Лекция 31. Почвы Карелии.

Ферралитизация – наиболее продвинутая стадия выветривания массивных пород и наносов

1) Все первичные минералы разрушены кроме кварца.

2) Ca, Mg,Na,K вынесены, Si – частично вынесен

3) Каолинит – Al2O3*2SiO2+2H20

SiO2/ Al2O3 =2

4) Гетит Fe2O3*2H20

Гематит Fe2O3

 

Боксит Al2O3*3H20

Гиббсит Al2O3*2H20

Бемит Al2o3*H20

 

Красноземы

Желтоземы

В субтропиках

Различия связаны с гидротированностью железа.

 

 

В тропиках Красные ферралитные

 

Свойства:

Фульвоферралиты

При очень высокой биохимической активности практически не остается гуминовых кислот

 

Сгк/Сфк=0,5-0,7

 

Реакция почвенного раствора сильнокислая

рН=4-5,5

гумус=3-5%

Повышенное количество железа, аллюминия. Дефицит щелочных и щелочноземельных элементов.

ЕКО малая 15-20 мг.экв/100 г почвы

Характерно поглощение анионов

ППК: PO43- , SO42-

Профиль:

A1f

Bferal

CFeral

 

 

Особенности формирования лесных почв.

Специфичность лесных почв проявляется не в особом наборе почвообразующих процессов или факторов, действующих лишь в лесных биогеоценозах; в широком смысле все почвы формируются под воздействием одних и тех же факторов, имеющих лишь разное количественное, а иногда и качественное выражение. Специфичность лесных почв обусловливается специфичностью самих лесных биогеоценозов. Прежде всего лесные почвы отличаются композицией (структурой) почвенного покрова: определенной пестротой (пятнистостью), связанной с воздействием деревьев. Последние влияют на такие процессы в почве, как гумусонакопление, выщелачивание, оподзоливание, подкисление, причем в зависимости от породы и удаления от ствола эти процессы протекают по-разному. Вследствие своего долголетия деревья постепенно изменяют участки почв, создавая определенную лесную композицию почвенного покрова.

Второе важное отличие лесных почв - это их постоянное омоложение. Для лесов, особенно естественных, характерна смена поколений деревьев в результате естественного изреживания. Такая смена может создавать разновозрастную структуру леса, а следовательно, еще один тип пестроты почвенного покрова. В результате естественного изреживания возможны заметные педотурбации и формирование своеобразного микрорельефа.

Специфично в лесах и поведение органического опада. Известно, что растительный опад образует органический горизонт (в лесах это лесная подстилка). Его роль в жизни лесных почв совершенно иная, чем в жизни других почв. Лесная подстилка четко подразделяется по степени разложения органического вещества на подгоризонты (01, 02, 03), она, как и торф, может длительное время удерживать в массе растительных остатков питательные вещества. Лесная подстилка служит средой для корневой системы растений: корни проходят через нее в минеральные горизонты или осваивают ее непосредственно. Воздействие лесной подстилки на почву может быть прямым и косвенным: в первом случае через прошедшие сквозь нее растворы, во втором - через подстилочные животные и растительные формы.

Необходимо отметить также следующие специфические особенности, характерные для лесных почв: активное участие их в генезисе пожаров; своеобразный биологический обмен (круговорот) веществ, резко отличный по емкости и интенсивности от обмена в других ценозах; учете (в том числе картировании), наборе необходимых анализов.

Лесные почвы имеют некоторые характерные особенности. Для них свойственна парцеллярная неоднородность. Вторая особенность лесных почв - широкое и постоянное участие в их формировании перемещения и перемешивания почвы в результате вывала деревьев и деятельности животных. В результате можно выделить еще одно свойство лесных почв - гетерохронность, разновозрастность почвенных горизонтов. Верхние горизонты отражают в основном воздействие современного ценоза, а нижние несут явные следы воздействия предшествующих биогеоценозов. Гетерохронность связана прежде всего со временем, необходимым для формирования профиля лесных почв и продолжительностью существования отдельных профилей. Смена лесных ценозов приводит к изменению строения профиля почвы, формированию нового профиля. К этому же приводит чередование парцелл в пределах одного биогеоценоза.

Лесные почвы Карелии

Почвы как природные тела, покрывающие поверхность земной суши, состоят из определенной совокупности генетических горизонтов, развивающихся в процессе почвообразования из материнской породы под воздействием биологических и климатических факторов. Свойства почвы изменяются с глубиной, отражая превращение и перемещение веществ в ходе почвообразования. В природе не существует физически определенных границ между смежными почвами. Смена одних почв другими происходит постепенно, выражаясь в исчезновении одних признаков и появлении других. Четкие границы возможны только при резкой смене экологической обстановки, например, выходе горных пород на дневную поверхность. Различие в соотношении тепла и влаги обусловливает закономерное изменение природных условий с географической широтой и абсолютной высотой местности, т.е. проявление широтной и вертикальной зональности. Горизонтальные почвенные зоны не образуют сплошных полос, совпадающих с климатическими поясами, поскольку различаются рельеф, почвообразующие породы, растительность и другие факторы (Соколов, 1968). Почвенные зоны в разных частях неодинаковы по степени и полноте развития преобладающего в них типа. Растительные сообщества (лес, болото, луг), находящиеся в одной зоне, характеризуются неодинаковым гидротермическим режимом, что оказывает влияние на состав почвенного покрова. Подобное влияние может быть настолько велико, что появляются условия для развития другого типа почв. Таким образом, различные элементы рельефа в пределах одной зоны отличаются по гидротермическому режиму и способствуют формированию почв различного таксономического уровня. В каждой почвенной зоне имеются интразональные и азональные почвы, образование которых связано с особенностями почвообразующих пород, их гранулометрическим и химическим составом. Пески, глины, кристаллические породы неодинаково удерживают и фильтруют влагу, обладают различными тепловыми свойствами. Химический состав почвообразующих пород может влиять не только на энергию и распад органического вещества, но и изменять ход минерального выветривания в почве. По почвенному районированию Карелия относится к зоне подзолистых почв (Глазовская, 1973). Природные условия Карелии с ее умеренно холодным, влажным климатом, преимущественным распространением почвообразующих пород легкого механического состава с близким подстиланием кристаллического фундамента и преобладанием хвойных лесов обусловили широкое развитие в автоморфных местоположениях элювиально-иллювиального процесса почвообразования (Морозова,1991).

Почвенный покров Карелии образован макро - и мезосочетаниями почв, принадлежащих к подзолистому, буроземному, болотно-подзолистому и болотному типам. Формирование этих почв связано с воздействием умеренно холодного влажного климата и хвойных лесов на различные по химическому составу и физическим свойствам почвообразующие породы. Весной и осенью в почвах легкого механического состава водный режим - промывной, в почвах тяжелого механического состава легко создается временное или постоянное переувлажнение, что обусловливает развитие процесса глееобразования.

return false">ссылка скрыта

Опад хвойных лесов беден зольными элементами. Отношение углерода к зольности в опаде сосновых лесов колеблется около 100, еловых - 60. Недостаток оснований, высокое содержание воскосмол и лигнинов тормозит активность микрофлоры и обусловливает медленную гумификацию и минерализацию опада. Запас подстилки на поверхности почвы в 30-50 раз превышает количество опада. Разложение и гумификация органических остатков сопровождаются вымыванием из них низкомолекулярных органических, гуминовых и фульвокислот. При богатстве почвообразующих пород железосодержащими минералами эти кислоты связываются с железом и алюминием, выносятся вниз по профилю и выпадают в осадок, образуя иллювиальный Al-Fe-гумусовый горизонт. Органо-железистые и органо-алюминиевые комплексы в виде тонких пленок осаждаются на поверхности минеральных частиц, придавая им бурые тона различных оттенков. На породах, бедных основаниями и железосодержащими минералами, образуются почвы подзолистого типа. На породах, богатыми основаниями и железосодержащими минералами - буроземы (Таргульян, 1971; Фирсова, Ржанникова, 1972). Морфологический профиль подзолистых почв часто изменяется на небольшом расстоянии, что связано с изменением количества растительных остатков, их зольностью и условиями разложения. На песках часто распространены языковатые подзолы. На сложных песках образуются псевдофибры - железистые ржавые полосы.

При всей изменчивости профиля подзолистых почв наблюдается общая закономерность - увеличение мощности почвенной толщи с севера на юг. При условии периодического переувлажнения на поверхности почвы формируется мощная лесная подстилка, продуцирующая большое количество органических кислот, мигрирующих вниз и способствующих формированию мощных подзолистых и иллювиальных горизонтов.

На породах суглинистого и глинистого механического состава формируются элювиально-поверхностно-глеевые почвы. Большая влагоемкость и низкая водопроницаемость этих пород способствуют переувлажнению верхних горизонтов почв, особенно в весенний и осенний периоды, когда низка испаряемость. В этих условиях создается восстановительная обстановка, соединения железа и марганца переходят в раствор. Восстановительная среда увеличивает разрушение почвенных минералов и растворение продуктов распада. По трещинам, корневым ходам они перемещаются вниз по профилю, где по мере нейтрализации осаждаются на стенках пор и трещин. Часть растворимых соединений Fe и Mn при просыхании выпадает в виде железо-марганцовистых конкреций в иллювиальном горизонте. Если почвообразующая порода глинистая, то наблюдается образование верхнего отбеленного горизонта без выраженного иллювиального. Это глееподзолистые почвы. Они распространены главным образом в северотаежной подзоне. На плоских слабодренированных суглинистых и глинистых равнинах с постоянным горизонтом верховодки формируются торфяно-глеевые и торфяные болотные почвы.

Почвенный покров представляет собой сложную природную систему, обладающую соподчиненным типом строения, сложившимся в результате истории развития и взаимодействия эндогенных и экзогенных, биологических и геологических факторов. Процесс дифференциации почвенного покрова и характер связей его компонентов определяется всей суммой биоклиматических и геологических условий (Фридланд, 1972). Сложность покрова зависит от рельефа, растительности, микроклимата. Контрастность - от литологии почвообразующих пород. Почвенный покров динамичен во времени и пространстве. Временная динамичность этой системы выражается эволюцией почв и структур почвенного покрова. Пространственная динамичность выражена изменением свойств почвенных индивидуумов в различных направлениях горизонтальной плоскости. В местах динамического равновесия формируются однородные ареалы почв. Реально однородных территорий по почвенному покрову нет, поэтому оценка по одному какому-либо типу почв всегда условна. В Карелии на рыхлых четвертичных отложениях в автоморфных условиях распространены различные виды подзолистых почв (60,8%), на элюво-делювии основных пород или морене с большим участием этих пород – буроземы (0,9), на коренных породах – подбуры (0,8) или слаборазвитые почвы (1,3). В полугидроморфных условиях формируются различные виды болотно-подзолистых почв. Среди подзолистых и болотно-подзолистых почв преобладают песчаные и супесчаные разновидности, на долю почв суглинистого и глинистого состава приходится менее 6% площади. Из болотных почв наиболее распространены торфяные верховые (10,8%), затем – переходные (8,2%). Площадь низинных торфяных почв не превышает 1% от общей земельной площади.