РЕЖИМЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

 

 

Водный режим почвы. Водозастойный и аридный водный режим. Амфибиальный водный режим

 

Совокупность суточных, сезонных и годовых циклических изменений состава и состояний компонентов почвы, происходящих в связи с обменом веществом и энергией между почвой и окружающей средой, называется почвенным режимом.

 

Выделяют водный, тепловой, окислительно-восстановительный, солевой, питательный, воздушный и другие режимы. Тины водного и теплового режима являются важнейшей и наиболее общей причиной различий в характере почвообразования. Это основные режимы почвы, определяющие в значительной степени все остальные, определяющие энергетику и динамику почвообразования.

 

Водный режим почвы — это совокупность всех явлений поступления влаги в почву, ее передвижения, изменений физического состояния и расхода из почвы. Основы учения о водном режиме почв и его типах были заложены Г. Н. Высоцким (1865—1940). Большой вклад в разработку этого учения внесли русские, советские ученые А. А. Измаильский (1851 —1914), A. Ф. Лебедев (1882-1936), Н. А. Качинский (1894-1976), B. А. Ковда. Наибольшую законченность учение о водном режиме и его типах получило в работах А. А. Роде (1896—1979).

 

К числу явлений — элементов водного режима — относятся впитывание, фильтрация, капиллярный подъем, сток поверхностный, нисходящий и боковой, испарение физическое, десукция, замерзание, размерзание, конденсация воды. В зависимости от количественных соотношений этих явлений определяются преобладающее направление в передвижении влаги в почвенном профиле в годовом и сезонных циклах и пределы колебаний почвенной влажности и почвенных влагозапасов, т. е. определяется тип водного режима.

 

Возникновение и существование того или иного водного режима зависит от многих факторов: положения почвы в рельефе, кл и магических условий, водных свойств почвы и подпочвы, наличия или отсутствия подпитывания грунтовыми водами, мерзлоты, от характера растительности, влияния человека.

 

 

В настоящее время в советской классификационной системе принято выделять 14 типов водного режима. Мерзлотный водный режим устойчиво-льдистых почв свойствен почвам, формирующимся в области многолетней мерзлоты. В течение большей части года почвенная вода находится в твердой фазе в виде льда. В теплый период почвы оттаивают сверху вниз, и над постоянно мерзлым слоем образуется водоносный горизонт — надмерзлот- ная верховодка. Содержащаяся в ней влага расходуется на испарение, десукцию и боковой сток. Почва постоянно влажная ( 68). В течение большей части вегетационного периода влажность поддерживается на уровне от наименьшей до полной влагоемкости и никогда не опускается ниже влажности завядания.

 

Водонасыщающий (водозастойный) водный режим характеризует болотные почвы атмосферного увлажнения и некоторые болотные почвы грунтового увлажнения. Влажность почвы сохраняется в течение всего года в пределах полной влагоемкости, лишь иногда в засушливые периоды в отдельные годы опускаясь до наименьшей влагоемкости ( 69).

 

Периодически водонасыщающий (водозастойный) водный режим обычен в болотных почвах грунтового увлажнения. В соответствии с сезонными колебаниями уровня грунтовых вод влажность почвы варьирует от полной до наименьшей влагоемкости, причем поверхностный горизонт в отдельные периоды может просыхать и до влажности значительно ниже наименьшей влагоемкости.

 

Промывной водный режим свойствен почвам лесных зон — тайги, влажных субтропических и тропических лесов, умеренных широколиственных лесов, — где годовая сумма осадков превышает годовую испаряемость. Типичен он и для высокогорных лугов. Наиболее характерная черта — ежегодное промачивание почвенно-грунтовой толщи до уровня почвенно-грунтовых вод, что обеспечивает вынос продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи.

 

Почвы промывного водного режима обладают высокой, иногда избыточной влажностью ( 70). В нижней части профиля влажность никогда не опускается ниже наименьшей влагоемкости. Так, в подзолистых почвах тайги лишь в течение 3 летних месяцев влажность держится на уровне от влажности завядания до наименьшей влагоемкости; весной почва увлажнена в пределах от наименьшей до полной влагоемкости и на некоторой глубине в ней образуется верховодка.

 

Периодически промывной водный режим характерен для почв, формирующихся в климате, где годовая сумма осадков приблизительно соответствует годовому испарению, например, в зоне лесостепи для выщелоченных и типичных черноземов. Сквозное промачивание почвенно-грунто- вой толщи происходит один раз в 10—15 лет. Периодически (не ежегодно) весь профиль насыщается водой до влажности выше наименьшей влагоемкости. В нижней части профиля периодически влажность падает до влажности разрыва капилляров, а в верхней — и до влажности завядания.

 

Промывной сезонно-сухой водный режим характеризуется наличием двух контрастных сезонов: дождливого с влажностью почвы от полной до наименьшей влагоемкости и засушливого с влажностью почвы от влажности разрыва капилляров до влажности завядания. Такой водный режим характерен для тропических влажных саванн.

 

Непромывной водный режим господствует в почвах зон, где средняя годовая норма осадков меньше среднегодовой испаряемости (степь, сухая саванна). Почвенная толща промачивается на глубину 0,5—2 м, ниже находится слой с постоянно низкой влажностью. В верхней части профиля в соответствии с режимом осадков влажность колеблется в пределах от полной влагоемкости до влажности завядания, в нижней же находится между влажностью разрыва капилляров и влажностью завядания в течение всего года ( 71).

 

Аридный (сухой) водный режим присущ почвам полупустынь и пустынь. Весь профиль почвы сухой в течение всего года при влажности, близкой к влажности завядания или даже ниже. Спорадически верхние горизонты могут иметь и более высокую влажность.

 

Выпотной водный режим, как и непромывной или сухой, складывается в почвах семиаридного и аридного климата, но в таких условиях, когда близко к поверхности подходят грунтовые воды. Их капиллярная кайма периодически поднимается до поверхности, и грунтовые воды испаряются физически, в случае наличия растворенных солей в воде обогащая солями поверхностные горизонты. При этом формируются луговые солончаки и солончаковые почвы, обладающие постоянно высокой влажностью ( 72). Выпотной водный режим может быть подразделен на собственно выпотной и периодически-выпотной.

 

Двсуктивно-выпотной водный режим. В отличие от предыдущего случая капиллярная кайма грунтовых вод не выходит на поверхность и испаряется не физически, а через отсос влаги корнями растений Присутствующие в грунтовой воде соли и другие растворенные вещества выпотевают не на поверхности почвы, а на некоторой глубине в почвенном профиле. Этот водный режим свойствен луговым почвам, а также лугово-черно- земным, лугово-каштановым, лугово-коричневым и другим полу- гидроморфным почвам. Режим увлажнения складывается из двух периодов. После снеготаяния или обильных дождей почвы промачиваются до уровня почвенно-грунтовых вод. В этот период господствует нисходящий ток влаги. По мере подсыхания нисходящий ток сменяется восходящим, господствующим во втором периоде. Капиллярная кайма грунтовых вод достигает корнеоби- таемой толщи и испаряется на большей или меньшей глубине.

 

Почвы характеризуются высокой влажностью всего профиля в течение первого периода и высокой влажностью нижней части профиля в течение всего года. Верхняя часть почвенного профиля летом может иссушаться до влажности, меньшей, чем влажность завядания ( 73).

 

Паводковый водный режим характерен для почв, периодически затапливаемых речными, склоновыми, дождевыми или иными водами. В этих условиях периодическое паводковое затопление сменяется в межпаводковый период каким-то иным водным режимом в зависимости от зонального или геоморфологического (пойма реки, шлейф склона) положения почвы и глубины грунтовых вод. В разных частях поймы при этом может складываться разный водный режим, например промывной в прирусловье, десуктивно-выпотной в центральной пойме и водо- застойный в притеррасье.

 

Амфибиальный водный режим формируется в постоянно затопленных маршах и плавнях дельт рек, морских и озерных мелководий либо в периодически затопляемых приливными водами мантрах. Почва постоянно находится в переувлажненном состоянии, хотя поверхностные воды могут на некоторое время и стекать.

 

Ирригационный водный режим складывается в искусственно орошаемых почвах. В этом типе водного режима можно выделить большое разнообразие конкретных подтипов или видов в зависимости от: 1) типа и интенсивности орошения (дождевание, напуск по бороздам, затопление на рисовых полях, влагозаряд- ковые или вегетационные поливы, дополнительное орошение с нормами 1000—2500 м^га или основное водоснабжение с нормами 10000—15 000 м /га; 2) глубины и характера сезонных колебаний грунтовых вод; 3) наличия и характера искусственного дренажа. При общей оценке водного режима орошаемых территорий характеристика водного режима почв дополняется еще и характеристикой режима грунтовых вод, которая широко используется в мелиоративном почвоведении.

 

Осушительный водный режим складывается на искусственно осушаемых болотных и заболоченных почвах, причем его конкретный вид также определяется характером дренажа и степенью регулирования.

 

Описанные 14 типов водного режима лишь обобщенно характеризуют это явление, не показывая всех деталей складывающейся в конкретных почвах ситуации. А. А. Роде в свое время предлагал типы водного режима почв делить на подтипы в зависимости от источника увлажнения (атмосферное, грунтовое, смешанное) и его интенсивности. В пределах подтипов далее предлагалось выделять варианты водного режима в зависимости от особенностей литологического строения почвенно-грунтовой толщи. Однако столь детальная общая классификация водных режимов почв пока не разработана.

Исследования водного режима почв имеют крайне важное теоретическое и практическое значение. Его характеристика позволяет правильно понять генезис почвы или ее отдельных специфических горизонтов (элювиальные, иллювиальные, гидроген- но-аккумулятивные горизонты, внутрипочвенные или поверхностные солевые или железистые прослойки, коры, панцири), а также оценить и прогнозировать направление дальнейшей эволюции современных почв при данном типе водного режима (продолжение выщелачивания или, наоборот, гидрогенной аккумуляции веществ).

 

Практически управление водным режимом почв — основа их рационального использования в земледелии и лесоводстве: в засушливых районах это прежде всего орошение и дренаж, в условиях избыточного увлажнения — осушительные мелиорации. Регулирование водного режима почв достигается не только коренными мелиоративными мероприятиями, но и большим набором агротехнических средств (снегозадержание, прерывистое или сплошное бороздование, глубокое рыхление, щелевание, укрытие пленкой, мульчирование поверхности и т. д.). Зарегулированный, управляемый, оптимальный для данных культур водный режим почвы — основа ее эффективного плодородия.

 

 

К содержанию: Ковда, Розанов: Почвоведение

 

Смотрите также:

 

Химия почвы    Грунтоведение  Занимательная геохимия. Ферсман

 

ПОЧВЫ И ПОЧВООБРАЗОВАНИЕ. Педосфера  Микроорганизмы образовали на Земле почву  Почвообразование