Подзолистый процесс почвообразования
Оподзоливание — это кислотный гидролиз минеральной части почвы с выносом растворимых продуктов разрушения из верхней части почвенного профиля в нижнюю в условиях промывного типа водного режима. Подзолистый процесс почвообразования в чистом виде происходит под сомкнутыми таежно-хвойными лесами (как правило еловыми), где травяная растительность отсутствует, или очень ожиженная, а поверхность покрыта мохово-лишайниковым покровом. Почвообразование происходит преимущественно на бедных бескарбонатных ледниковых породах в условиях промывного типа водного режима. Лесная растительность усиливает промывной тип водного режима почвы (побочное влияние), обусловливает особые процессы гумификации, кислотного гидролиза минеральной части почвы (прямое влияние леса на почвообразование).
Под хвойным лесом создается некомпенсированный круговорот биофильних элементов. Это значит, что только незначительная часть питательных элементов, которые поглотила древесная растительность, возвращается на поверхность почвы в виде лесной подстилки. Растительные остатки лесной подстилки бедные основаниями, азотом, зольными элементами. Зольность хвойных пород составляет 0,5—1,7%, лиственных — 1,6—7%, трав 7—8%. Лесная подстилка обогащена веществами, которые трудно разлагаются: лигнином, смолами, восками,битумами и дубильными веществами. Лесная подстилка медленно разлагается микроскопическими грибами. В результате этого процесса выделяются различные низкомолекулярные органические кислоты. Образованные кислоты частично нейтрализуются основаниями, которые освобождаются во время минерализации подстилки. Но большая их часть попадает в почву, взаимодействует с минералами почвы и влияет на процессы трансформации органической части почвы.
На поверхности почвы в кислой среде происходят медленные и слабые процессы минерализации и гумификации лесной подстилки. Это обусловливает образование на поверхности почвы органических веществ типа мор (грубого гумуса), а непосредственно под подстилкой образуется незначительное количество молекулярнорастворимого, устойчивого к аккумуляции химического агрессивного гумуса фульфатного типа. С многовалентными катионами гумус образует растворимые внутренне комплексные органо-минеральные соединения (хелаты). В результате промывного водного режима в условиях кислой среды с верхних горизонтов почвы выщелачивается молекулярнорастворимый гумус, хелаты, карбонаты в нижнюю часть профиля, а также за его пределы. Дальше осуществляется кислотный гидролиз первичных и вторичных минералов почвы. Нисходящими токами воды коллоидные продукты гидролиза минералов (глинистые минералы, гидрокислы железа и алюминия), органические (гумус) и органо-минеральные коллоиды (ил) в виде золей, кальций и другие основания выносятся из верхних горизонтов вниз. На определенной глубине они коагулируются, образовывая горизонт вмывания коллоидов (горизонт иллювия). Благодаря чему этот горизонт приобретает тяжелый гранулометрический состав, обогащается илом, кальцием и другими основаниями, имеет повышенную связность, уплотненность, невысокую кислотность, становится водоупорным.
По мере выноса из верхних горизонтов коллоидов здесь растет относительное содержание нерастворимого продукта гидролиза силикатов, стойкого к химическому разрушению — вторичному кварцу (опалу) в виде мучнистого порошка, который называют кремнеземной присыпкой. Это вещество предает верхней части почвы беловатый цвет, какой напоминает цвет пепла. Откуда и происходит название горизонта — «подзолистый», то есть под цвет пепла. Этот горизонт образуется под лесной подстилкой и называется горизонтом вымывания, коллоидным (элювиальным или подзолистым горизонтом). Он имеет такие морфологические признаки: ярко-серый, или беловатый цвет, обедненный илистыми частицами, основаниями, бесструктурный или плитчатый, листоватый, легкого гранулометрического состава, имеет кислую реакцию. Следовательно, почва приобретает дифференцированное строение профиля по элювиальный типу.
В России подзолистый процесс в чистом виде проявляется в лесной зоне. Он сообщается с дерновым процессом почвообразования, в результате чего в Полесье формируются дерново-подзолистые почвы, а в Лесостепи и Степи — оподзоленные почвы, агрогенетическую характеристику которых рассмотрим позже.
Большая роль в формировании подзолистых почв, за Д. Г. Тихоненком, принадлежит оглеенню и глееэлювиальным процессам.
Источник
Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Подзолистый процесс
Подзолистые почвы формируются преимущественно под пологом таежных моховых или мертвопокровных хвойных лесов. Образование их профиля связано с развитием процессов оподзоливания (подзолистого процесса), элювиально-глее-вого процесса и лессиважа.[ . ]
Подзолистый процесс в лесостепной зоне протекает в более слабой форме, чем в таежно-лесной, а для дернового процесса создаются лучшие условия. Эти особенности в развитии подзолистого и дернового процессов связаны прежде всего с заметным отличием характера биологического круговорота веществ и условий гумификации на фоне ослабленного промывного режима.[ . ]
Подзолистый процесс — главный почвообразовательный процесс, под воздействием которого образовались подзолистые почвы. В результате его проявления происходят разрушение в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды.[ . ]
Течение подзолистого процесса в большой степени зависит от материнской породы, в частности от ее химического состава. На карбонатных породах этот процесс значительно ослабевает, что обусловлено нейтрализацией кислых продуктов свободным углекислым кальцием породы и кальцием опада. Кроме того, в разложении опада возрастает роль бактерий, а это приводит к образованию менее кислых продуктов, чем при грибном разложении. Далее катионы кальция и магния, высвобождающиеся из лесной подстилки и содержащиеся в почве, коагулируют многие органические соединения, гидроокиси железа, алюминия и марганца и предохраняют их от выноса из верхних горизонтов почвы.[ . ]
Дерново-подзолистые почвы образуются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами. Развивающаяся под их пологом травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта. В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Это происходит также при сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга; в данном случае подзолистый процесс сменяется дерновым и из подзолистой почвы постепенно образуется дерново-подзолистая.[ . ]
Течение подзолистого процесса зависит также от карбонатнос-ти материнской породы. При наличии свободных карбонатов процесс не идет, так как нейтрализуются кислоты, участвующие в подзолообразовании. Карбонаты являются одновременно природным геохимическим барьером и препятствует выносу элементов.[ . ]
К этому приводит вынос и аккумуляция значительного количества железа, алюминия и гумуса, которые представляют сущность А1—Ре-гумусового подзолистого процесса, совершающегося в условиях близкого залегания почвенно-грунтовых вод.[ . ]
В результате подзолистого процесса под лесной подстилкой обособляется подзолистый горизонт, обладающий следующими основными признаками и свойствами: вследствие выноса железа и марганца и накопления остаточного кремнезема цвет горизонта из Красно-бурого или желто-бурого становится светло-серым или белесым, напоминающим цвет печной золы; горизонт обеднен элементами питания, полуторными окислами и илистыми частицами; имеет кислую реакцию и сильную ненасыщенность основаниями; в суглинистых и глинистых разновидностях он приобретает пластинчато-листоватую структуру или становится бесструктурным.[ . ]
Таким образом, подзолистый процесс сопровождается разрушением минеральной части почвы и выносом некоторых продуктов разрушения за пределы почвенного профиля. Часть продуктов закрепляется в иллювиальном горизонте, образуя новые минералы. Однако элювиальному процессу, развивающемуся при оподзоливании, противостоит другой, противоположный по своей сущности процесс, связанный с биологической аккумуляцией веществ.[ . ]
Интенсивность подзолистого процесса зависит от сочетания факторов почвообразования. Одно из условий его проявления — нисходящий ток воды: чем меньше промачивается почва, тем слабее протекает этот процесс.[ . ]
На выраженность подзолистого процесса большое влияние оказывает также состав древесных пород. В одних и тех же условиях местообитания оподзоливание под лиственными, в частности под широколиственными лесами (дуб, липа и др.), происходит слабее, чем под хвойными. Оподзоливание под пологом леса усиливают кукушкин лен и сфагновые мхи.[ . ]
На выраженность подзолистого процесса большое влияние оказывает состав древесных пород. Под лиственными и широколиственными лесами оподзоливание обычно идет медленнее, чем под хвойными, благодаря повышенной зольности опада, в котором больше содержится щелочных, щелочно-земельных и других элементов. Оподзоливание усиливается, если напочвенный покров под лесом представлен мхами или лишайниками.[ . ]
По В. Р. Вильямсу, подзолистый процесс протекает под влиянием деревянистой растительной формации и связан в определенной группой специфических органических кислот (креновых, или фульвокислот, по современной терминологии), вызывающих разложение почвенных минералов. Передвижение продуктов разрушения почвенных минералов осуществляется преимущественно в форме устойчивых органо-минеральных соединений.[ . ]
В наиболее чистом виде подзолистый процесс протекает под пологом хвойного таежного леса с бедной травянистой растительностью или без нее.[ . ]
Среди подтипов дерново-подзолистых почв встречаются такие же роды, как и в подзолистых почвах (см. с. 330). Дополнительно выделяется род дерново-подзолистых почв с вторым гумусовым горизонтом (вторично-подзолистые). На виды подразделяются по степени проявления дернового и подзолистого процессов. По содержанию гумуса в горизонте Ах делятся на слабогумусные — в целинных почвах до 3 %, в пахотных — до 2 %; среднегумусные — в целинных почвах 3—5 %, в пахотных — 2—4 %; высокогумус-ные — в целинных почвах больше 5%, в пахотных — больше 4 %.[ . ]
Физические и водно-физические свойства подзолистых почв определяются механическим составом исходных пород, их сложением, выраженностью подзолистого процесса Подзолистые почвы бесструктурные; их плотность заметно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к нижним. Иллювиальный горизонт отличается повышенной плотностью и наименьшей пористостью. В суглинистых почвах из-за его слабой водопроницаемости в подзолистом горизонте может создаваться временная верховодка.[ . ]
В результате почвообразования и продолжающихся процессов выветривания материнская порода частично теряет свойства, которыми она ранее обладала. Например, подзолистый процесс почвообразования приводит к возникновению генетических горизонтов, резко отличающихся по минералогическому и гранулометрическому составу. Более легкий подзолистый и тяжелый иллювиальный горизонт, залегающий под подзолистым, создает условия для формирования в весеннее время в подзолистом горизонте верховых вод.[ . ]
На последующее развитие научных представлений о природе подзолистого процесса почвообразования большое влияние оказали коллоидно-химическая теория К. К. Гед-ройца и биологическая теория В. Р. Вильямса.[ . ]
Временное избыточное увлажнение почвы под лесом усиливает подзолистый процесс. В этих условиях образуются закисные легкорастворимые соединения железа и марганца и подвижные формы алюминия, что способствует их выносу из верхних горизонтов почвы (С. П. Ярков). Кроме того, возникает большое количество низкомолекулярных кислот и фульвокислот. Изменения режима увлажнения почвы, происходящие под влиянием рельефа, также будут усиливать или ослаблять развитие подзолистого процесса.[ . ]
На легких и щебнистых породах оглеение часто не выражено, водопроницаемость почв хорошая и активно развивается процесс нисходящего перемещения фульватных органических соединений в комплексах с Н203 (А1—Ие-гумусовый процесс). К северу тундровой зоны и с усилением Континентальности климата степень оглеения уменьшается наряду с увеличением раз-ложенности органических остатков. Появляется процесс гумусонакопления (дерновый) и формируются гумусовые, а не торфянисто-перегнойные горизонты. В южной тундре и лесотундре создаются условия для проявления подзолистого процесса. На суглинках глеевые почвы оподзолены, а на легких породах формируются «карликовые» подзолы.[ . ]
Красноземы образовались под преобладающим влиянием дернового и подзолистого процессов на аллитной коре выветривания в условиях кислой реакции, глубокого промывания почвы с активным выносом кальция, магния и кремниевой кислоты. Полутора-оксиды железа и алюминия выносятся очень слабо, в основном закрепляются в почве. Аллитизация минеральной части почвы в настоящее время продолжается.[ . ]
Черноземы оподзоленные в гумусовом слое имеют остаточные признаки подзолистого процесса почвообразования в виде белесой (кремнеземистой) присыпки.[ . ]
Они характеризуются большей гумусированностью по сравнению с дерново-подзолистыми почвами при наличии признаков и свойств, обусловленных проявлением подзолистого процесса, хотя и в более ослабленной форме, чем в почвах южнотаежной подзоны.[ . ]
В качестве примера рассмотрим, из каких основных микропроцессов складывается подзолистый процесс, в основе которого лежат химическое разрушение минеральной части почвы и вынос некоторых продуктов разрушения в нижнюю часть профиля почвы и за ее пределы: разложение лесного опада микрофлорой, образование фульвокислот, химическое взаимодействие фульвокислот с минералами, образование низкомолекулярных органических кислот и других органических соединений, их взаимодействие с минеральной частью почвы, избыточное сезонное увлажнение почв, развитие восстановительных реакций, нисходящие токи почвенных растворов с выносом минеральных и органо-минеральных соединений, трансформация части соединений по пути транспорта с осаждением из почвенных растворов, развитие кислотности.[ . ]
В гумусовом слое имеют остаточные признаки воздействия подзолистого процесса в виде белесой присыпки — главного отличительного морфологического признака этого подтипа. Гумусовый профиль опод-золенных черноземов серой, реже темно-серой окраски в горизонте А и заметно светлее в горизонте Вх. Белесая присыпка при обильном ее содержании придает профилю чернозема седовато-пепельный оттенок. Обычно она в виде белесоватого налета как бы припудривает структурные отдельности в горизонте В1( но при сильной оподзолен-ности белесый налет бывает и в горизонте А.[ . ]
Дерновые почвы образовались под преобладающим влиянием дернового почвообразовательного процесса, с развитием элементов элювиального процесса, в основном на карбонатных породах. Наиболее существенной особенностью дернового процесса являются накопление гумуса, питательных для растений веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте. Все эти признаки отчетливо выражены в профиле дерновых почв. На примере этих почв хорошо отразилась роль карбонатности материнских пород в таежно-лесной зоне, препятствующая подзолистому процессу и определяющая активное течение гумусово-аккумулятивно го процесса, даже под лесом.[ . ]
В таблице 52 приведены валовой состав, содержание физической глины и ила в пахотной дерново-подзолистой почве, сформировавшейся на моренном суглинке. Эти данные показывают, что в дерново-подзолистой почве наблюдаются такие же особенности в распределении илистой фракции, кремнезема и полуторных окислов по профилю, как и в подзолистой. И это вполне закономерно, так как дерново-подзолистая почва образовалась под воздействием не только дернового, но и подзолистого процесса.[ . ]
В таежно-лесной зоне с широким распространением кислых, бедных основаниями пород дерновый процесс на внепойменных территориях заметно проявляется только в южно-таежной подзоне, где он сочетается с подзолистым процессом и приводит к образованию дерново-подзолистых почв (см. с. 342).[ . ]
Экспериментальные данные по изучению биологического круговорота веществ и развития дернового и подзолистого процессов в основном подтверждают правильность взглядов В. В. Докучаева о генетической самостоятельности серых лесных почв и показывают, что процессы, которые рассматривались в гипотезах С. И. Коржинского и ,В. И. Талиева, имеют ограниченное значение. Первые (деградация) характерны для южных районов лесостепи и луговых обсыхающих территорий, вторые (проградация) — для северных районов лесостепной зоны.[ . ]
Физические и в одно-физичес кие свойства. Они зависят от гранулометрического состава и интенсивности подзолистого процесса. Сформировавшийся иллювиальный горизонт — более тяжелый по гранулометрическому составу и плотный, с пониженной водопроницаемостью по сравнению с элювиальным горизонтом А2. В связи с этим в подзолистом горизонте наблюдается образование верховодки.[ . ]
Минералогический состав материнской породы оказывает большое влияние на направление почвообразовательных процессов. Например, карбонатность породы препятствует течению подзолистого процесса, так как СаС03 нейтрализует фульвокислоты и таким образом устраняется их разрушающее действие на минералы. Карбонатность породы способствует течению гумусово-аккумулятивного процесса, образованию водопрочной структуры.[ . ]
Согласно этим представлениям, подзолистый процесс протекает под хвойными лесами и сопровождается разрушением илистых частиц с выносом продуктов разрушения из верхних горизонтов в нижние. Процесс лессивирования протекает под лиственными лесами при участии менее кислого гумуса и сопровождается передвижением из верхних горизонтов в нижние илистых частиц без их химического разрушения. Считается также, что лессивирование предшествует оподзоливанию, а при определенных условиях оба эти процесса могут идти одновременно.[ . ]
Для определенных генетических горизонтов типична своя окраска, являющаяся отражением прошедших почвообразовательных процессов, химического и минералогического составов твердой фазы почв. Гумусовые вещества окрашивают почву и ее горизонты в черные, серые и бурые тона. Окисные соединения железа придают красноватые, ржавые и желтоватые оттенки, а закисные соединения — сизовато-голубоватые (в глеевых горизонтах болотных почв), соединения марганца — фиолетово-черные оттенки. Диоксид кремния, или кремнезем, образующийся в подзолистом горизонте при разрушении алюмосиликатов, в результате подзолистого процесса почвообразования обусловливает белесую окраску, углекислый кальций, каолинит, гидрат окиси алюминия — белую и т. д.[ . ]
Установлено, что валовое содержание соединений меди и цинка в почвах имеет тенденцию к увеличению по мере уменьшения выраженности подзолистого процесса — от дерново-подзолистых и светло-серых лесостепных почв к темно-серым почвам и черноземам. В отношении кобальта и молибдена отмечается в общем обратная зависимость. Содержание валовых соединений марганца и бора возрастает от дерново-подзолистых к темно-серым и коричневым лесостепным почвам и далее уменьшается в черноземах.[ . ]
Отмеченная закономерность в распределении железа, алюминия и кремнезема, а также ила по профилю является важным показателем развития подзолистого процесса и наиболее существенным диагностическим признаком подзолистых пот.[ . ]
Химический состав. Закономерности изменения по профилю валового химического состава те же, что и ила, за исключением кремния. В результате подзолистого процесса количество 8Ю2 в элювиальном (А2) горизонте возросло. Гумуса в маломощном (2—3 см) гумусовом слое содержится немного (от 1—1,5 до 2— 4 %) при фульватиом его качественном составе. Почвы бедны доступными элементами питания растений (см. рис. 12). Из-за высокой кислотности и развития восстановительных процессов, особенно в глеево-подзолистых почвах, наблюдается повышенное содержание в почвенных растворах алюминия, закисного железа и марганца часто в количествах, токсичных для сельскохозяйственных растений.[ . ]
Как видно по данным табл.1 и 2, намечается определенная зависимость содержания валового калия не только от характера пород, но и от генетических особенностей почв. Количество калия увеличивается в общем от дерново-подзолистых почв к черноземам, что можно объяснить ослаблением проявления подзолистого процесса и усилением аккумулятивных процессов.[ . ]
Все рассмотренные теории отражают возможные пути образования серых лесных почв в разных физико-географических условиях, обеспечивающих формирование довольно хорошо гумуси-рованного профиля с признаками оподзоленности. Современное понимание генезиса серых лесных почв заключается в том, что этот тип почв сформировался под преобладающим влиянием дернового процесса в сочетании со слабым развитием подзолистого процесса при участии лессиважа.[ . ]
Источник