Гидроморфные почвы степей и пустынь умеренного пояса

План

1. Географическое распространение.

2. Солончаки.

3. Солонцы.

4. Солоди.

5. Охрана и использования гидроморфных засоленных почв.

 

Географическое распространение. Гидроморфные солончаки, солонцы и солоди относятся к интразональным почвам и формируются на субаридных и аридных территориях, преимущественно в зоне лесостепей, степей, полупустынь и пустынь. Они, как правило, образуют комплексы с зональными типами почв. Для солончаков, солонцов и солодей характерны следующие почвообразующие процессы. Максимально выражен процесс засоления и оглеения. Дерновый процесс чаще выражен слабо (в зависимости от того, какой зональный тип почвы был подвержен засолению). В нижней части профиля присутствуют загипсовывание и карбонизация.

Солончаки. Это почвы, содержащие 1% и более легкорастворимых солей в верхнем горизонте. Чаще всего встречаются в зоне пустынь и полупустынь. Солончаки могут быть приурочены к периферии болот и соленых озер, днищам высохших озер.

Особенности факторов почвообразования. Гидроморфные солончаки формируются при близком залегании минерализованных грунтовых вод и выпотном типе водного режима. При этом грунтовые воды с растворенными солями поднимаются по почвенным капиллярам снизу вверх, влага испаряется и происходит насыщение всех горизонтов почвы солями. Накоплению солей в почве способствует солянковая растительность, характерная для солончаков. Здесь широко распространены: солерос, сарсазан, сведа, петросимония. Соровые (шоровые) солончаки лишены растительности.

Морфологическое строение и особенности солончаков.

Строение профиля сильно отличается по подтипам. Главные признак – наличие выцветов легкорастворимых солей, начиная с поверхности. В целом, профиль слабо дифференцирован на горизонты. Строение солончака типичного:

А₁ –серый, 5-50 см, бесструктурный, часто – белесая солевая корка

В_сгк – бурый с ржавыми и сизыми пятнами, с обильными выцветами легкорастворимых солей, гипса и карбонатов

С_g(G) – оглеенная (глеевая) материнская порода, иногда издает запах сероводорода.

Содержание гумуса в солончаках варьирует от 1 до 8%, гумус находится преимущественно в форме фульвокислот. Солончаки бедны подвижными соединениями азота, фосфора и калия. Имеют щелочную и сильнощелочную реакция среды, pH=7,5-10. Емкость поглощения низкая, 10-20 мг-экв/100 г почвы. В лесостепи и степи в составе солей солончаков преобладает сода (карбонат и бикарбонат натрия). При движении на юг содовые солончаки сменяют сульфатные, а затем и хлоридные. Также встречаются солончаки со смешанным характером засоления: хлоридно-сульфатно-содовые, содово-сульфатные, сульфатно-хлоридные.

Подтипы гидроморфных солончаков.

· Типичные – самые «соленые», на поверхности формируется солевая корка. Профиль влажный, оглеен, слабо дифференцирован на горизонты.

· Луговые – формируются на недренированных равнинах, речных террасах. Содержание солей ниже, чем в типичных солончаках и может наблюдаться не с поверхности, а на некоторой глубине.

· Болотные – формируются при очень близком залегании грунтовых вод, на периферии болот. Соли накапливаются в торфяном горизонте, ярко выражен процесс оглеения.

· Соровые (шоры) – приурочены к днищам высохших соленых озер. Сильно засолены с поверхности и практически лишены растительности.

Солонцы. Это почвы, содержащие в иллювиальном горизонте большое количество обменного натрия. Тяготеют к южным степям и полупустыням.

Особенности факторов почвообразования. Солонцы приурочены к депрессиям в рельефе, где близко к поверхности залегают грунтовые воды. Из-за неустойчивого водного режима происходит активное передвижение солей в профиле и накопление обменного натрия в иллювиально горизонте. Солонцы развиваются под луговой растительностью и часто встречаются в комплексе с луговыми и лугово-болотными почвами. По версии К. К. Гедройца солонцы формируются при рассолении солончаков. В. Р. Вильямс считает, что солончаки формируются при «подтягивании» корнями растений легкорастворимых солей натрия из грунтовых вод [14].

Морфологическое строение и особенности гидроморфных солончаков:

А₀ – дернина или корка

А₁ – серый, рыхлый, 5-25 см

А₂ – осолоделый, белесый, слоеватый

В₁ – бурый, столбчатой структуры, 10-20 см, вскипает

В₂ – подсолонцовый, бурый с потеками гумуса, выцветы солей и гипса, вскипает

ВС_g – с признаками оглеения в виде сизых пятен, с выцветами карбонатов

C_g(G) – оглеенная материнская порода.

Содержание гумуса в солонцах варьирует от 1,5 до 9%, реакция среды почвы в надсолонцовом горизонте нейтральная, глубже – сильно щелочная, pH=9-10. Содержание обменного натрия в горизонте B₁ – 20-30% емкости поглощения, в горизонте В₂  – до 50%. Для солонцов характерны неблагоприятные водно-физические свойства.

Подтипы гидроморфных солонцов выделяют по зональным типам почв, которые подверглись процессу накопления обменного натрия. Их свойства соответствуют свойствам зональных типов почв с учетом засоления. Выделяют следующие подтипы солонцов: черноземно-луговые, каштаново-луговые, лугово-болотные, луговые мерзлотные [15].

Солоди. Наиболее распространены в лесостепной и степной зоне, но также могут встречаться в полупустынях и таежно-лесной зоне Якутии.

Особенности факторов почвообразования. Солоди чаще всего приурочены к плоским недренированным равнинам, к замкнутым понижениям. Формируются при высоком поверхностном или поверхностно-грунтовом увлажнении, под луговой или лесной мелколиственной растительностью (под березовыми колками Западной Сибири). Необходимым условием формирования солодей является постоянное воздействие на незасоленные почвы слабых растворов натриевых солей.

Морфологическое строение и особенности солодей:

А₁ (А₀ А₁) – темный, 10-15 см

А₂ – осолоделый, белесый, плитчатой структуры, новообразования Mn и Fe, 5-20 см

А₂В – до 10 см, темно-бурый с белесыми пятнами и потеками, уплотнен, плитчато-мелкоореховатой структуры

В – около 40 см, плотный, темно-бурый ореховато-призматической структуры, белая присыпка на гранях

С_g – плотный карбонатный оглеенный.

Содержание гумуса в солодях варьирует от 1,5-2 до 15%, состав гумуса преимущественно фульватный. Реакция среды почвы в верхней части профиля может быть нейтральной и кислой, в нижней части – слабощелочной. Емкость поглощения осолоделого горизонта – 10-15, иллювиального горизонта – 30-40 мг-экв/100 г почвы. Содержание легкорастворимых солей незначительное.

Подтипы солодей выделяют по условиям увлажнения и выраженности гумусового или торфяного горизонта. Соответственно, выделяют солоди лугово-степные (дерново-глееватые), луговые (дерново-глеевые) и лугово-болотные.

Охрана и использование гидроморфных засоленных почв. Все почвы имеют низкое естественное плодородие. Солончаки могут использоваться как пастбища невысокой продуктивности, сенокосы. Солонцы – под посев трав, а солоди под пашню, сенокосы и пастбища. Главные проблемы, возникающие при использовании: засоление, высокая кислотность (солоди) или щелочность (солончаки и солонцы), избыток влаги и недостаток кислорода в почвенном профиле. Для повышения плодородия необходимо проведение следующих мероприятий: капитальная промывка для удаления солей, регулярный полив с дренажными водоотводами, внесение удобрений, усиление биологической активности почв (посев трав), регулярное рыхление, известкование (солоди), гипсование и кислование (солончаки и солонцы).

 

Контрольные вопросы

1. Назовите общие факторы формирования гидроморфных засоленных почв.

2. Перечислите природные зоны, в которых засоленные почвы встречаются чаще всего.

3. Раскройте особенности морфологического строения солончаков.

4. Объясните, чем солонцы отличаются от солончаков и солодей.

5. Раскройте возможности хозяйственного использования солодей.

6. Расскажите, какие мероприятия необходимо проводить для повышения плодородия солончаков, солонцов и солодей.

 

Почвы субтропического пояса

План

1. Почвы влажных субтропических лесов.

2. Почвы сухих (ксерофитных) субтропических лесов и кустарников.

3. Почвы полупустынь и пустынь субтропического пояса.

 

Почвы влажных субтропических лесов. Почвы влажных субтропических лесов – красноземы и желтоземы распространены в субтропиках Восточной Азии (Китай и Япония), на юго-востоке США (Флорида и соседние южные штаты), Черноморском побережье Кавказа, побережье Каспийского моря (Ленкорань).

Особенности факторов почвообразования. Красноземы и желтоземы формируются в условиях теплого и влажного климата, с мягкой зимой и умеренно жарким летом. В течение всего года температура выше 0ºC. Средняя температура июля составляет +21-23ºC, а средняя температура января +5-7ºC. Сумма активных температур составляет 3000-4000ºC. Тип теплового режима почвы – непромерзающий. Среднегодовое количество осадков составляет 1000-3000 мм в год с максимумом зимой и осенью. Часто осадки носят ливневый характер. Коэффициент увлажнения больше 1, тип водного режима почв – промывной.

Почвообразующей породой красноземов является красноцветная кора выветривания изверженных пород, которая содержит большое количество гидроксидов железа Fe (III), имеющих прочную связь с глинистыми частицами. Желтоземы формируются на кислых глинистых продуктах выветривания метаморфических и осадочных пород.

Почвы влажных субтропиков формируются в условиях расчлененного рельефа. При этом красноземы приурочены к холмистым предгорьям и низким горам (до 600 м), а желтоземы занимают преимущественно выровненные или слабоволнистые древние аккумулятивные террасы. Почвенно-грунтовые воды залегают на разной глубине (в зависимости от рельефа).

Растительность представлена влажными субтропическими лесами, состав которых зависит от флористической области. В России преобладают широколиственные породы – дуб, бук, граб и каштан, в подлеске – вечнозеленые растения (рододендрон, лавровишня, падуб), характерны лианы – плющ, ломонос, дикий виноград. Биомасса больше 4000 ц/га, масса опада 210 ц/га.

Почвообразовательные процессы. Основной процесс дерновый (в красноземах проявляется ярче, в желтоземах – слабее), налагающийся – лессиваж, (сильнее выражен в желтоземах), при избытке влаги и недостатке кислорода в почвенном профиле возникает глеевый процесс.

Морфологическое строение и особенности красноземов и желтоземов.

Краснозем типичный:

А₀ – лесная подстилка, 1-2 см

А₁ – серо-коричневый с красноватым оттенком, 10-15 см, много корней, комковатый

В – буро-красный с потеками глины, плотный, комковатый, 50-60 см

С – красный с белесыми пятнами, содержит железомарганцевые конкреции.

Содержание гумуса в красноземе составляет 10-12%, гумус преимущественно в форме фульвокислот. Реакция среды почвы кислая, pH = 4,2-4,5. Емкость поглощения невысокая и составляет 10-15 мг-экв/100 г почвы.

Выделяют два подтипа красноземов: красноземы типичные и краснозёмы оподзоленные.

Желтозем типичный:

А₀ – лесная подстилка, до 1 см

А₁ – палевый, плотный,10-15 см, много корней, комковатый

А₂ – буровато-палевый с желтым оттенком

В – желтый, плотный, комковато-призматический, 30-40 см, новообразования Fe и Mg

С – желтый, глинистый, с обломками горных пород.

Содержание гумуса в желтоземе составляет 2-7%, гумус преимущественно в форме фульвокислот. Реакция среды почвы слабокислая, pH = 5-6. Емкость поглощения низкая и составляет 4-5 мг*экв на 100 г почвы.

Выделяют четыре подтипа желтоземов: желтоземы типичные, подзолисто-желтоземные, желтоземно-глеевые и подзолисто-желтоземно-глеевые.

Плодородие среднее. Активно используются для выращивания субтропических культур – чайного куста, цитрусовых (мандарины, апельсины, лимоны), табака, эфиромасличных, а также плодовых и овощных культур. Основные проблемы, которые возникают при использовании красноземов и желтоземов: быстрое сокращение содержания гумуса вниз по профилю, водная эрозия, недостаток или избыток влаги. Для повышения плодородия почв необходимо проведение следующих мероприятий: внесение органических и минеральных удобрений (особенно фосфорных), создание глубокого пахотного слоя, рыхление, террасирование, бороздирование и шпалерная посадка для предотвращения водной эрозии, при необходимости – осушение или орошение.

Почвы зоны сухих (ксерофитных) лесов и кустарников. Коричневые почвы сухих субтропических лесов и кустарников распространены в западной Европе, на Кавказе, в Крыму, на Ближнем Востоке, в Центральной Азии. Также встречаются на Севере Африки, в Мексике, на юго-западе США и в Австралии под сухими эвкалиптовыми лесами.

Особенности факторов почвообразования. Коричневые почвы формируются в условиях влажного и теплого климата зимой и сухого и жаркого климата летом. Средняя температура июля составляет +20-24ºC, а средняя температура января +8ºC. Сумма активных температур составляет 4000-4200ºC. Тип теплового режима почвы – непромерзающий. Среднегодовое количество осадков 700-600 мм в год, с максимумом в зимний период. Коэффициент увлажнения меньше 1 (0,33-0,55), тип водного режима почв – непромывной.

Почвообразующие породы представлены маломощными карбонатными плейстоценовыми отложениями, насыщенными грубообломочным материалом и кальцием. Отложения могут быть представлены известняками, на поверхности которых скопились красноцветные глинистые частицы (terra rossa) или известняками с накоплением бурых глин (terra fusca). Коричневые почвы формируются преимущественно в горных районах и предгорьях. Сильно трансформированы человеком.

Растительность представлена сухими лесами из вечнозеленого дуба, лавра, древовидного можжевельника, приморской сосны, а также ксеротермическими кустарниками типа шибляка и маквиса (боярышник, держидерево, дуб пушистый и др.). Биомассса составляет около 500 ц/га, масса опада – 100 ц/га. Растительность характеризуется высокой зольностью, в составе золы преобладает кальций.

Почвообразующие процессы: дерновый, карбонизация.

Морфологическое строение и особенности коричневых почв:

А₁ – коричневый, глинистый, 20-30 см, много корней, комковатый

B_к – ярко коричневый, глинистый, 30 см, комковато-ореховатый, плотный, карбонатный

ВС_к – переходный, карбонатный, 20-35 см, менее плотный, чем горизонт В_к

С_к – карбонатная почвообразующая порода, часто скальная.

Содержание гумуса составляет 5-8%, постепенно уменьшается вниз по профилю, pH = 7-7,5 (в верхних горизонтах), около 8 (в нижних горизонтах). Емкость поглощения 35-45 мг-экв/100 г почвы.

Плодородие высокое, но снижается в связи с многовековым использованием. Во многих районах (Сирия, Алжир) коричневые почвы уничтожены. Используются для земледелия, виноградарства, под посадки оливковых и плодовых деревьев. Главные проблемы, которые возникают при использовании: эрозия, дегумификция, недостаток влаги. Для повышения плодородия необходимо проведение противоэрозионных мероприятий (травосеяние, лесопосадки, укрепление склонов), внесение минеральных и органических удобрений, орошение, плантаж (крайне осторожно).

Почвы зоны полупустынь и пустынь субтропического пояса. Сероземы полупустынь и пустынь субтропического пояса распространены в предгорьях Средней Азии и Закавказье.

Особенности факторов почвообразования. Сероземы формируются в условиях континентального жаркого и сухого климата. Средняя температура июля составляет +26-30ºC, а средняя температура января колеблется от +2 до -5ºC. Сумма активных температур составляет 3400-5400ºC. Тип теплового режима почвы – непромерзающий. Среднегодовое количество осадков около 300 мм в год, с максимумом зимой и весной. Коэффициент увлажнения значительно меньше 1 (0,1-0,3), тип водного режима почв – непромывной. Почвообразующие породы представлены лессами и лессовидными суглинками (не засолены), иногда – щебнистым элювием плотных пород. С точки зрения рельефа сероземы формируются на предгорных наклонных равнинах, на разной высоте (от 200 до 1600 м). Растительность представлена субтропическими степями и низкотравными полусаваннами. Преобладают злаки, зонтичные, эфемеры и эфемероиды. Биомасса составляет менее 40 ц/га, масса опада – менее 10 ц/га. Почвенно-грунтовые воды залегают глубоко. Характерно большое количество микроорганизмов и ускоренная переработка опада.

Почвообразующие процессы: слабый дерновый, карбонизация.

Морфологическое строение и особенности серозема типичного:

А₁ – светло-серый, задернован 15-20 см, часто слоеватый

А₁В – переходный, серо-палевый 15-26 см, дырчатый, с выделением карбонатов

В_к – буровато-палевый, 60-100 см, уплотненный, белоглазка и плесень

С_к – палевый или желтоватый, карбонатный.

Содержание гумуса в сероземах составляет 1-4%, pH = 8,1-8,5. Емкость поглощения 10-20 мг*экв на 100 г почвы, мало легкорастворимых солей и гипса.

Подтипы (по содержанию гумуса в верхних горизонтах) [8]:

· светлые сероземы – 1-1,5%;

· типичные сероземы – 1,5-3,5%;

· темные сероземы – гумус 2,5-5%.

Плодородие невысокое, но при грамотном окультуривании сероземы могут давать хорошие урожаи хлопчатника, риса, пшеницы, кукурузы, сахарной свеклы, бахчевых культур. При использовании сероземов возникают следующие проблемы: ветровая эрозия, дегумификция, нехватка влаги, вторичное засоление при неграмотном орошении. Для повышения плодородия необходимо проведение следующих мероприятий: организация правильного орошения, создание глубокого пахотного слоя, систематическое обогащение почв органическим веществом путем введения севооборотов с посадками люцерны, борьба с водной и ветровой эрозией, предупреждение вторичного засоления.

 

Контрольные вопросы

1. Назовите черты сходства красноземов и желтоземов влажных субтропических лесов и подзолистых почв тайги.

2. Раскройте общие морфологические особенности красноземов и желтоземов.

3. Перечислите факторы почвообразования, которые оказывают наибольшее влияние на формирование коричневых почв ксерофитных лесов и кустарников.

4. Назовите признаки, которые легли в основу классификации сероземов.

5. Объясните сельскохозяйственное значение сероземов.