Контрольная работа по "Экрлогии"

По морфологическому строению солончаки делятся на корковые, пухлые, луговые, такыровидные. Корковые солончаки - почвы с близкой грунтовой  водой; при большем поднятии солей  на их поверхности образуется скреплённая  солями корка, покрытая сверху белыми, как снег, выцветами хлоридов и сульфатов. В пухлых солончаках под землистой коркой залегает рыхлый, проваливающийся под ногой слой, переполненный кристалликами солей. Луговые солончаки содержат много перегнойных веществ и обнаруживают ясные следы восстановительных процессов, но в то же время переполнены карбонатами, гипсом и в меньшей степени другими солями. Такыровидные солончаки обычно совершенно лишены растительности и покрыты сверху чрезвычайно плотной водонепроницаемой коркой, разбитой сетью трещин на плитовидные отдельности. По химическому составу солончаки делятся на хлоридные, сульфатно-хлоридные, хлоридно-сульфатные, содово-сульфатные и сульфатные, натриевые или натриево-кальциевые. Эквивалентное отношение Сl':SO"4 в плотном остатке водной вытяжки в хлоридных солончаках и в сульфатно-хлоридных 1 - 4, в хлоридно-сульфатных 0,5 - 1, в сульфатных 0,5.

 Растительность солончаков  состоит из галофитов - растений, обладающих специальными биологическими  приспособлениями, позволяющими существовать и развиваться в условиях высокого осмотического давления почвенного раствора. К таким приспособлениям относятся мясистость, суккулентность и высокое осмотическое давление клеточного сока. На солончаках Ферганы осмотическое давление достигает 12,7 - 15,4 атм. и может подниматься до 24,4 атм.).

Вторичное засоление  почв при орошении. В степных и  особенно в пустынных районах, наряду с первичным засолением, часто  наблюдается вторичное засоление  почв. Оно широко распространено в  капиталистических странах и является результатом неправильной эксплуатации оросительных систем и отсутствия их планомерного регулирования. В США площадь засоленных и заболоченных орошаемых земель составляет 54% всей орошаемой площади, в Египте - 64%, в Индии - 65%.Вторичное засоление выводит из строя значительные площади орошаемых земель и снижает урожай и его качество. По имеющимся данным, засоление почв до 0,5 - 0,7% снижает урожай хлопчатника на 40 - 50%, в пределах же от 0,7 до 1% - на 58 - 60%. Вторичное засоление почв при орошении связано с подъёмом грунтовых вод в результате больших потерь оросительной воды через фильтрацию в магистральном и оросительных каналах, вследствие неумеренного полива, неправильного устройства и плохой работы водосбросной сети. Оно обычно начинается вдоль каналов, а затем пятнами распространяется по орошаемой территории. Для предупреждения вторичного засоления и борьбы с ним необходимо применять следующие мероприятия:

1) посадка древесных  насаждений вдоль магистрального  и распределительных каналов и другие меры, способствующие уменьшению поверхностного испарения и увеличению расхода почвенных вод через транспирацию растений;

2) введение правильных  травопольных севооборотов с  культурой люцерны в смеси  со злаками; 

3) правильная система обработки почвы;

4) промывка почвы от  солей, в особенности в осенне-зимний  период;

5) введение правильного  водопользования; 6) борьба с потерями  воды на фильтрацию в ирригационной  сети, в частности ликвидация  постоянных оросительных каналов  и применение временных каналов;

7) устройство дождевальных  установок для уменьшения поливных  оросительных норм;

8) устройство дренажа  при близких грунтовых солёных  водах. 

Солонцы, их происхождение  и классификация.

Солонцы содержат поглощённый  натрий и характеризуются резко выраженным строением из 3 горизонтов. Верхний элювиальный горизонт А, серого цвета, имеет мощность от 0 до 3 см и более; солонцы с верхним горизонтом, меньшим 6 см, называют корковостолбчатыми, 6 - 12 см - сред нестолбчатыми, большим 12 см - глубокостолбчатыми. Иллювиальный горизонт В обычно резко отличается от элювиального; он тёмного (каштанового, чёрного) цвета и распадается на хорошо выраженные структурные отдельности - столбчатые или призматические. Ниже столбчатого или призматического обычно залегает переходный горизонт. Иллювиальный солевой горизонт С, помимо пятен и конкреций CaCO3, содержит на известной глубине прожилки и пятна легкорастворимых солей.

 По химическому  составу и физическим свойствам  солонцы характеризуются следующими  признаками:

1) Верхний элювиальный  горизонт А не содержит заметного  количества растворимых солей,  обеднён полуторными окислами  и обогащен кремнезёмом, имеет  слабощелочную реакцию, содержит значительно меньше глинистых частиц, чем иллювиальный горизонт. Горизонт А обнаруживает все признаки распада органо-минерального комплекса почв, характерного для солодей.

2) Уплотнённый иллювиальный  горизонт тоже не содержит  заметного количества растворимых солей, но значительно обогащен полуторными окислами, особенно Аl2О3, и частицами глинистой механической фракции; реакция его щелочная. Во влажном состоянии этот горизонт сильно набухает, становится вязким и водонепроницаемым, вследствие чего весной вовремя таяния снега, а летом и осенью после дождей вода на солонцах долго застаивается, образуя лужи и даже озёрца. После испарения воды с поверхности почвы уплотнённый горизонт просыхает очень медленно и ещё долго продолжает оставаться влажным. При высыхании он сильно уменьшается в объёме и растрескивается на уплотнённые отдельности. Вследствие большой усадки при высыхании уплотнённого горизонта несколько оседает и поверхностный горизонт. Поэтому солонцы всегда расположены в понижениях различной формы и величины и создают пёстрый микрорельеф, что влечёт пестроту и комплексность почвенного покрова.

3) Иллювиальный солевой  горизонт С содержит в большем  или меньшем количестве растворимые  соли, т. е. является как бы  подпочвенным солончаком. Таким образом в химическом профиле солонца мы находим сочетание 3 горизонтов: верхнего - осолодевающего, среднего - солонцового и нижнего - солончакового.

 В зависимости от  степени выраженности перечисленных  признаков различают следующие  подтипы солонцов, соответствующие отдельным фазам их развития. Солонцы солончаковатые - переходные почвы между солончаками и солонцами. Распространены они в районах с незначительным количеством атмосферных осадков, недостаточным для быстрого рассоления почв. К этой группе относятся такыры и такыровидные солончаки, а также солонцово-солончаковые почвы подзоны переходной между серозёмами и бурыми почвами и корково-призматические солонцы подзоны бурых почв. На этих почвах, наряду с различными солянками, растут резко выраженные ксерофиты. Такыры вовсе лишены высшей растительности.

Солонцы столбчатые каштановой и южной части чернозёмной  зоны имеют хорошо выраженный солонцовый профиль и ясно оформленный карбонатный  горизонт, заместивший гипсовый. В  них уже начинают появляться признаки щёлочности от нормальных карбонатов. Связи с грунтовыми водами они не имеют. Растительность их представлена преимущественно различными видами полыни.

 Солонцы содовые  распространены в северной части  чернозёмной зоны. От карбоната  натрия отличаются высокой щёлочностью, тёмной окраской, крупной столбчатой структурой. Солонцы вторично солончаковатые подвергаются засолению в результате капиллярного поднятия солей из грунтовых вод. Процесс подобного засоления - результат или более широких геологических процессов, связанных с опусканием земной поверхности, или чисто местных изменений гидрологического режима, в частности обильного накопления вод поверхностного стока (с образованием верховодки) в замкнутых понижениях, занятых солонцами. На юге, в каштановой зоне, преобладает хлоридно-сульфатное засоление; на севере, в районах развития содовых солонцов, распространено содовое засоление. В засоляющихся солонцах происходит постепенное разрушение столбчатого горизонта и превращение его, с одной стороны, в более мелкие, ореховатые, с другой же - в крупные, плохо оформленные глыбистые отдельности. Для них характерно солончаковое расположение солевых горизонтов: вверху - хлориды, ниже - гипс, ещё ниже - карбонат кальция. Состояние солончака представляет более позднюю стадию развития степного периода почвообразовательного процесса, следующую за состоянием солонца.

 Кроме солонцов, необходимо  различать солонцеватые почвы,  содержащие поглощённый натрий  в малом количестве. Обычно они  сопровождают солонцы, образуя  переход между ними и незасоленными почвами, но могут занимать обширные площади и независимо от солонцов (солонцеватые чернозёмы, солонцеватые каштановые и бурые почвы, солонцеватые серозёмы). В их профиле отчётливо заметна некоторая выщелоченность горизонта А и уплотнённость горизонта В. По степени выраженности этих признаков различают слабо-, средне- и сильносолонцеватые почвы.

 В распространении  солонцов наблюдается ясно выраженная  топографическая и географическая  закономерность. Топографическая закономерность  выражается в том, что солонцы на четвертичных отложениях представляют типичные террасовые почвы, приуроченные к 1-й и особенно ко 2-й надпойменным террасам, где они занимают преимущественно часть террасы, приуроченную к притеррасному понижению. Точно так же они распространены на приозёрных террасах. Эта связь солонцов с древними аллювиальными отложениями настолько постоянна, что позволяет использовать "метод солонцов" для обнаружения террас. На более древних же, коренных соленосных породах они могут быть распространены и вне речных долин, чаще всего на склонах, где приближаются к поверхности или выходят наружу коренные породы, в особенности в верховьях балок. Закономерность географическая состоит в том, что указанные подтипы солонцов строго приурочены к определённым географическим зонам. В чернозёмной зоне распространены столбчатые содовые солонцы, в зоне каштановых почв - столбчатые хлоридно-сульфатные, в подзоне бурых почв - призматические хлоридно-сульфатные и, наконец, в серозёмной зоне типичных солонцов нет, а распространены только солонцеватые серозёмы и особая форма примитивного солонцового процесса пустыни - такыры.

 Образование солонцов  происходит следующим образом:с  увеличением содержания в почвенном  растворе солей натрия происходит  процесс вытеснения кальция натрием. Под влиянием насыщения почвы натрием она теряет прочность структуры и превращается в раздельночастичную массу. Вследствие присутствия в почве бикарбоната (NaHCО3) ив особенности карбоната натрия (Na2CО3) почвенный перегной образует коллоидальный раствор, точно так же теряют микроагрегатность глинистые частицы почвы. Весной солонцы представляют совершенно недоступную обработке массу бесструктурной грязи. Высыхание бесструктурных солонцов происходит быстро, поверхность их разбивается трещинами, и такая трещиноватая масса солонца также не поддаётся обработке из-за колоссальной связности отдельных глыб.

 В солончаках между  почвой и солевыми растворами  происходит обмен основаниями,  при котором поглощённые основания  почвы (преимущественно кальций)  обмениваются на натрий принесённых водой солей. Этот процесс называют осолонцеванием почвы. Степень осолонцевания зависит, главным образом, от состава солевых растворов. При высоком содержании в почве кальция (в форме карбоната или сульфата) осолонцевания обычно не происходит. Ион Na может энергично поглощаться при соотношении:

(Na·/Ca··+··Mg··)≥4

 При меньшем соотношении  поглощение его затруднено, а  при величине соотношения, близкой  к 1, поглощения не происходит. Осолонцевание не связано обязательно  с высокой степенью засоления. Почва также считается  значительно осолонцованной, если она в течение более или менее продолжительного времени подвергалась поверхностному затоплению водой, содержавшей натриевые соли в незначительной концентрации.

 Если такая почва выходит из-под воздействия засоливших и осолонцевавших её минерализованных вод, то происходит процесс рассоления, вымывания из почвы легкорастворимых солей, водой атмосферных осадков. При рассолении из почвы удаляются только легкорастворимые соли, состав же поглощённых оснований значительно не меняется, т. е. почва и после рассоления продолжает оставаться осолонцованной. Процесс образования солонца в результате рассоления можно представить в виде 3 фаз:

1) удаление растворимых  солей; 

2) образование соды  вследствие гидролиза поглощающего комплекса и вытеснения поглощённого натрия;

3) дисперсия почвенных  частиц и вынос тонкораспылённых  коллоидных частиц вниз, приводящий  к образованию там плотного  иллювиального горизонта. Образование  соды в почве при её рассолении является результатом след. реакций :

П. Na+H2О ↔П. H+NaOH; 2NaOH+CО2=Na2СО3+Н2О; П. 2Na+CaCО3 ↔П. Ca+Na2CО3,

 где П. - поглощающий  комплекс почвы. 

С появлением в почве  соды реакция почвы становится щелочной, и коллоидные частицы почвы, органические и минеральные, переходят в коллоидальный раствор (золь). При этом органические коллоиды легко выщелачиваются, а минеральные разрушаются водой, распадаясь на более простые соединения. В результате образуется характерный профиль солонца с его резко выраженными 3 горизонтами: верхним - элювиальным А, средним - иллювиальным коллоидным В и нижним - иллювиальным солевым С.

Солоди. Осолодение почв начинается уже в поверхностном  горизонте столбчатого солонца. В дальнейшем, если условия рельефа  способствуют накоплению на поверхности солонца воды поверхностного стока и в почве преобладают нисходящие токи, осолодение распространяется на весь иллювиальный горизонт, который превращается в элювиальный. При этом органические вещества почвы выщелачиваются, алюмосиликатная часть поглощающего комплекса распадается на кремнекислоту и полуторные окислы, поглощённый натрий замещается водородом, почва становится ненасыщенной и в поверхностном горизонте часто приобретает кислую реакцию. В результате получается почва с профилем, напоминающим профиль подзолистой почвы, с резко выраженным белесоватым пластинчатым элювиальным горизонтом и лежащим под ним плотным, вязким, водонепроницаемым, обычно б. или м. оглеенным красно-бурым иллювиальным горизонтом. Такие признаки мы находим у типичной солоди, в меньшей степени они выражены у различных почв, происшедших в результате осолодения солонцеватых почв. По Гедройцу, солодь резко отличается от подзолистой почвы значительным содержанием свободного кремнезёма (растворимого в 5%-ном растворе КОН). Солоди и различные осолоделые почвы широко распространены в зоне каштановых, чернозёмных и лесостепных почв. К ним принадлежат т. н. беляки и подзолы степных падин и лиманов сухой степи, подов, западин чернозёмной степи. В лесостепи к этим почвам приурочена древесная растительность берёзовых "колков" и осиновых "мокрых кустов".