Почвы

Факторы почвообразования.

Климат умеренно-теплый и влажный. В предгорьях Западного Кавказа количество выпадающих осадков 700-900 мм, испаряемость 600-700 мм. Дальневосточные провинции: осадки 450-600 мм, испаряемость 430-550 мм. Такое соотношение осадков и испаряемости при наличии хорошего дренажа обусловливает промывной тип водного режима.

Температурные условия соответствуют суббореальному биоклиматическому поясу Земли. Годовая сумма температур > 10° составляет 1800-4000° . Для большинства регионов - это умерено теплое лето и мягкая зима. Температура почвы около 2-5^о С. Только на Дальнем Востоке, в Калининградской области и Прибалтике наблюдается промерзание почв в зимний период. Температурные условия в гумид-ном суббореальном климате обеспечивают умеренное, но продолжительное в течение года протекание биологических процессов в почве, умеренную скорость почвообразования и выветривания, что отличает бурые лесные почвы от бореальных подзолистых и субтропических и тропических красноземов.

Почвообразующие породы весьма разнообразного состава  и происхождения. Чаще всего  это глинисто-суглинистый щебнистый элювий, элювио-делювий осадочных и магматических пород, а также суглинки и глины ледникового происхождения, характеризующиеся богатством силикатных и алюмосиликатных первичных и вторичных минералов. Карбонатные породы также могут быть подпочвами для буроземов. Материнские породы благодаря минеральному богатству (полевые шпаты, амфиболы, пироксены, роговая обманка, слюды, каолинит, монтмориллонит и т. д.) и относительной бедности инертным кремнеземом становятся основой для формирования почв с большими запасами зольных элементов и пониженной способностью к развитию элювиального процесса.

Растительность для большинства регионов представлена широколиственными буково-дубовыми, буково-грабовыми, буково-ясеневыми лесами. На Кавказе встречаются бурые лесные почвы под темно-хвойными лесами (ель, пихта). На Дальнем Востоке преобладают хвой-но-широколиственные леса (саянская ель, пихта, дуб, клен, липа). В Белоруссии и Литве также распространены леса с участием дуба и ели. Количество лиственного опада ежегодно значительно, около 8 т/га. В составе опада много зольных элементов. Интенсивность биологического круговорота обеспечивает только 1-1,5-годичное по массе формирования лесной подстилки.

Почвообразовательный  процесс.

Процесс формирования бурых лесных почв называют буроземообразованием. Определяющие условия этого процесса:

широколиственные  и хвойно-широколиственные леса, хвойная, хвойно-широколиственная и широколиственная растительность, иногда с травянистым покровом, под которым протекает значительный по объему азотно-кальциевый биологический круговорот веществ;

глубокое  промачивание почвенного профиля и промывной водный режим;

хороший вертикальный или горизонтальный внутрипочвенный  дренаж;

длительный  теплый период, обеспечивающий процессы активного оглинивания и интенсивный биологический круговорот.

При буроземообразовании  формируются профили двух типов: без ясной дифференциации минеральной части по генетическим горизонтам (бурые лесные слабоненасыщенные и кислые с горизонтами A+AB_t+B_t) и с четкими различиями в составе минеральной части по горизонтам (бурые лесные слабоненасыщенные и кислые оподзоленные с горизонтами A₁+A₁A₂+AB_t+B_t).

Бурые лесные почвы с недифференцированным профилем формируются под воздействием следующих почвообразовательных процессов:

1. Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при промывном водном режиме. Генетический результат такого процесса - отсутствие в почвенном профиле горизонтов легкорастворимых солей и карбонатов, а также подкисление почвенной среды (рН всех подтипов буроземов ниже 6,5).

2. Гумусообразование и гумусонакопление, формирующие сравнительно мощный для лесных почв гумусовый горизонт. Обычно нижняя граница гумусового горизонта определяется содержанием гумуса около 1% (горизонт А).

3. Оглинивание почвенного профиля с накоплением глинистых коллоидов в нижней части профиля, где образуется метаморфический горизонт Bt. В этом горизонте наблюдается повышенное содержание глинистых частиц. Верхняя часть этого слоя (горизонты AB_t+B_t) граничит с гумусовыми горизонтами.

Бурые лесные почвы с дифференцированным профилем (оподзоленные) образуют следующие почвообразовательные процессы:

1. Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов, имевшихся в исходной почвообразующей породе и образующихся в процессах почвообразования.

2. Гумусообразование и гумусонакопление в результате преобразования органических остатков.

3. Лессиваж и псевдооглеение.

4. Оглинивание.

Профиль почвы.

Под лесом  развиваются почвы со следующим  генетическим профилем:

А₀ - лесная подстилка мощностью от 0,5 до 5 см в зависимости от времени года.

A₀A₁ - грубогумусный горизонт, темно-серого цвета, рыхлый. Его мощность 1-5 см.

A₁ - гумусовый горизонт, темновато-бурый или серовато-бурый, рыхло-комковатый или комковато-зернистый, чаще суглинистый. Мощность 10-20 см.

A₁Bt - гумусовый метаморфический (текстурный) горизонт. Мощность 20-30 см.

Bt - метаморфический (текстурный) горизонт бурый или коричнево-бурый, тяжелосуглинистый, комковато-ореховый или зернисто-ореховатый, уплотненный. По граням структурных отдельностей тонкие органо-минеральные пленки. Мощность 20-30 см.

ВС - переходный к почвообразующей породе горизонт.

С - материнская порода.

Под лесом бурые лесные почвы с дифференцированным профилем (оподзоленные) имеют следующее генетическое строение: А₀ - лесная подстилка.

А₀А₁ - грубогумусный горизонт с обилием полуразложившихся растительных остатков; мощность 1-5 см.

A₁ - гумусовый горизонт с проявлениями элювиирования. Однако элювиальные явления маскируются гумусовым окрашиванием; мощность 7-12 см.

A₁A₂ - элювиально-гумусовый, осветленный горизонт с ясно выраженной кремнеземистой присыпкой, рыхлого сложения, ореховатой структуры. Преобладают серые тона; мощность 14-15 см.

A₁B_t - гумусовый метаморфический и текстурный. Плотный с преобладанием бурых тонов; мощность около 10 см.

B_t - иллювиальный метаморфический и текстурный. Очень плотный ореховато-глыбистый, бурые тона в окраске преобладают; мощность 20-30 см.

ВС - переходный.

С - материнская порода.

Свойства  почвы.

Для профиля  бурых лесных почв характерна бурая  окраска при весьма постепенном осветлении ее с глубиной и постепенными переходами между горизонтами. В горизонте А почва под лесом обычно темно-бурая до черно-бурой, а на переходе к породе становится желто-бурой. Степень затемненности окраски определяется содержанием гумуса, которое колеблется в бурых лесных почвах от 3-4 до 10-12 % в горизонте А и может превышать 12% непосредственно под постилкой.

Гумусовый профиль  бурых лесных почв регрессивно-аккумулятивный: содержание гумуса быстро падает с глубиной. Гумус фульватный, но может быть фульватно-гуматным или гуматным. Гумусовые кислоты связаны с кальцием, железом, алюминием. Среди гуминовых кислот преобладают бурые. Значительная доля гумусовых кислот связана с глинистыми минералами.

Анализ гранулометрического  состава показывает  существенную оглиненность бурых лесных почв, обычно максимальную в средней части профиля в горизонте В_t , причем содержание как ила, так и физической глины в почве всегда больше, чем в исходной почвообразующей породе.

Характерно  относительно равномерное распределение  оксида кремния при небольшом  накоплении полуторных оксидов с  поверхности. Емкость катионного обмена достигает 20-25 мг-экв/100 г, а среди обменных катионов обычно преобладает Са²⁺. Типична некоторая ненасыщенность основаниями, максимальная с поверхности и постепенно исчезающая вниз по профилю. Почвы, как правило, кислые, но обычно кислотность невысокая.

Для бурых  лесных почв характерны благоприятные  водно-физические свойства: высокая влагоёмкость и достаточно хорошая водопроницаемость, что обеспечивает устойчивой комковатой структурой во всем профиле вплоть до породы.

Бурые лесные почвы широко используются как пахотные, сенокосные и пастбищные угодья. Это районы развитого плодоводства и овощеводства. Однако лесные почвы нуждаются в интенсивном окультуривании. Их естественное плодородие для пшеницы, ячменя, сахарной свеклы, подсолнечника оценивается в 25-50 баллов. Неблагоприятно может сказываться невысокое гумусовое состояние, кислая реакция среды некоторых подтипов, а также отрицательные физические свойства нижних горизонтов почвенного профиля. Основные мероприятия по повышению эффективного плодородия - создание мощного окультуренного пахотного слоя с применением органических и минеральных удобрений, травосеяния и местами известкования.

Бурые лесные почвы обладают благоприятными условиями  для плодовых деревьев, эфирно-масличных культур, табака, грецкого ореха. В условиях черноморского побережья эти почвы интенсивно используются под яблоки, грушу, сливу, персик, черешню, цитрусовые, хурму, инжир, фейхоа и виноград. Отрасль чаеводства в основном развивается на бурых и желто-бурых сильноненасыщенных (кислых) почвах.

 

5. СЕРЫЕ ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ

 

Географическое  распространение в мире и в  нашей стране.

Серые лесные почвы широко распространены на территории России, США и Канады. В нашей  стране серые лесные почвы распространены под биоценозами широколиственных лесов лесостепи на границе перехода бореального биоклиматического пояса в суббореальный. Это относится к Русской равнине Европейской части России и к Западной Сибири и Алтаю.

Факторы почвообразования.

В полосе преобладания серых лесных почв средние годовые температуры выше, а количество атмосферных осадков ниже, чем в дерново-подзолистой зоне. Средняя годовая температура 6-7^оС, с запада на восток понижается до -4^о. Средняя температура самого теплого месяца (июля) 20^о, самого холодного (января) -5^о, в направлении на восток она снижается до -20^о в Западной Сибири. Количество 00-550 мм, уменьшается к востоку; характерны резкие колебания атмосферных осадков 5 температуры и осадкам по годам.

Рельеф преимущественно  равнинный, полого-волнистый, с довольно длинными склонами. Вблизи горных массивов (Карпаты, Урал) – более расчлененный. Для Средне-Русской возвышенности характерна сильно развитая овражно-балочная сеть.

Материнские горные породы разнообразны. В западной и центральной частях европейской территории распространены лессовидные глины и суглинки, в восточной части - пермские и юрские отложения, часто на небольшой глубине карбонатные. Серые лесные почвы встречаются также на элювии массивнокристаллических пород, на супесях и иногда на кварцевых песках, подстилаемых более богатыми породами.

Сплошной  полосы серых лесных почв не образуют: это отдельные участки, перемежающиеся с другими почвами, как на Юге России, так и в Восточной Европе и Сибири.

Серые лесные почвы формируются под лесами с травянистым покровом. В европейской части господствуют дубовые леса с примесью липы, клена, ясеня и других широколиственных пород. Далее к востоку в лесах заметное место занимает береза, часто с примесью хвойных пород (пихта, сосна). В Западной Сибири преобладают березовые леса с примесью лиственницы. На территории всей зоны на песчаных террасах рек произрастают сосновые боры. На Северном Кавказе почвы образуются под дубовыми лесами с примесью граба, клена, вяза, ясеня, бука, дикоплодовых. В подлеске часто встречаются боярышник, лещина, кизил, азалия, ежевика. Травянистая растительность разнообразна и обильна.

Основное  отличие широколиственных лесов  от тайги и смешаных хвойно-лиственных лесов - многообразие древесных пород, наличие кустарников, которые создают в лесу ярусность. Поверхность почвы занимает травянистый покров. Для широколиственных лесов с травянистым покровом не типично формирование мощной лесной подстилки. Разложение растительных остатков имеет одногодичный цикл и происходит с участием как грибной, так и микробной флоры.

Почвообразовательный  процесс.

Комплекс  явлений почвообразования можно  объединить в следующие группы:

1. Дерновый процесс в несколько ослабленной форме, однако генетически выражен в создании хорошо оструктуренного горизонта А₁.
2. Комплексное травянисто-древесное происхождение гумусовых веществ типа фульватно-гуматного или гуматно-фульватного гумуса с отношением С_ГК: С_ФК в пределах 0,7-1,5.
3. Зольность растительного опада высокая, до почти полной нейтрализации образующихся органических кислот и подавления в них кислото-активной агрессивности. Четкий результат гумификаци - гумусовый горизонт А1+А₁А₂+А₂В₁, охватывающий как элювиальную, так и иллювиально-текстурную толщу почвенного профиля.
4. Лессиваж и слабое проявление подзолистого процесса с формированием элювиально-иллювиального профиля дифференциации почвенной массы (A +B_j).
5. Оглинивание, текстурное преобразование средней части почвенного профиля, усиливающее глинистость, обогащенность илом средней части почвы. В результате образуется иллювиально-текстурный горизонт B_it.
6. Выщелачивание легкорастворимых солей, гипса, карбонатов и формирование карбонатного иллювиального горизонта С_Са. Процесс проходит при периодически промывном режиме, причем годы сплошного промачивания преобладают, что приводит к полному удалению средне- и легкорастворимых солей. Карбонатный горизонт наблюдается не всегда: при горизонтальном промывном токе влаги в условиях непересеченного рельефа на маловодопроницаемых породах иллювиальное накопление конкреций СаСО₃ исключается.