальных горизонтов. У всех подтипов серых почв она довольно высока. Ее значение достигает от 1,5 до 1,65 грамма на кубический сантиметр. Что касается общей пористости, то она находится в пределах от 50 до 60%. А в верхних горизонтах – от 40 до 45%. Характеристика пористости в светло-сером подтипе склоняется к капиллярному типу. Эта особенность приводит к снижению водопроницаемости почвы.

Что касается темно-серого подтипа, то его физические свойства наиболее благоприятны. Этот почвенный слой отличается большой влагоемкостью, что позволяет всему растительному миру получить столь необходимую для него воду. Серый и светло-серый подтипы земельных угодий лесостепной зоны обладают малоблагоприятными физическими характеристиками. Это и низкое содержание гумуса, и малый процент ила, и наличие большого количества пылеватых фракций. Все эти качества способствуют обесструктурированию верхних слоев горизонта после их распахивания. Такие земли быстро заплывают, а на их поверхности происходит образование корки.

Микроструктуры различных подтипов серых почв непохожи друг на друга и по водопрочности. К примеру, светло-серый вид после распахивания быстро уплотняется. Это связано с тем, что у данного подтипа почвы наблюдается присутствие водопрочных агрегатов, размеры которых превышают 0,25 мм.

Биологические характеристики

Гумус серых почв накапливается в верхних ее горизонтах и представляет собой целую группу высокомолекулярных родственных соединений. Это биологический компонент – основное органическое вещество самого первого слоя профиля. В нем много фосфора, азота и прочих элементов. Образование гумуса происходит из лиственного и растительного спадов, а также из отмерших корней растений при активном участии микроорганизмов.

Тепловой режим

По данному показателю серые лесные почвы свойства имеют вполне благоприятные. В течение длительного периода, длящегося с апреля по декабрь, по всему их профилю наблюдается положительная температура. Замерзание наступает с началом зимы, а иногда и с января. К апрелю слой глубиной от 50 до 70 см уже целиком оттаивает.

В центральной, а также западной зоне лесостепей почвы относят к фациальному подтипу по теплообеспеченности. Здесь можно наблюдать периодическое промерзание и оттаивание верхнего слоя на протяжении всего зимнего периода.

Иной тепловой режим почв характерен для Западной Сибири. Здесь происходит длительное промерзание слоев горизонта. Кроме того, с наступлением весны почвы оттаивают медленнее. Это связано с суровыми морозами, а также с малым снежным покровом. Полевые работы на данных территориях начинают проводить только в мае. Однако и в это время на нижних горизонтах еще сохраняются отрицательные температуры.

Воздушный режим

Данная характеристика представляет собой совокупность большого количества явлений. Причем все они связаны с поступлением в почву воздуха, его дальнейшим передвижением по ней, а также расходом. Сюда же относят и явления газообмена, происходящего между слоями горизонта и окружающей атмосферой.

Почвенный воздух с приходом очередного сезона претерпевает некоторые изменения своего состава. Причем в верхних слоях этот процесс проходит намного интенсивнее.

Водный режим

Серые лесные почвы характерны периодически промывным типом данного показателя. Как правило, выпадающие осенью обильные осадки увлажняют землю лишь на 50 см. Более глубоко влага проникает в момент весеннего таяния снегов. В связи с этим толщина промачивания почв зависит от мощности зимнего покрова и объема стока талых вод.

Определенная характеристика водного режима наблюдается в зонах, имеющих пересеченный рельеф. Здесь максимальный расход влаги в летний период может составлять 20% и охватывать слой грунта, имеющий метровую толщину.

Совершенно иной водный режим имеют почвы, находящиеся в лесных массивах. Здесь в зимний период происходит большое накопление снега. В связи с этим весной почва увлажняется намного интенсивнее. Однако впоследствии ее употребляет глубокая корневая система деревьев. Это иссушает почву до глубины от 4 до 5 метров.

Питательный режим

Наиболее благоприятными свойствами по данному показателю обладают темно-серые лесные почвы. Именно они отличаются высоким природным плодородием в связи с большим объемом находящегося в них гумуса, фосфора и азота.

Питательный режим почвы зависит и от ее окультуренности и применения удобрений. В таких случаях верхние слои горизонта будут содержать большее количество полезных веществ.

На питательный режим почв влияет содержание в них гидролизуемого азота. Особенно бедны этим элементом светло-серые почвы. Одним из показателей плодородности земель служит присутствие в них подвижного фосфора. Максимальное количество данного элемента находится в остаточно-карбонатных почвах.

Летний период способствует активизации химических, биологических и иных процессов, которые происходят в пахотных почвах. В середине теплого сезона происходит возрастание гидролитической и обменной кислотности. В связи с этим снижается насыщенность почв основаниями.

Использование в хозяйственной деятельности

В агропромышленном комплексе страны широко задействована зона, в которой расположены серые лесные почвы. Плодородие этих земель позволяет людям успешно выращивать на них различные сельскохозяйственные культуры. Кроме того, серые лесные почвы занимают свое место в структуре выгонов и пастбищ, а также сенокосов.

В освоенных для земледелия лесостепных зонах выращиваются яровая и озимая пшеница, кукуруза и сахарная свекла, лен, картофель и т. д. В европейской части лесостепей широкое распространение получило садоводство.

В хозяйственный оборот включены все подтипы серых почв. При этом человек стремится повысить их плодородие, применяя целый комплекс мероприятий. Мощный плодородный пахотный слой создается при помощи внесения удобрений и травосеяния. Это улучшает физические характеристики и режим питания почв, а также снижает способность к образованию корки на поверхностном слое. К тому же земли с повышенной кислотностью для улучшения их характеристик подвергают известкованию.

Процесс окультуривания лесных серых, а также светло-серых почв возможен и при углублении пахотного слоя. Это мероприятие сопровождают внесением удобрений. В случае необходимости проводят и известкование земель.

Плодородие темно-серых почв повышают систематическим внесением удобрений. А для устранения их повышенной гидролитической кислотности используют фосфоритную муку.

Сельскохозяйственное использование серых почв должно сопровождаться противоэрозийными мероприятиями. Особенно это касается европейской территории лесостепной зоны. Для принятия таких мер обрабатывают почву поперек склона, устраивают земляные гребни и т. д.

Источник