Краткий курс лекций по экологии почв профессора Николая

Краткий курс лекций по экологии почв профессора Николая Борисовича Хитрова Кафедра почвоведения и земледелия МГУП им. А. Н. Костякова

Экология почв Лекция 3 Почвы таежно-лесной зоны и экологические условия их функционирования

Бореальные и таежно-лесные умеренно континентальные области подзолов, подзолистых, дерново-подзолистых, подзолисто-глеевых и болотных почв М. А. Глазовская, А. Н. Геннадиев, 1995

<0 Для почв таежно-лесной зоны характерен длительно сезонно промерзающий тип температурного режима (промерзание зимой до некоторой глубины и полное оттаивание летом).

тайга Леса умеренной бореальной зоны

автоморфные >7 м полугидроморфные условия УГВ На песчаных и супесчаных породах без карбонатов: Подзолы, дерново-подзолы, Подзолы глеевые, Болотные почвы: торфяно-подзолы Торфяные эутрофные подбуры глеевые, (низинные), На суглинистых и глинистых подбуры глеевые, торфяные дерновоолиготрофные породах без карбонатов: подзолисто-глеевые(верховые), подзолистые, почвы торфяно-глееземы, дерново-подзолистые перегнойно-глеевые почвы

Подзолы формируются - под таежно-лесной растительностью - в автоморфных и полугидроморфных условиях - на легких породах (песках и супесях), не содержащих карбонатов кальция.

Строение почвенного профиля подзола Почвы формируются в автоморфных и полугидроморфных условиях на легких породах (песках и супесях), не содержащих карбонатов кальция. АО - грубогумусовый E - подзолистый BHF – иллювиально-гумусово -железистый BC – переходный горизонт к почвообразующей породе С – почвообразующая порода

Свойства подзолов Степень насыщенности основаниями, % Ил, % ЕКО Гумус, % p. H AO E BHF BC C Оксиды и гидроксиды Сгк/Сфк Fe и Al

Почвенные процессы в подзолах 1. слабо выраженное гумусообразование (малая мощность гумусовых горизонтов, грубый фульватный гумус) 2. кислая и сильнокислая реакция среды (р. Н<5, 5) за счет образования агрессивных фульвокислот и низкомолекулярных органических кислот при разложении растительных остатков грибами 3. промывной тип водного режима 4. разрушение минералов органическими кислотами в верхних горизонтах (гор. Е) и вынос продуктов разрушения вниз по профилю и за пределы почвенного профиля в грунтовые воды 5. иллювиальное накопление железисто-гумусовых и алюмогумусовых соединений в средней части профиля (гор. BHF) 6. сочетание выше указанных процессов приводит к (1) обеднению поверхностных горизонтов щелочными (Na, K), щелочноземельными (Ca, Mg) элементами, железом, алюминием, элементами питания, (2) относительному накоплению кварца (3) низкой степени насыщенности основаниями

Подзолистые почвы формируются - под таежно-лесной растительностью - в автоморфных и полугидроморфных условиях - на суглинистых и глинистых породах, не содержащих карбонатов кальция.

Строение почвенного профиля дерново-подзолистой почвы Почвы формируются в автоморфных и полугидроморфных условиях на суглинистых и глинистых породах, не содержащих карбонатов кальция. AY серогумусовый AY el EL элювиальный BT текстурный BCg Переходный к породе

Свойства подзолистых почв Степень насыщенности основаниями, % Ил, % ЕКО Гумус, % p. H AY AYel EL BT BC C Оксиды и гидроксиды Сгк/Сфк Fe и Al

Почвенные процессы в дерново -подзолистых почвах 1). кислая реакция среды за счет образования органических кислот при разложении органических остатков грибной флорой 2). промывной водный режим 3). Гумусонакопление гуматно-фульватного типа (гор. AY) 4). Процессы образования элювиального горизонта ( гор. EL) - кислотный гидролиз (разрушение) минералов - сезонное поверхностное оглеение - лессиваж (вынос илистых и пылеватых частиц вниз по профилю без их разрушения) 5). Иллювиальное накопление илистых частиц в средней части профиля (текстурный гор. BT)

Сельскохозяйственное использование подзолистых почв Пашня (преимущественно южно-таежная подзона Европейской части России) – под зерновые (рожь, овес, ячмень), зернобобовые (горох), прядильные (лён), овощные, ягодные культуры, картофель, травы Сенокосы Пастбища

Особенности использования подзолистых почв в пашне 1. Почвы бедные питательными элементами – необходимо внесение минеральных и органических удобрений для создания окультуренного гумусированного пахотного горизонта с хорошей структурой 2. Почвы кислые – необходимо периодическое (раз в 5 -7 лет) известкование для нейтрализации почвенной кислотности ППК-2 Н+ + Са. СО 3 - ППК-Са 2+ + Н 2 СО 3 СО 2 Н 2 О 3. Почвы сезонно переувлажняются (особенно в мелких западинах) – необходим поверхностный дренаж 4. В гумидном климате характерна водная эрозия (смыв поверхностных горизонтов) – необходим комплекс противоэрозионных мероприятий (многолетние травы в севообороте, вспашка поперек склона, водоотводные пути и прочие)

Болотные почвы • Условия формирования: 1. Постоянное избыточное увлажнение и анаэробные (восстановительные) условия (гидроморфные условия) 2. Понижения рельефа (западины, котловины, депрессии и т. д. ), в которые собирается (стекает) поверхностный сток и/или выклиниваются грунтовые воды 3. Гидрогеологические условия: наличие слабоводопроницаемых слоев и горизонтов (относительных или абсолютных водоупоров) или резко выраженная слоистость пород, препятствующая вертикальному движению воды

болот Западно-Сибирской равнины, Несколько слайдов представленных Л. И. Герасько, Томский государственный университет

Контактная полоса заболачивания Фото Л. И. Герасько

Средняя тайга. Типичный ландшафт грядово-мочажинного комплекса с регрессионными участками Фото Л. И. Герасько

С у р г у т с к а я н и з и н а (космический снимок)

Сургутская низина. Тромъёган-Пимский водораздел Фото Л. И. Герасько

З а р о ж д а ю щ и й с я грядово-мочажинный комплекс Фото Л. И. Герасько

Болото центрально-олиготрофного типа. На фотографии четко виден пространственно-временной ряд: рям – грядово-мочажинный комплекс – регрессивный комплекс Фото Л. И. Герасько

Заторфовывание гидросети Фото Л. И. Герасько

Процессы заболачивания 1. зарастание и заторфовывание водоемов 2. заболачивание суши

Зарастание водоема (по В. Н. Сукачеву) Осоковый торф Тростниковый и камышевой торф вода Минеральное дно Сапропелевый торф Сапропелит

Образование сплавины при заболачивании водоема (по В. Н. Сукачеву) Торф сплавины Зарастание озера происходит в трех направлениях: 1 – от берега к центру водоема 2 – от поверхности сплавины в глубину 3 – отложение торфяных масс повышает дно озера Минеральное дно Мутта – мелкий бурый ил, образующийся из оторвавшихся фрагментов сплавины Сапропелевый торф Сапропелит

Строение верхового болота, возникшего при зарастании водоема (по В. Н. Сукачеву) Сфагновый торф с пнями сосны Шейхцериевосфагновый торф Отложения Пушицево-сфагновый торф мочажин на сфагновом ковре Гипновый торф Лесной торф Минеральное дно Осоко-ивовый торф Осоковый торф Хвощевый торф Тростниковый торф Камышевый торф Сапропелит Пресноводный мергель

Строение верхового болота, образовавшегося при заболачивании суши (по В. Н. Сукачеву) Отложения мочажин на сфагновом ковре Пушицево-сфагновый торф Сфагновый торф с пнями сосны Шейхцериевосфагновый торф Гипновый торф Осоково-лесной торф

Строение профиля болотных почв Т – торфяный горизонт Органогенный горизонт, формирующийся за счет накопления на поверхности растительных остатков, которые за счет постоянного избыточного увлажнения в анаэробных условиях сохраняются в неразложившемся состоянии, приобретая бурый оттенок G – глеевый горизонт Минеральный горизонт, имеющий холодные тона окраски (сизый, голубой, серо-стальной). Образуется под действием глееевого процесса, т. е. сложного биохимического процесса восстановления железа и марганца в анаэробных условиях при участии анаэробных микроорганизмов и наличии легко сбраживаемого органического вещества.

Низинный торф

Низинный торф Неразложенные остатки Средняя степень разложения органических остатков

Неразложившиеся растительные остатки в низинном торфе

Типичная топокатена (сопряжение почв по рельефу) в таежно-лесной зоне Лес Болото AY O E T BF BHF G C по А. А. Роде, 1955