Типы лесных почв
Природные условия, существующие на Земле, очень различны. Именно это обусловило такое разнообразное формирование почв по природным зонам. Основные типы почв на суше расположены согласно определенной закономерности, которую первым выявил Василий Васильевич Докучаев — русский геолог, родоначальник школы почвоведения. Им открыты основные закономерности происхождения и распространения почвенного покрова.
В России более 800 млн га (более 45% территории) занято лесами, различными по своему типу: хвойные и смешанные, широколиственные и мелколиственные. Разнообразие лесных массивов дает весьма широкую географию зональности почвенного покрова.
По обыкновению, лесные почвы являются достаточно плодородными. Это происходит из-за того, что зольные вещества, элементы, содержащиеся в листьях и хвое, попадают опять в землю лесов, чего нельзя сказать про сельскохозяйственные земли, с которых все растения убирают. В условиях леса происходит накопление органической массы опада как лесной подстилки, где все вещества потом активно формируют гумус.
Разные породы деревьев по-своему влияют на состояние структуры почвы, процессы воздухообмена и теплообмена, на водный режим. Лиственные деревья помогают насыщать почвенный покров азотосодержащими и зольными элементами. Жизнедеятельность деревьев они способствует процессу нейтрализации кислоты и росту полезных микроорганизмов. Под хвойными деревьями, выступающими подзолообразователями, формируются подзолистые почвы. Хорошо известна привязанность различных пород к той или иной почвенной структуре: сосны хорошо растут на почвах песчаных, а ели предпочитают суглинки, на серых лесных почвах растут дубы и ясени.
Основными типами почв на территориях, занятых различными лесными массивами являются такие типы, как подзолистые почвы, дерново-подзолистые (подтип подзолистых) почвы, серые лесные почвы и бурые лесные почвы.
Подзолистые почвы
Характерное распространение получил тип подзолистых почв в зоне тайги, в районах различных хвойных лесов. Осадков здесь выпадает много, а испаряется значительно меньше, поэтому здесь в почве происходит формирование промывного режима. Лесная подстилка образуется из опавших хвои и веток. При разложении хвои происходит образование кислоты, под ее действием осуществляется распад минеральных соединений и различных органических веществ. Из верхних слоев почвы эти элементы выносятся довольно быстро в нижние слои почвенного покрова. Далее располагается осветленный горизонт подзола. Цвет этого слоя напоминает золу. Под ним плотный слой бурого цвета, в котором содержится достаточно большое количество глины. Подзолистые почвы кислые, процентное содержание в этих почвах гумуса невелико, лишь 1-4%.
Ареалы формирования подзолистых почв имеют распространение на территории лесных массивов, которые располагаются в Сибири, Дальний Восток также обладает значительной площадью распространения подзольных почв.
Чтобы рационально использовать подзолистые почвы в сельскохозяйственной деятельности необходимо проводить известкование, использовать значительное количество удобрений, как минеральных, так и органических. Следует разработать мероприятия по регулированию водного режима, увеличению мощности культурного пахотного слоя. Окультуренные почвы этого типа могут быть использованы для выращивания различных сельскохозяйственных культур.
Дерново-подзолистые почвы
Площади, занятые мелколиственными лесными массивами, где лиственные деревья смешаны с хвойными породами, характеризуются формированием дерново-подзолистых почв. Ареалы распространения их существенны на площадях, занятых лесом, на Восточно-Европейской равнине, присутствует данный тип почвы и в Западной Сибири. Дерново-подзолистые почвы — подтип почв подзолистых.
Параметры, состав дерново-подзолистых почв и подзолистых почв имеют ряд схожих черт. Слой гумуса дерново-подзолистых почв, расположенный под образованной лесной подстилкой, составляет не более 20 сантиметров. За этим горизонтом, окраска которого темно-бурая, располагается бесплодный слой белесого оттенка.
Дерново-подзолистые почвы, по сравнению с подзолистыми почвами, являются более плодородными, потому что минералы и органика не так быстро вымываются водой. Содержание гумуса в дерново-подзолистых почвах составляет 3-7%.
При сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистые почвы нуждаются в питательных элементах – азот, калий, фосфор. Увеличение глубины пахотного слоя также дает положительный эффект. Необходимо известкование, что приводит к усилению микробиологических процессов и накоплению питательных веществ. При этом улучшаются процессы аэрации почвы, ее свойства регулирования тепла и водопроницаемость. Необходимо обогащение почвы и органическими удобрениями.
Мерзлотно-таежная почва
На территориях, где произрастают леса с хвойными породами деревьев и где распространена многолетняя мерзлота, идет формирование почв мерзлотно-таежного типа. При наличии мерзлоты в почвенном покрове существует препятствие водному промыванию грунтов, в результате этого вынос солей из почв затруднен.
Для формирования мерзлотно-таежных почв при наличии многолетней мерзлоты также необходимо еще одно условие: их образование должно происходить на фоне континентального климата. Наибольшая глубина мерзлотно-таежных почв составляет не более одного метра. Процент содержания гумуса невелик, это 3-10%.
Мерзлотно-таежные почвы являются характерными для Колымы и Чукотки, для северных участков тайги на территории Забайкалья и Якутии, есть области распространения в зоне средней тайги.
Для использования в сельском хозяйстве мерзлотно-таежные почвы малопригодны. По составу они бесструктурные и почти совсем водонепроницаемы. При распахивании участков с таким почвенным слоем структура почвы и ее свойства становятся только хуже.
Серые лесные почвы
Под покровом лесов, в которых растут деревья широколиственных пород, идет образование серых лесных почв. Для их формирования также необходим континентальный климат, при котором происходит достаточное увлажнение земельного покрова, а количество выпадающих осадков примерно равно их испаряемости. Необходимыми условиями, при которых идет формирование данного типа почв, являются также содержание немалого количества кальция и наличия достаточного объема биомассы. Из-за присутствия кальция в грунте вода не разрушает структуру почвы, поэтому вымывания минеральных элементов в нижние слои не происходит.
Цвет, которым обладают почвы данного типа, серый. Присутствие гумуса в составе серых лесных почв может быть от 2% до 8%. Реакция почвенной среды кислая. Серые лесные почвы по плодородности принято относить к средним.
Распространены типы серых лесных почв по территории России довольно широко, они присутствуют и в европейской части страны, их ареалы распространены и в Западной Сибири, и в Восточной Сибири.
Для того, чтобы повысить уровень плодородия серых лесных почв нужно планомерно проводить увеличение пахотного слоя. Осуществляется это путем постепенного углубления нижних оподзоленных горизонтов. Вместе с этим требуется проведение известкования почв, применение минеральных и органических удобрений. Севооборот должен быть организован так, чтобы выполнялись функции почвозащитные, выполнять работы по снегозадержанию, предусмотреть организацию водных объектов и полезащитных лесных полос.
Бурые лесные почвы
В зонах, на которые распространяется область умеренного теплого климата, на территориях, занятых различными лесами (смешанными, хвойными и широколиственными) происходит формирование бурых лесных почв. Лесная подстилка представляет собой опавшую листву. Образующийся при этом слой составляет пять сантиметров. Следующий — плодородный слой, его мощность достигает 20-30 сантиметров. Глина, слой которой следует потом, составляет 15-40 сантиметров. Эти почвы имеют бурый цвет. Выделяют несколько подтипов этих почв.
На территории России бурые лесные почвы имеют распространение на Дальнем Востоке, характерны они также для предгорий Кавказа.
Бурые лесные почвы активно используются под лесными угодьями. Их сельскохозяйственное использование обусловлено пригодностью для выращивания различных культур – зерновых и технических, овощных и плодовых. Хорошие результаты выращивания на этих почвах дают чай, виноград, цитрусовые и кормовые культуры.
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