Глава 19. ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ БОРЕАЛЬНЫХ И СУББОРЕАЛЬНЫХ ЛЕСНЫХ ОБЛАСТЕЙ

М.А. Глазовская

Смотрите также:

Почва и почвообразование

Почвоведение. Типы почв

Фитоценология - геоботаника

Химия почвы

Книги Докучаева

Происхождение жизни

Геология

Основы геологии

Геолог Ферсман

Черви и почвообразование

Дождевые черви

Вернадский. Биосфера

Геохимия - химия земли

Минералогия

Земледелие. Агрохимия почвы

Справочник агронома

Происхождение растений

Ботаника

Биология

Эволюция биосферы

Земледелие

Геоботаника

Биографии биологов, почвоведов

Эволюция

Хвойные и смешанные леса образуют в северном полушарии широкий пояс, протягивающийся в широтном направлении через Евразию и Северную Америку. На севере он граничит с лесотундрой, на юге во внутриконтинентальном секторе на 57—58° с. ш. — с лесостепью, а в приокеанических секторах — с хвойно-широколист- венными и широколиственными лесами суббореального пояса.

В пределах бореальных хвойных и смешанных лесов как в Северной Америке, так и особенно в Евразии во внутриконтиненталь- ных секторах распространена вечная мерзлота и имеются настолько засушливые области, что среди тайги появляются участки холодных степей. В этих резко континентальных условиях формируются особые криоаридные почвы.

Во влажных бореальных и суббореальных лесных областях среднегодовой коэффициент увлажнения превышает 1 и лежит в пределах 1,1 —1,6. Ни в одном месяце в году коэффициент увлажнения не опускается ниже 0,6. Максимум осадков выпадает летом. При относительно невысоких температурах (средняя температура июля 14—18° С) увлажнение почв в теплый период достаточное.

На водопроницаемых породах и при хорошо дренированном рельефе водный режим почв промывной. В условиях плоского рельефа, особенно на породах тяжелого механического состава, а также в понижениях рельефа легко создается временное или постоянное переувлажнение, с которым связано широкое распространение заболоченных и болотных почв.

В зависимости от механического и минералогического состава пород и условий дренажа в бореальных и суббореальных лесных областях формируются существенно различные типы почв (). На породах легкого механического состава, богатых первичными железосодержащими минералами, распространены подбуры, а в более континентальных условиях — грануземы. На породах легкого механического состава, бедных основаниями, подбуры сменяются железистыми и железисто-гумусовыми (альфегумусовыми) подзолами.

На суглинистых породах, бедных основаниями, распространены подзолистые почвы: глеево-подзолистые — наиболее встречающиеся в северной тайге, типичные подзолистые — в северной и особенно в средней тайге и дерново-подзолистые — преимущественно в южной тайге. На суглинистых породах, богатых основаниями, в условиях хорошего дренажа, в подзоне южной тайги и в широколиственных и хвойно-широколиственных лесах суббореального пояса появляются бурые лескые почвы (или буроземы).

На породах, содержащих карбонаты кальция (элювио-делювий известняков, сильно карбонатные морены и др.), как в бореальных, так и в субборёальных лесах распространены дерновые остаточно- карбонатные почвы.

В континентальных и резко континентальных областях бореального и суббореального лесного пояса под широколиственными, а в экстраконтинентальных областях и мелколиственными лесами появляются особые почвы — серые лесные, представленные светлосерыми, серыми и темно-серыми подтипами.

В таежно-мерзлотном континентальном секторе азиатской части СССР, в Северосибирской, Центральносибирской и Якутской областях в северной и средней тайге распространены мерзлотные глее- вые, а в условиях расчлененного и горного рельефа — мерзлотно- таежные почвы (гидроморфные, но неоглеенные) с сильно выраженными криотурбационными процессами. В Центральноякутской области в подзоне средней и южной тайги распространены своеобразные палевые и палевые осолоделые почвы. Местами появляются солоди и солонцы.

В лиственичных травяных лесах в южнотаежной подзоне широко распространены дерново-таежные почвы.

Наиболее хорошо изучены почвы влажных бореальных и суббореальных областей. В последние десятилетия в связи с бурным развитием промышленности и транспортного строительства в Сибири поступают все новые данные о своеобразии почв и почвенного покрова экстраконтинентальных засушливых областей бореального пояса.

Подбуры

Эти почвы с альфегумусовый типом почвообразования образуются на песчаных, хрящевато-песчаных и щебневатых породах, богатых первичными, слабо выветрелыми минералами в условиях хорошего дренажа. Альфегумусовый процесс проявляется наиболее ярко на продуктах выветривания пород основного состава, базальтах, диабазах, а также на биотитовых гнейсах, биотитовых и роговообманковых гранитах, т. е. на породах, богатых железосодержащими минералами. Альфегумусовый процесс развивается и на древних ферраллитных корах выветривания с большим содержанием гидроокислов железа в условиях прохладного влажного климата.

В отличие от кислых дерновых почв, образующихся под травянистыми мезофитными растительными сообществами, подбуры образуются под сухими .кустарничковыми равнинными и горными тундрами, стланниками и хвойными лесами равнин и гор холодного и умеренно холодного поясов Северной Америки и Евразии. Они встречаются на хорошо дренированных крутых горных склонах, вершинах и крутых склонах моренных холмов, сложенных каменистой песчанистой мореной, в областях развития камового и озового рельефа, где легкий механический состав ледниковых и водно-ледниковых наносов и расчлененный рельеф обеспечивают хороший дренаж.

В более низких широтах, в умеренно теплом, субтропическом и тропическом поясах альфегумусовые почвы распространены лишь высоко в горах, у верхней; границы горно-лесного пояса и под кустарниковыми группировками в субальпийском поясе.

При разнообразии растительного покрова в нем очень малое участие принимает травянистая растительность, и основная масса растительных остатков поступает поэтому с наземным опадом на поверхность почвы. В условиях прохладного климата растительные остатки разлагаются медленно, часть опада находится в полуразложившемся состоянии и образует на поверхности почвы слой подстилки или грубого гумуса (Ао). Полуразложившийся опад является источником растворимых органических веществ, проникающих с осадками в почву. Образующиеся растворы имеют кислую реакцию, так как в опаде хвойных пород и кустарничков недостаточно оснований для полной нейтрализации выщелачиваемых из опада и" вновь синтезированных при гумификации органических кислот. Образуются преимущественно относительно простые, слабо конденсированные фульвокислоты и бурые гуминовые кислоты. Они проникают в почву и реагируют с железо- и алюминийсодержащими почвенными минералами, частично растворяют их и образуют менее растворимые органо-металлические комплексы. Последние оседают на поверхности минеральных частиц в виде тонкой пленки. Рассеянное органическое вещество придает равномерную темно-бурую окраску гумусовому горизонту. Органо-железистые соединения, оседая на поверхности минеральных частиц, склеивают их и способствуют образованию непрочнокомковатой или непрочнозер- нистой структуры.

Менее подвижные соединения бурых гуминовых кислот (ульма.- ты железа) в большей степени накапливаются в верхней части профиля, а более подвижные фульваты железа и алюминия перемещаются в нижнюю часть и образуют на определенной глубине гумусово-иллювиальный горизонт, который выделяется по цвету и увеличению содержания гумуса. Выносу подвижных органо-ме- таллических соединений способствует при нисходящем токе почвенных растворов их сильное разбавление.

Перемещающиеся вниз по профилю в органо-минеральных формах железо и алюминий по мере минерализации органических веществ освобождаются в виде гидратов окислов, аккумулируются в гумусово-иллювиальном горизонте, поэтому в этом горизонте увеличивается содержание подвижных легкорастворимых форм полуторных окислов, наблюдаются натечные железистые или орга- но-железистые пленки по почвенным порам. В условиях достаточного увлажнения почв окислы железа находятся в сильно гидрати- рованной форме, обусловливающей желтый или охристый цвет нижних горизонтов почвы.

Высокая емкость поглощения подбуров обязана большому количеству органических коллоидов.

Если альфегумусовый процесс развивается на обломочной коре выветривания массивных пород, образуются аморфные коллоидные осадки — аллофаны и некоторое количество минералов иллит-монт- мориллонитовой и каолинитовой группы. Часть кремнезема, а также щелочные и щелочно-земельные металлы в процессе выветривания и почвообразования выносятся за пределы профиля.

При невысокой зольности органических остатков, бедности их азотом, калием и сильном промачивании почв биогенные элементы (фосфор, калий, кальций) даже в наиболее сильно гумусированном горизонте накапливаются мало. Только в неразложившихся подстилках, где эти элементы еще входят в состав растительных тканей и поэтому не столь быстро вымываются, содержание их в зольном остатке подстилок увеличивается.

В морфологии и физико-химических свойствах подбуров отражаются основные, свойственные данному типу почвообразования процессы: накопления грубого гумуса, образования подвижного гумуса ульматно-фульватного состава, растворение и перемещение вниз по профилю органо-минеральных соединений железа и алюминия и формирование иллювиально-гумусового горизонта непосредственно под грубогумусовым или под гумусово-аккумулятивным горизонтом.

Горизонт подбуров Ао (мощность от 3 до 20 см) сухоторфяни- стый, темно-коричневого цвета, сложенный полуразложившимися остатками хвои, мхов, часто густо переплетен корнями. Находящиеся в этом горизонте минеральные частицы часто с поверхности (за счет растворения соединений железа) имеют белый цвет (зерна полевых шпатов, кварца).

Af Bh — аккумулятивно-иллювиальный гумусовый горизонт темно-бурого или темно-коричневого цвета, с непрочной комковатой структурой, в большей или меньшей степени пронизан корнями, механический состав его обычно легкий — песчаный, супесчаный или хрящевато-легкосуглинистый, мощность от 15 до 30 см, переход в следующий горизонт постепенный.

Bh — иллювиальный альфегумусовый горизонт мощностью 20— 40 см и более: цвет горизонта более яркий, чем вышележащего, коричнево-бурый, иногда охристо-бурый, структура плохо выражена, непрочная комковатая, механический состав обычно также легкий.

С глубиной окраска становится все более светлой, ржаво-охристой. На глубине около 1 м этот горизонт постепенно сменяется песчаной или хрящевато-щебневатой, бескарбонатной почвообразующей породой.

Валовой анализ альфегумусовых почв указывает на обогащение всего почвенного профиля, (по сравнению с почвообразующей породой) окислами железа и алюминия и объединение кремнеземом. Это обнаруживается по уменьшению отношения Si02/Al203 в почве по сравнению с породой. Валовой анализ показывает на некоторый вынос из верхних горизонтов окислов железа и алюминия. Максимум содержания А1203 и Fe203 приурочен к горизонту Bh. Окислы железа вымыты глубже, чем окислы алюминия. Вынос полуторных окислов подтверждается анализами илистой фракции — в горизонте Bh отношения Si02/Al203 и Si02/Fe203 уменьшаются.

Весь профиль (за исключением горизонта А0) обеднен по сравнению с породой основаниями. Реакция по всему профилю почв кислая с наиболее низкими значениями рН в горизонте Af Bh- Степень ненасыщенности 40—50%, в составе поглощенных оснований наряду с водородным ионом много алюминия.

Гумусовый профиль подбуров весьма характерен: очень высокое содержание органических веществ в А0 (часто до 50% от массы горизонта составляют органические вещества полуразложившегося опада) резко уменьшается в горизонте Af Bh (до 10%) и потом весьма постепенно уменьшается вниз по профилю. На глубине 50—60 см их около 5%, а на глубине около 1 м — 2—3%. Это свидетельствует о большой подвижности органических веществ и медленной минерализации. Высокая подвижность гумуса подтверждается данными о фракционном составе: на всем протяжении профиля преобладает фракция фульвокислот, связанных с полуторными окислами. Фракция гуминовых кислот представлена преимущественно свободными гуминовыми (бурыми гуминовыми или ульмино- выми) кислотами. Гуминовых кислот, связанных с кальцием, в этих почвах нет. Относительное содержание фульвокислот, как и содержание подвижных полуторных окислов, вниз по профилю увеличивается, что подтверждает их совместное перемещение.

К содержанию книги: МАРИЯ АЛЬФРЕДОВНА ГЛАЗОВСКАЯ - Общее почвоведение и география почв