Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Ноября 2011 в 08:32, лекция
Почва – экологическая ниша биосферы. Она, являясь неотъемлемым компонентом природных ландшафтов, участвует в жизни биогеоценозов и биосферы в целом, связывая воедино звенья как круговорота биофильных элементов, так и большого геологического круговорота. Сохранение почвенного покрова Земли – важнейшее условие обеспечение и поддержания экологического равновесия в природе.
1.Понятие «почва и земля».
2.Выветривание.
3.Факторы почвообразования.
. Тема 7: «Засоленные почвы».
1.Образование и условия накопления солей в почвах.
2.Генезис солончаков.
3.Солонцы.
4.Генезис солонцов.
Формирование засоленных почв связано с накоплением солей в грунтовых водах и породах и с условиями, способствующими их аккумуляции в почвах. При выветривании пород образуется значительное количество растворимых солей. Ежегодный приток легкорастворимых солей в океан с суши составляет 2735 млн. т. Около 1 млрд, т солей каждый год поступает в бессточные области материков земного шара (В. А. Ковда, 1946). С выходом на дневную поверхность морских соленосных осадков суша получает огромное количество легкорастворимых солей. Наиболее типичными областями их аккумуляции -являются Прикаспийская, Туранская и Западно-Сибирская низменности.
Много легкорастворимых солей может образоваться при извержении вулканов; выделяющиеся газы и пары содержат серу, хлор, которые переходят в хлориды и сульфаты.
Большая роль в аккумуляции водорастворимых солей в почвогрунтах принадлежит растительности. При аэробном разложении органических остатков в условиях засушливого климата может накапливаться большое количество легкорастворимых солей. Одним из источников накопления солей в почве служат неглубоко залегающие минерализованные грунтовые воды.
В районах широкого распространения соленых озер и солончаков большую роль в переносе солей играют эоловые процессы. Г. Н. Высоцким и Н . А . Димо была развита теория импульверизации {перенос солей ветром).
При переносе ветром на поверхность суши может поступать от 2 до 20 т солей на 1 км2 (Кларк).
Огромную роль в перераспределении солей играют поверхностные и грунтовые воды.
Интенсивность перераспределения солей и накопления их в почвах определяется климатом — количеством осадков и величиной испарения, а также фильтрационными свойствами почв, почвообразующих пород и растворимостью солей.
Во влажном климате при промывном водном режиме соли выщелачиваются за пределы почвогрунта и поэтому не накапливаются . В районах с засушливым климатом и особенно в полупустыне и пустыне, где испаряемость намного превышает количество выпадающих осадков, создаются условия для накопления солей в грунтовых водах и почвообразующих породах. В этих областях и распространены в основном засоленные почвы.
В распределении солей на территории суши отчетливо проявляется зональность.
Наиболее высокая концентрация солей в грунтовых водах и почвах отмечается в пустынной зоне и наименьшая — в лесостепной и степной зонах .
В качественном составе солей по отдельным природным зонам установлена также определенная закономерность, связанная с особенностями климата, обусловливающего специфику геохимических и биохимических процессов. В лесостепных и степных районах при общем незначительном засолении почв и минерализации грунтовых вод в составе солей преобладают карбонаты и бикарбонаты натрия, встречаются сульфаты, обусловливающие содовый и содово-сульфатный типы засоления почв.
Накопление соды в этих зонах связано с меньшей растворимостью ее по сравнению с сульфатами и хлоридами натрия.
В полупустынных и пустынных областях условия благоприятны для образования сульфатов и хлоридов натрия, гипса и нитратов. Иногда возможно образование соды и формирование почв с содовым типом засоления.
В СССР выделяются четыре крупные провинции современного накопления солей в почвах (В. А. Ковда, 1946):
сульфатно-содовая (Приднепровская, южная часть Окско-Донской, южная часть Западно-Сибирской, Амурская и Лено-Вилюйская низменности, средняя часть Сыртового Заволжья);
хлоридно сульфатная (южная часть Сыртового Заволжья, Зауралье к востоку от Прикаспийской низменности, Казахская складчатая страна и Туранская низменность, Фергана, дельта Амударьи);
сульфатно-хлоридная (Туранская и Причерноморская низменности);
хлоридная (Прикаспийская низменность ). На накопление солей в почвах в одной и той же зоне или провинции большое влияние оказывают рельеф и дренированность территории. Сильнозасоленные почвы приурочены к различного рода депрессиям , где грунтовые воды находятся близко к поверхности. К таким крупным депрессиям относятся Западно-Сибирская, Туранская, Прикаспийская, Днепровская и Лено-Вилюйская низменности.
Широко распространены засоленные почвы на аллювиальных равнинах многих крупных рек, таких, как Волга, Дон, Днепр, Иртыш, Амударья , и в приозерных понижениях на приморских аллювиальных равнинах и древних террасах. Засоленные почвы и здесь приурочены преимущественно к отрицательным формам рельефа. Ими изобилуют лиманы, старицы и различные впадины.
солончакам относятся почвы, содержащие большое количество водорастворимых солей с самой поверхности и в профиле. В зависимости от химизма засоления соли в верхнем горизонте солончаков составляют от 0,6—0,7 до 2—3% и более/ (см. табл. 108).
Накопление солей в почвах составляет сущность солончакового процесса. Солончаки образуются при близком залегании грунтовых минерализованных вод в условиях выпотного типа водного режима; при испарении воды верхние горизонты почв обогащаются водорастворимыми солями. Эти почвы образуются также и на засоленных почвообразующих породах .
Сезонный приток легкорастворимых солей за счет испарения минерализованных грунтовых вод может достигать 500—1000 т на 1 га (В. А. Ковда, 1946).
Солончаки в приморских областях и в районах распространения засоленных озер могут образоваться и в результате приноса солей ветром. Солончаки нередко возникают при неправильном орошении, а также вследствие внутрипочвенного перераспределения солей в связи с изменением рельефа.
Большое значение в образовании солончаков имеет растительность. Образующиеся при минерализации растительных остатков соли в условиях аридного климата накапливаются в верхних слоях почвы. Масштабы их аккумуляции определяются биологическими особенностями самих растений.
Растительный покров па солончаках неоднородный и определяется характером их засоления и содержанием солей. На солончаках с очень высокой степенью засоления растительность сильно изрежена и представлена различными видами солянок. Наиболее часто встречаются солерос (Salicornia herbacea), сарсазан (Halocnemum strobilaceum), шведка (Suacda sp.), солянки {Salsola sp.), а также черный саксаул (Haloxylon aphyUum), биюргун (Anabasis salsa).
На солончаках с меньшей концентрацией солей произрастают бес-кильница (Puccineilia sp.), ячмень короткоостый (Hordeum brevisubulatum), кермек (Limonium gmelini), подорожник (Plantago salsa), кокпек (Atriplex сапа), астра солончаковая (Aster tripolium), бассия (Echinopsilon sedoides).
Продуктивность травостоя на солончаках варьирует в широких пределах. Больше биомассы (до 200 ц на 1 га Н. И. Базилевич, 1965) образуется на луговых хлоридно-сульфатных солончаках и меньше всего на соровых солончаках и солончаках с содовым типом засоления. Солончаковая растительность отличается высокой зольностью, достигающейся у мясистых солянок пустынной зоны 40—55%. Зольность полусухих солянок 20—30%, ксерофитных полыней 10—20%, в то время как у растительных сообществ незасоленных почв (злаков и бобовых) она обычно не превышает 10%.
В золе солянок преобладают хлор, cepa натрий. По данным Н. И. Базилевич (1965), с спадом в солончаковых лугах Барабинской низменности поступает на гектар от 230 до 630 кг зольных элементов, в том числе хлора от 19 до 102 кг и натрия от 19 до 67 кг. На соровых солончаках количество зольных элементов в опаде возрастает до 690 кг, в том числе на хлор приходится от 220 до 288 кг, на натрий — от 125 до 257 кг на 1 га,
Высокое содержание солей в солончаках определяет особенности строения их профиля и свойства.
Профиль солончаков слабо дифференцирован на генетические горизонты. В нем выделяют гумусовый горизонт А, переходный В и почвообразующую породу С.
По всему профилю солончака заметны выцветы солей, особенно после подсыхания стенки разреза.
Нередко в нижней части, а иногда по всему профилю отмечаются признаки оглеения, выражающиеся в наличии ржаво-охристых вкраплений или сизых пятен.)
Солончаки подразделяются на два типа — солончаки гидроморфные и солончаки автоморфные.
Равномерное распределение илистых частиц, кремния и полуторных окислов — одна из характерных особенностей типичных солончаков.
При рассолении и проявлении признаков осолонцовывания горизонт Б несколько обогащается илистыми частицами и полуторными окислами. Содержание гумуса в верхних горизонтах солончаков колеблется от 0,5 до5 %. Наиболее гумусированы солончаки лесостепной зоны). Однако количество гумуса в солончаках в той или иной зоне зависит от степени и вида их засоления. В большинстве случаев солончаки относятся к малогумусированным почвам . В составе гумуса преобладают фульвокислоты. В солончаках мало азота и зольных питательных веществ.
Емкость поглощения солончаков низкая—10—20 м.-экв. Но в некоторых высокогумусных луговых солончаках лесостепной зоны она достигает 50—60 м.-экв! В составе обменных оснований преобладают кальций, магний, имеется натрий. В содовых солончаках превалируют магний и натрий.
Реакция coлончаков, засоленных нейтральными солями, слабощелочная (рН водкой вытяжки 7,3—7,5); содовые солончаки отличаются очень высокой щелочностью, рН достигает 9—11. Солончаки имеют с самой поверхности карбонаты . Содержание гипса в разных солончаках неодинаковое, наиболее высокое в солончаках полупустынной и пустынной зон.
Большое содержание солей — характерная особенность солончаков. Высокая концентрация солей в них отрицательно сказывается на их водном и питательном режимах. Вследствие высокой гигроскопичности солей резко снижается количество доступной для растений влаги.
Солончаки
характеризуются
низким природным
плодородием. Высокая
концентрация водорастворимых
солей в почвенном растворе
резко нарушает снабжение
растений водой и приводит
их к гибели. У культурных
растений на засоленных
почвах нарушаются минеральноепитание
и обмен веществ,задерживаетсяразвитие,
урожай и его качество .
Степень токсичности солей определяется их составом и растворимостью. Чем легче соли проникают в растения, тем они более ядовиты. Токсичность солей возрастает от суль-
фатного к содовому типу засоления .
Особенно ядовита сода, менее токсичен сернокислый натрий .Серно-кислый кальций безвреден, но в почвах он является спутником других солей. Поэтому большое содержание его в почвах служит показателем низкого их плодородия.
Культурные растения по-разному относятся к засолению, что определяется их биологическими особенностями, степенью и химизмом засоления почв, влажностью и запасом в них питательных веществ. В условиях благоприятного увлажнения и питательного режима растения обладают большей солеустойчивостыо. Предельная солеустойчивость сельскохозяйственных культур в начале развития, например для Голодной степи, выражается следующими показателями (содержание хлора, % »а воздушно-сухую почву, по Кобаеву В. Е., 1958): ячмень—0,04; просо — 0,04; свекла сахарная и кормовая—0,04; хлопчатник—0,03; .пшеница — 0,03; овес—0,03; люцерна—0,02.
Бахчевые и овощные культуры по солеустойчивости располагаются в следующем порядке: тыква—0,02%, томаты—0,02, капуста—0,02, дыни—0,015, лук—0,03, арбузы—0,008, огурцы—0,007%.
Из древесных и кустарниковых пород наиболее солеустойчивые вяз мелколистный, смородина золотистая, акация желтая, клен татарский , тамарикс, лох узколистный, жимолость татарская, дереза, солончаковые формы березы бородавчатой , ивы сибирской, тополя белого и осины.
Большинство
культурных растений
при повышенном содержании
водорастворимых
солей в почвах
не может развиваться
или дает очень
низкие урожаи. Поэтому
освоение солончаков
и сильнозасолениых
почв возможно лишь
при сложных мелиоративных
мероприятиях. Наиболее
эффективный и радикальный
прием удаления солей
и опреснения почв—
промывка. Нормы расхода
воды на промывку засоленных
земель зависят от степени
засоления, влажности,
механического состава
и глубины залегания
вод .