Лекция 8-9.ppt
- Количество слайдов: 27
Бореальный пояс Лекции 8 9
Почвенно ландшафтная характеристика Общая площадь бореального пояса около 2373 млн. га, из них горные территории занимают 1564 млн. га. Почвы и растительность получают много влаги, но тепла недостаточно. Полугидроморфные и гидроморфные почвы занимают 16% равнинных территорий. Климат Сумма Т выше 10 о. С 400 2200 Т ср. год. 1 7 о. С Вегетационный период— 40 150 дней Осадки 300 600 до 1000 мм
Климат ср. Т тепл. мес. 10, 18 о. С ср. Т тепл. мес. 14, 20 о. С ср. Т хол. мес, -19, +1 ср. Т хол. мес, -10, -25 осадки 600 -1000 мм осадки 300 -600 мм КУ 1. 0 -2, 0 КУ 0, 8 -1. 0 Вегетационный период 60 -150 дней достаточное и временами избыточное увлажнение достаточное увлажнение, бывают засухи Бореальные таежно-лесные гумидные области Бореальные таежно-лесные семигумидные области
Типы бореальных хвойных и хвойношироколиственных лесов Хвойные, хвойно широколиственные и мелколиственные леса образуют широтную зону, протянувшуюся через материки Северной Америки и Евразии. С юга эта зона граничит с зоной широколиственных лесов и лесостепью, на севере переходит через северо таежную зону в лесотундру. Бореальные леса монодоминантные, обычно с четкой ярусностью строения: древесный ярус, подрост, подлесок, кустарничково травяной и мохово лишайниковый ярусы. Запасы общей биомассы составляет около 600 2000 ц/га сухого органического вещества. Первичная ежегодная продукция, определяющая энергетический потенциал экосистемы, составляет 65 100 ц/га. Первичная продукция в запасах фитомассы, позволяющее составить представление о скорости обновления органического вещества фитомассы, составляет 3 4 % (в пустынных экосистемах субтропиков 30 70 %). Отношение надземной части к подземной части 3/1.
n Сложный ельник (ельник неморальнй) n Вторичный производный лес (смешанный лес)
n Сосняк зеленомошник Темнохвойная тайга (ельник зеленомошниковый) n
Коры выветривания Повсеместно преобладают сиаллитные коры выветривания, реже карбонатно сиаллитные коры (на карбонатных моренах) и карбонатные (на известняках) Основные почвообразовательные процессы Для бореального пояса характерны следующие почвенные процессы: 1) подзолообразование; 2) подбурообразование; 3) формирование дерново торфянистых почв; 4) болотообразование (торфонакопление и оглеение); 5) формирование мерзлотно таежных (криогенных) почв.
Почвы В строении почвенного покрова выражены широтно зональные и фациальные закономерности, особенно отчетливые в Европейско Сибирской области. В почвенном покрове распространены на суглинистых отложениях дерново-подзолистые почвы (Umbric Albeluvisols), на легких и щебнистых породах альфегумусовые подзолы (Podzols), подбуры (Haplic Podzols), на карбонатных породах дерновокарбонатные почвы (Rendzic Leptosols). Заметную роль играют болотно-подзолистые (Gleyic Albeluvisols; Gleyic, Histic Podzols) и болотные почвы (Histosols). В почвенном покрове мерлотно таежных областей преобладают в северной тайге на суглинисто глинистых породах глее-мерзлотно-таежные почвы ( Cryosols Gelic) и в средней тайге мерзлотно-таежные почвы (Umbric Cryosols) почвы в сочетании с мерзлотными болотными (Histic Cryosols).
ПОДЗОЛЫ Больше всего Подзолов распространено в Скандинавии, на северо западе России и в Канаде. В подзолах подстилкой появляется белесый подзолистый горизонт Е (А 2). Ниже лежит горизонт Bhf , который является зоной накопления железа и/или гумуса.
Варианты Подзолов AL-Fe-гумусовых
Дерново-подзолистые и почвы В дерново-подзолистых почвах (Albeluvisols) вверху формируется гумусово аккумулятивный горизонт с более значительным содержанием гумуса, ниже залегает элювиальный горизонт EL, который через переходный субэлювиальный горизонт BEL сменяется горизонтом B. Почвы кислые по всему профилю. Гумус фульватный или гуматно фульватный. Распространены в южной тайге. Дерново подзолистые почвы распространены в холодном континентальном климате и включают северо восток Европы, северо запад Азии и юго запад Канады. В Европе эти почвы встречаются в виде длинной широтной полосы, начинающейся в восточной половине Северо Европейской низменности (восточная Польша), пересекающей Восточно Европейскую равнину до подножий Урала, с продолжением на юге Западно Сибирской низменности. В Канаде они приурочены главным образом к межгорным котловинам Скалистых гор.
Варианты дерново подзолистых почв
Дерново-карбонатные почвы На карбонатных породах (мергелях, доломитах, известняках) обособляется ряд почв по степени карбонатности: оподзоленные, выщелоченные и типичные дерновокарбонатные почвы, или рендзины. Они формируются при промывном или периодически промывном типе водного режима. Для почв характерны: реакция среды слабокислая иили нейтральная в верхних горизонтах, щелочная в нижних, высокое содержание гумуса и насыщенности основаниями.
Варианты дерново-карбонатных почв (рендзин)
Подбуры таежные Подбур это кислые ожелезненные неоподзоленные иллювиально гумусовые грубообломочные почвы. Подбуры развиваются на щебневатых и песчаных породах, богатых минералогическим составом. Состав гумуса у таежных подбуров своеобразный — альфегумусовый, т. е. гумус насыщен алюминием и железом и почти не имеет кальция.
Мерзлотно-таежные почвы Почвы формируются на многолетнемерзлых породах преимущественно суглинистого состава в условиях холодного климата под светлохвойной тайгой. Распространены в континентальных мерзлотных гумидных семигумидных областях на породах тяжелого механического состава. В мерзлотно таежных почвах зимнее промерзание обязательно смыкается с многолетней мерзлотой, которая может достигать нескольких сотен метров мощности. Самое глубокое проникновение мерзлоты (около 500 м) наблюдается в Якутии. Основные почвообразующие процессы: • подстилкообразование; • поверхностное накопление грубого гумуса; • гумусовая мобилизация подвижного железа и последующая миграция к фронту промерзания; Профиль состоит из: оторфованная подстилка 5 -10 см маломощный грубогумусный горизонт криотурбированный горизонт KR нижняя часть профиля насыщена водой, тиксотропная, бесструктурная, плотная
Различают следующие почвенно-экологические области: 1. Таежно-лесные области (Б 1 Б 4) — относительно более теплые и влажные области, с подзолистыми, дерново подзолистыми, частично дерново карбонатными почвами и подбурами, занимающие около 74% от площади пояса, 2. Мерзлотно-таежные области (Бм 1 Бм 2) — более холодные, континентальные и менее увлажняемые с мерзлотно таежными (криогенными) почвами, занимающие 26%.
Проблемы использования Бореальные таежно-лесные области это области ценнейшего лесного хозяйства мирового значения, которые необходимо сохранить. Земледельческая освоенность пояса около 5 %. Проблемы сельского хозяйства: - проблема теплобеспеченности - улучшение пищевого режима почв - борьба с переувлажнением почв - проблема почвенной кислотности - проблема создания правильных севооборотов Возможность дальнейшего освоения: Земледельческие площади могут быть увеличены на 60% за счет сведения лесов. Это потребует громадных вложений и будет зависеть от технических возможностей
Болотные почвы Основным условием образования и развития болотных почв является переувлажнение. Оно может быть вызвано поверхностными или грунтовыми водами. Чаще всего переувлажнение вызывается несколькими факторами одновременно (рельеф, климат, плотность почвы и др. ). Переувлажнение почв вызывает возникновение специфических процессов, которые объединяются под названием болотные процессы. Они имеют две разновидности: торфообразование и оглеение.
Торфообразование – это процесс накопления на поверхности почвы растительных остатков, частично разрушенных в результате их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. В преобразовании растительных остатков в торф участвует большое количество микроорганизмов. Первоначально в разрушении участвуют неспороносные бактерии и грибы, потом спорообразующие бактерии, целлюлозоразрушающие и другие микроорганизмы. Среди болотных растений, которые имеют важное значение в процессе торфообразования, в первую очередь необходимо отметить мхи (гипновые зелёные, белые сфагновые и кукушкин лён), а также осоки, аир, пожарницу, хвощи, багульник, клюкву, вереск. Из деревьев чаще других в процессе торфообразования участвуют ольха (чёрная и серая), берёза, ива, сосна обыкновенная, ель и др.
Оглеение – сложный болотный биохимический восстано ительный процесс, вительный в который протекает в анаэробных условиях с участием отдельной группы анаэробных микроорганизмов. Образование болотных почв под влиянием процессов торфообразования и оглеения происходит как при заболачивании суши, так и при зарастании (заторфовывании) водоёмов. Заболачивание суши может происходить при участии пресных (мягких) и жёстких грунтовых вод.
Зарастание озера и нарастание спловин 1 – полоса осоки (осоковый торф); 2 – полоса тростника и камыша (тростниковый и камышовый торф); 3 – полоса водяных лилий (сапропелевый торф); 4 – сапропелит; 5 – моховой торф; 6 моховая сплавина
Наибольшие различия существуют между болотами умеренного пояса и болотами тропического пояса. Тропические болота имеют специфическую растительность, у них отсутствует слой дернины, они имеют сильно разложвшийся (разжиженный) верхний слой торфа, что делает их почти непроходимыми. Больше всего болот находится на территории Азии, торфяные ресурсы которой составляют около 40% ресурсов земного шара. В Европе наибольшая часть болот приходится на страны Прибалтики, Беларусь и Северо Запад России. Торфяные ресурсы Европы составляют более 25 % ресурсов мира. Заболоченность Европы уменьшается с севера на юг. Например, в Финляндии болота занимают 30 % ее территории, во Франции и Италии – менее 0, 2 %. В этом же направлении меняется и преобладание типов болот – от верховых к низинным.
Важной характеристикой болотной почвы является ботанический состав торфа. Он зависит от условий водно минерального питания и состава растений – торфообразователей. Изучение строения торфяного профиля предусматривает разделение всей торфяной толщи на «торфяную почву» и «торфяную залежь» . Современные торфяники Северного полушария образовались в послеледниковый (голоценовый) период и имеют возраст 12 – 14 тыс. лет. Встречаются и погребённые торфяники, которые образовались в межледниковые эпохи несколько десятков тысяч лет назад. Средний ежегодный прирост торфа в умеренном поясе составляет 0, 3 – 0, 6 мм в год. В профиле болотных (торфяных) почв выделяют следующие горизонты: лесная подстилка (А 0) или моховой очёс (Аоч), торфяной горизонт (Т) с разделением на подгоризонты (Т 1, Т 2) в зависимости от состава, степени разложения и других особенностей. Ниже торфяного горизонта лежит глеевый горизонт (G), а под ним – материнская порода.
Физические свойства торфяных почв : - низкая плотность (низинные – до 0, 23 г/см 3, верховые – 0, 04 – 0, 08 г/см 3); - высокая влагоёмкость (верховые – до 1 200 %, низинные – до 900 %), слабая водопроницаемость и низкая теплопроводность (способствует неглубокому промерзанию болотных почв зимой и впоследствии их постепенному оттаиванию); - наличие азота – важный показатель торфяной почвы. В верховом торфе азота содержится до 2 %, в низинном – до 4 %. Но в природных условиях он представлен в слабодоступной для растений форме. При осушении торфа его доступность значительно возрастает. зольность – наличие минеральных (зольных) частичек в торфе. Торф верхового типа характеризуются низкой зольностью (2 – 5 %), что обусловливается количеством зольных элементов в составе растений торфообразователей. Зольность торфа низинного типа изменяется от 5 – 10 % в обеднённых почвах до 30 – 50 % в высокозольных. - кислотность торфа верхового типа наибольшая (кислый и очень кислый), а низинного изменяется от слабокислой до слабощелочной. Степень насыщенности основаниями торфа верхового типа 10 – 30 %, низинного 70 – 100 %.
В международной классификации почв мира WRB торфяно болотные почвы отнесены к группе Histosols. Торфяно болотные почвы низинного типа называются Hemic Histosols, а торфяно болотные почвы верхового типа Fibric Histosols. Использование низинных торфяных почв как объектов земледелия первоначально требует их осушения, а затем комплекса культуротехнических и агротехнических мероприятий. Процессы, которые протекают после осушения и приводят к уменьшению мощности слоя торфяной залежи, называются сработкой торфа. В странах с умеренным климатом, где активно проводилось осушение торфяников, многие болотные почвы деградировали и ценнейшие торфяные залежи исчезли. В тропиках безземельные крестьяне начали вырубать лесные болота, на которых начались пожары. При успешном освоении тропические болота превращаются в маломощные низинные торфяники, в последние годы на них стали разводить масличную пальму, акации, эвкалипты.
Лекция 8-9.ppt