Торфяно болотные почвы влажность

Торфяные и торфяно-глеевые болотные переходные и низинные почвы

Условия формирования

Торфяные и торфяно-глеевые болотные низинные и переходные почвы распространены во всех природных зонах России, хотя основные их площади сосредоточены в таежной зоне. Низинные и переходные болота образуются, как правило, в подчиненных элементах ландшафтов: депрессиях, низинах, ложбинах стока, долинах рек. Они формируются под воздействием минерализованных грунтовых вод. Переходные болота при этом представляют собой промежуточное звено эволюции низинных болот в верховые, в ходе которой по мере торфонакопления происходит постепенное уменьшение влияния грунтовых вод на верхние слои торфяной почвы. В качестве подстилающих торф пород могут выступать различные генетические типы отложений, обеспечивающие переувлажнение почв. Обычно минеральная толща является водонесущим слоем, так что зеркало почвенно-грунтовых вод расположено выше — в пределах торфяного горизонта.

На торфяных и торфяно-глеевых почвах низинных и переходных болот произрастает эвтрофная влаголюбивая растительность. На переходных болотах наряду с эвтрофными возможно поселение и олиготрофных растений, свойственных в большей мере верховым болотам. По сравнению с верховыми болотами, низинные и переходные характеризуются гораздо более высоким биологическим разнообразием.

Морфологическое строение профиля

Ov — Te — TT — торфяные болотные низинные и переходные почвы. Ov — T — G — торфяно-глеевые болотные низинные и переходные почвы.

Органогенный поверхностный горизонт Ov состоит из живых мхов, корней растений и растительного опада, соответствующего характеру напочвенного покрова. Торфяной горизонт Т, Тe окрашен в бурый, темно-бурый, иногда почти черный цвет. Горизонт сложен торфом различной степени разложения — от низкой (на переходных болотах) до средней и высокой. Разнообразие низинно-болотных биогеоценозов определяет довольно высокую вариабельность также по условиям увлажнения, ботаническому составу торфа, химическим свойствам, плотности. Ниже торфяного горизонта в торфяно-глеевых почвах лежит минеральный глеевый бесструктурный горизонт G сизовато-серого или оливково-серого цвета. В торфяных почвах мощность эутрофного торфяного горизонта Te 50 см, глубже он переходит в органогенную породу ТТ.

Свойства

Торфяные и торфяно-глеевые почвы низинных и переходных болот имеют слабокислую или нейтральную реакцию среды (рН 4,0—6,5), степень насыщенности основаниями до 80%, зольность 5—15% на сухое вещество. Влагоемкость торфяных почв низинных болот редко превышает 100%, однако в торфе переходных болот может достигать 500%.

Основные почвообразовательные процессы

• Торфообразование
• Оглеение (в торфяно-глеевых почвах)

Хозяйственное использование

Торфяные и торфяно-глеевые почвы низинных (в меньшей степени переходных) болот представляют собой ценные сельскохозяйственные угодья при условии их осушения. Низинный торф также является источником сырья для изготовления органических удобрений. Важно, однако, отметить, что водно-болотные угодья имеют большое природоохранное значение, поэтому землепользование этих территорий должно быть экологически обосновано и базироваться на поддержании баланса между потребностями человека и сохранением природной среды болот.

Растения-торфообразователи низинных и переходных болот

Перечень основных видов растений — торфообразователей для переходных и низинных болот заметно шире, чем для верховых. К их числу принадлежат: древесные виды (береза, ель, сосна кедровая и обыкновенная, пихта, лиственница, ольха, ивы); травянистые растения (тростник, вейники, хвощи, папоротники, вахта, осоки, пушицы, шейхцерия); мхи (сфагновые и гипновые).

• Торфяные и торфяно-глеевые болотные переходные и низинные почвы, масштаб 1:60 000 000

Источник

Торфяные и торфяно-глеевые болотные верховые почвы

Условия формирования

Торфяные и торфяно-глеевые болотные верховые почвы приурочены к водораздельным пространствам и террасам с небольшими уклонами и слаборасчлененной поверхностью. Они развиваются в условиях застойного увлажнения под воздействием пресных или очень слабо минерализованных вод атмосферных осадков без влияния грунтовых вод. Подстилающие торф минеральные породы могут быть самого разнообразного генезиса. Растительный покров характеризуется господством сфагновых мхов, вересковых кустарничков (багульник, голубика, подбел, клюква, кассандра), пушиц, росянок, некоторых видов осок, морошки. Древесные породы (в основном сосна) произрастают на верховых болотах в угнетенном состоянии или образуют особые болотные экологические формы.

Морфологическое строение профиля

Ov — To — TT — торфяные болотные верховые почвы. Ov — T — G — торфяно-глеевые болотные верховые почвы.

Очес мха Ov буровато-желтого или зеленовато-бурого цвета состоит из живых сфагновых мхов и их неразложившихся остатков с примесью фрагментов отмерших трав и корней, мощность до 15 см. Торфяной горизонт Т, То окрашен в желтовато-бурый, бурый или темно-бурый цвет. Горизонт сложен торфом низкой и средней степени разложения. Мощность торфяной залежи варьирует от нескольких сантиметров до 6 м и более. Торфяно-глеевые почвы имеют торфяной горизонт мощностью до 50 см, который подстилается минеральным глеевым горизонтом G сизовато-серого или голубовато-сизого цвета. В торфяных верховых почвах мощность олиготрофного торфяного горизонта To 50 см, ниже он переходит в органогенную породу TT.

На территориях, где болотные верховые почвы образуют обширные по площади ареалы, мощность торфа обычно составляет 2–4 м. Большое биогеоценологическое значение имеет верхний торфяной, так называемый «деятельный» слой, мощность которого колеблется в пределах от 10 до 70 см в зависимости от типа болотного биогеоценоза. Не обособляясь в профиле морфологически, он играет важную роль в функционировании болотных экосистем. Через деятельный слой происходит водообмен болота с атмосферой, здесь сосредоточены живые корни растений и почвенные животные.

Основные почвообразовательные процессы

• Торфообразование
• Оглеение (в торфяно-глеевых почвах)

Хозяйственное использование

Верховые болота являются источником пищевого (ягод) и лекарственного сырья дикорастущих растений: голубики, клюквы, морошки, багульника и др. Верховой торф используется в топливной и химической промышленности. Однако добыча торфа по сути означает уничтожение болотных почв и ландшафта в целом, поэтому этот вид использования требует крайне осторожного, избирательного и обоснованного с эколого-экономических позиций подхода.

Аналитическая характеристика торфяных и торфяно-глеевых почв [Материалы автора, 101]

Свойства

Почвы верховых болот кислые (рНсол 2,5–3,8), сильно ненасыщенные основаниями (до 90%). Торф характеризуется низкой зольностью (2–6,5% на сухое вещество), небольшой плотностью сложения (0,03–0,10) и очень высокой влагоемкостью (до 1000%).

Растения-торфообразователи верховых болот

Торфяные почвы формируются почти исключительно за счет поступления отмерших частей растений в почву, поэтому ботанический состав торфа представляет собой одну из важнейших его характеристик. Для формирования торфа верховых болот наибольшее значение имеют сфагновые мхи, пушицы, шейхцерия, из древесных пород — сосна. Несколько меньшую роль в торфонакоплении играют вересковые кустарнички и осоки. Остатки других растений верховых болот составляют лишь крайне малую долю в составе торфа.

Гель-хроматограмма гуминовых веществ

Молекулярно-массовое распределение системы гуминовых кислот торфяных почв отражает слабую степень трансформации органических остатков. Гумификация исходных биополимеров протекает неглубоко, и в системе гуминовых кислот значительную долю занимают слабо преобразованные высокомолекулярные протогуминовые вещества. В отличие от гуминовых кислот минеральных почв, в системе гуминовых кислот торфяных почв практически отсутствует фракция лигноподобных соединений, что обусловлено высокой долей в опаде остатков различных видов мхов, не содержащих лигнин высших растений. Содержание углерода (около 50%) и доля ароматических фрагментов в составе молекул гуминовых кислот торфов невелики.

В.В. Демин, Ю.А. Завгородняя

• Торфяные и торфяно-глеевые болотные верховые почвы, масштаб 1:60 000 000

Источник

Болотные почвы

Болотные почвы образуются преимущественно в средней климатической зоне с влажным климатом — таежная зона Сибири и Дальнего Востока, северо-запад и север европейской части страны. Однако болота могут возникать и южнее средней полосы Нечерноземья в результате оторфянивания озер и других водоемов.

По своей сути болото представляет собой участок суши с сильным переувлажнением и толстым верхним торфяным слоем от 30 см и более. Причиной переувлажнения может быть как слишком близкое расположение грунтовых вод, так и отсутствие естественного стока при обильном выпадении осадков; нередкой причиной становится постепенное зарастание естественных водоемов со стоячей или слабопроточной водой.

В основе образования болота лежат процессы оглеения почвы, при которых образуется плотный, не проницаемый для воды слой. В результате накапливаемая в верхнем слое почвы влага не уходит в нижние пласты и материнскую породу, а остается на поверхности.

Большое количество влаги препятствует полной минерализации органических веществ, в результате чего остатки растений и листьев, не способные до конца перегнить в кислой среде, накапливаются в верхнем слое почвы и образуют толстый пласт торфа.

Неполноценное анаэробное перегнивание с недостатком кислорода из-за высокой влажности препятствует образованию гумуса, поэтому торфяные почвы достаточно бедны полезными для растений микроэлементами, а на верхней оторфованной подстилке начинают поселяться те виды растений, которым хватает небольшого содержания азота, калия и фосфора, это в первую очередь сфагновые мхи, характеризующие растительный покров торфяных почв.

К заболачиванию почвы может привести и слишком активный дерновый процесс на влажных лугах, в результате которого чрезмерно толстый слой дернины начинает плохо пропускать воздух, что способствует смене аэробного типа разложения с гумусными кислотами на анаэробное с выделением убивающего бактерии сероводорода и метана. В результате непере-гнивающие части растений, накапливаясь, препятствуют дальнейшему проникновению кислорода в почву, что приводит к смене растительности и образованию кочковатого микрорельефа, мешающего естественному стоку дождевой и снеговой влаги и способствующего дальнейшему накоплению воды в почве.

Развивающиеся в данных условиях процессы оглеения формируют водонепроницаемый плотный слой, в результате чего сначала образуются дерново-глеевые почвы, на которых вместо злаковых растений начинает активно размножаться сфагновый мох. Так как сфагнум практически не разлагается микроорганизмами, постепенно его слой становится все толще и толще, а местность перерождается в верховое болото.

К образованию болот могут приводить вырубки леса, сильная закисленность на бедных микроэлементами и бактериями песчаных почвах, подъем грунтовых вод из-за чрезмерной вырубки лесных насаждений. При этом высокая минерализация грунтовых вод способствует формированию не торфяных, а низинных болот с насыщенными питательными веществами перегнойно-глеевыми почвами.

Слишком высокая влажность почвы, низкое содержание кислорода, недостаточность питательных веществ и сильная кислая реакция торфяников ограничивают использование этих земель в сельском хозяйстве. Однако за последние 50 лет были созданы достаточно эффективные методы осушения торфяных болот с их последующим обогащением удобрениями, что позволяет на большей части некогда заболоченных территорий и выращивать овощные и зерновые культуры, развивать пастбища и сенокосы.

Наиболее приспособлены к использованию в сельскохозяйственном производстве богатые перегноем низинные болота; высокая насыщенность этих переувлажненных участков азотом и низкокислотная реакция почвы также благоприятны для развития сельскохозяйственных растений.

Осушение болот предполагает проведение целого ряда мероприятий, главной целью которых является полный отвод излишней влаги с выбранного под будущие сельскохозяйственные угодья участка; при этом важно помнить, что переизбыток влаги в почвах после ее отведения можно использовать для полива растений, для чего достаточно построить систему водохранилищ и шлюзов.

Окончательным итогом осушительных мероприятий является изменение всего почвообразовательного процесса, в ходе которого из-за сокращения вымывания из почвы минеральных веществ происходит их постепенное накопление и осушенный участок в результате повышения содержания гумуса в почве становится пригодным для использования в сельском хозяйстве. Однако, поскольку болотистые почвы изначально содержат недостаточно калия и фтора, использование осушенных участков для выращивания сельскохозяйственных культур и под пастбища и сенокосы требует постоянного внесения калийных и фосфорных минеральных удобрений, а в первые годы после осушения, когда почва еще недостаточно богата гумусом, — внесения и азотных удобрений. Так как большинство торфяных почв содержат незначительное количество меди, после осушения надо внести в почву медный купорос или удобрение с высоким содержанием этого микроэлемента.

При осушении переходных болот требуется параллельно проводить известкование почвы, которое дополняется унавоживанием осушенных почв. В качестве органического удобрения можно вносить как навоз, так и навозную жижу.

В дальнейшем при освоении осушенных участков для сельскохозяйственных работ нужно соблюдать определенную агротехнику: в первые годы на этих почвах лучше выращивать различные кормовые культуры и использовать их под сенокосы с многолетними травами.

Только после накопления в почве гумуса начинают применять осушенные площади под посев зерновых или технических культур, возделывание овощей и фруктовых деревьев.

КАК ПОКАЗАЛ МНОГОЛЕТНИЙ ОПЫТ использования осушенных площадей западного региона России, эти земли можно с успехом применять для выращивания картофеля, свеклы, моркови, озимой пшеницы, получая урожаи не меньше, чем на обычных нечерноземных землях при равном количестве внесенных удобрений.

Источник