Контрольная работа по «Почвоведение с основами агрохимии»

Подзолообразовательный процесс развивается под пологом хвойного сомкнутого леса. В таком лесу кроны деревьев настолько полно поглощают солнечные лучи и рассеянный свет под их тенью так слаб, что под ними не растут даже наиболее теневыносливые растения. Поэтому травянистой растительности в таких лесах обычно нет и поверхность почвы покрыта только мертвым покровом или лесной подстилкой из хвои, листьев, веток и прочих остатков древесной растительности.

В лесу создаются несколько другие условия водного режима почвы по сравнению с почвами, занятыми травянистой растительностью. Полностью удерживая зимние осадки и обусловливая медленное таяние снега весной, лес способствует более обильному увлажнению почвы с поверхности. Размещение всасывающих корней деревьев на большой глубине определяет глубокое залегание горизонта максимального физиологического иссушения почвы. Продолжительное увлажнение верхних горизонтов почвы, покрытых сверху лесной подстилкой из древесной падалицы, определяет стабильность распада органических веществ, которые поступают в почву. Лесная подстилка рыхлая и легко пропускает влагу вглубь, препятствуя ее испарению. Все части древесных растений обычно пропитаны дубильными веществами, обладающими кис­лотными свойствами, что препятствует деятельности бактерий. Поэтому лесная подстилка разлагается, главным образом, грибной микрофлорой, которая хорошо переносит кислую реакцию.

Развиваясь под покровом леса в условиях сравнительно большого количества атмосферных осадков, довольно равномерно выпадающих на протяжении всего года, и слабой их испаряемости, почвы зоны большую часть года находятся во влажном состоянии и систематически промываются.

По своему происхождению лесная подстилка может быть хвойной, лиственной, хвойно-лиственной, зелено-моховой, сфагновой и т. д. Общим свойством, присущим всем типам лесных подстилок, является кислотность. По данным А. П. Проневича, свежий осенний опад различных растений обладает кислой реакцией, при этом хвоя ели имеет активную кислотность (рН 4,3), хвоя сосны — 5,1, листва березы — 5,7, клена — 6,1, ольхи — рН 6,4. Как показали исследования, кислотность лесной подстилки находится в обратной зависимости от содержания в ней оснований, главным образом кальция и магния.

В результате разложения лесной подстилки образуется ряд воднорастворимых органических соединений, в том числе фульвокислоты и низкомолекулярные органические кислоты (щавелевая, уксусная, лимонная), которые, действуя на материнскую породу, вначале выщелачивают из нее труднорастворимую соль СаСОз, затем вызывают деградацию минеральной части почвы, то есть удаление коллоидных форм железа, алюминия и других полутора- окисей. Лишь после этого начинается процесс оподзоливания, то есть разрушение глины и вынос продуктов разрушения в расположенные ниже горизонты.

Верхний горизонт, утратив полутораокиси и обогатившись продуктами разрушения глины, аморфной кремниевой кислотой, приобретает беловато-серый цвет, что напоминает цвет золы, и превращается в так называемый элювиальный подзолистый горизонт.

Вымываемые из элювиального горизонта продукты разрушения минеральной почвообразующей породы не удаляются полностью из почвы, а на определенной глубине задерживаются, образуя горизонт вмывания (иллювиальный). При этом легкорастворимые соли щелочей удаляются за пределы почвенного слоя, труднорастворимые карбонаты щелочных элементов опускаются на глубину свыше 1 м и поступают в нижний горизонт почвы,  соединения железа и алюминия осаждаются под горизонтом, образуя иллювиальный железистый горизонт.

Иллювиальный горизонт, обогатившись вмытыми в него коллоидами из соединений железа и алюминия, приобретает рыхлое во влажном и плотное в сухом состоянии сложение и распадается на острограненные, резко оформленные ореховато-призматические агрегаты.

Ниже горизонта скоплений окисных соединений железа иногда размещается горизонт, который содержит соединения закисного железа. Этот горизонт имеет светлую окраску с голубовато-зеленоватыми пятнами и затеками и называется глеевым. Его формирование обусловливается жизнедеятельностью анаэробных бактерий, однако оно бывает чаще всего связано с близким залеганием к поверхности почвы верховодки, которая способствует развитию восстановительных процессов в почве и образованию глея.

Таким образом, самой существенной особенностью подзолообразовательного процесса является глубокий распад первичных и вторичных минералов под воздействием органических кислот и выщелачивание продуктов их распада из верхних горизонтов почвы в низшие и частичный вынос их из почвенной толщи. В процессе развития почв зоны большое значение имеет карбонатность почвообразующих пород под лесами. Высокое содержание карбонатов кальция и магния способствует нейтрализации органических кислот и тем самым ослабляет процесс оподзоливания. По этой причине на карбонатных породах подзолообразовательный процесс обычно слабо проявляется, а иногда и вовсе не выражен.

Подзолообразовательный процесс в природе обычно чередуется с дерновым процессом или протекает одновременно с ним.

Дерновый процесс представляет собой совокупность явлений в почве, вызываемых развитием травянистой растительности, существенным свойством которой является способность накапливать в почве органические остатки и перегной.

Процесс накопления перегноя в верхних слоях почвы происходит и под древесной растительностью, но в небольших количествах. Этим и объясняется то, что под сомкнутым древостоем густого леса обычно не образуются почвы с хорошо развитым гумусовым слоем (мощность 2—3 см).

Травы в отличие от древесной растительности характеризуются большой сетью тонких и густо пронизывающих почву корней, после отмирания которых почвенная масса ежегодно обогащается значительным количеством органического вещества. Разлагаясь при малом доступе воздуха, корневые остатки трав превращаются в гумус, обволакивающий пленками минеральные частички и окрашивающий верхнюю часть почвенного профиля в серый или темно-серый цвет.

Одновременно с накоплением перегноя в верхней части почвы под влиянием аккумулирующей роли травянистой растительности происходит накопление кальция, магния, марганца, калия, отчасти железа и других зольных элементов. Благодаря обогащению почвы минеральными соединениями реакция почвенного раствора становится менее кислой, почвенные коллоиды насыщаются ионами кальция и магния и верхние горизонты со временем приобретают в той или иной степени выраженную комковатую структуру. Так, под воздействием травянистой растительности постепенно обособляется дерново-перегнойный горизонт.

Степень развития дернового процесса зависит от многих факторов и прежде всего от растительности: чем лучше растут травы, тем интенсивнее идет процесс биологической аккумуляции в верхних горизонтах почвы гумуса, азота и зольных элементов. Наиболее интенсивно дерновый процесс развивается в изреженных лесах, на полянах, а также в широколиственных лесах, где в растительном покрове значительное место занимают травы. Кальций и магний в почве способствуют коагуляции почвенных коллоидов и закреплению гумуса в верхних ее слоях. Поэтому на карбонатных материнских породах обычно встречаются почвы с хорошо развитым гумусовым горизонтом.

Значительную роль в развитии дернового процесса играет ме­ханический состав почвообразующих пород и почв. Чем богаче почва илистыми частицами, тем лучше выражен дерновый процесс. Поэтому почвы с хорошо развитым перегнойным слоем формируются главным образом на глинистых и суглинистых породах и очень редко на песчаных и супесчаных, где этот слой выражен весьма слабо или совсем отсутствует. Поскольку степень участия трав в напочвенном покрове и лиственных пород в лесной зоне постепенно повышается в направлении с севера на юг, в этом же направлении нарастает и степень выраженности дернового процесса.

В природе очень распространены случаи, когда в результате изреживания и осветления леса на поверхности почвы появляется покров растений травянистой растительной формации. В этом случае подзолистое почвообразование часто меняется дерновым поч­вообразованием под пологом осветленного леса. В результате этого образуются дерново-подзолистые почвы. В отличие от подзолистых почв, которые развиваются под покровом сомкнутого леса, в дерново-подзолистых почвах под влиянием травянистой растительности слабеют процессы разрушения минеральной части почвы и выноса продуктов разрушения в нижние слои. Одновременно с этим здесь начинают сильнее развиваться процессы накопления в почве перегноя. Благодаря этому в верхнем дерновом горизонте образуется крепкая комковатая структура и увеличивается содержание элементов зольного и азотного питания растений.

Почвы горных областей

Как и на равнинных территориях, формирование почв в горных областях происходит под воздействием факторов почвообразова­ния. Однако если на равнинных территориях действие факторов почвообразования изменяется постепенно и последовательно, то в горных областях в изменении этих факторов отмечаются динамичность и контрастность в связи со сменой высоты местности над уровнем моря.

В направлении к вершине на каждые 10,5 м подъема атмосферное давление в среднем уменьшается на 1 мм, а температура воздуха понижается на 0,4—0,6°С, на каждые последующие 100 м высоты. С подъемом в горы повышается также интенсивность солнечной радиации, но одновременно усиливаются и потери тепла.

С увеличением высоты до определенного уровня в горах увеличивается и количество осадков, тогда как длительность вегетационного периода сокращается.

С изменением климата в вертикальном направлении изменяются и растительные сообщества и почвы, которые в горных областях располагаются поясами, или зонами. Эта закономерность формирования и размещения почвенных зон, которая наблюдается в горных областях при движении от подножий к вершинам, и выражает сущность закона вертикальной зональности почв, впервые установленного В. В. Докучаевым.

Вершины высоких гор покрывают вечные снега и ледники. У вершин гор, ниже вечных снегов и ледников, расположены горно-тундровые почвы. Они встречаются в горах Кавказа, Урала и Сибири. Горно-тундровые почвы сменяются горно-луговыми, которые формируются под травами альпийских и субальпийских лугов. Нижняя граница горно-луговых почв в горах Кавказа находится на отметке 1800 м, в Карпатах, на Алтае и Уральских горах — 1200 м. Горно-тундровые и горно-луговые почвы используются как пастбищные угодья.

Пояс с отметками 1200—1800 м (Кавказские горы) покрыт хвойными лесами, состоящими из пихты, ели, сосны, лиственницы и кедра. Это зона горной тайги с горными подзолистыми почвами. Ниже залегает пояс широколиственных лесов из бука, граба, дуба и каштана. Широколиственные леса на Кавказе, в Крыму и Карпатах занимают полосу от 300—400 до 1200—1300 м. Под ними формируются горные бурые и горные серые лесные почвы, частично используемые под пашню, сады и виноградники.

У подножия Кавказских гор на высоте менее 400 м сформировались горные черноземы. Распространены они также в Средней Азии, Крыму, на Южном Урале. На горных черноземах возделывают зерновые, овощные и технические культуры. На Кавказе и в горах Средней Азии ниже черноземов расположены каштановые почвы.

Следовательно, в горных областях при движении от подножия к вершине вертикальные почвенные зоны сменяют одна другую в такой же последовательности, как и широтные почвенные зоны равнинных территорий при движении от экватора к полюсу.

Существенное влияние на почвообразование оказывают разнообразие материнских пород и рельеф, характеризующийся контрастностью форм и сильной расчлененностью.

Горные ночвы не идентичны соответствующим типам почв равнинных местностей и лишь условно их можно рассматривать как аналоги. Это объясняется не только специфичностью проявления факторов почвообразования в горных областях, но и свойствами горных почв. В отличие от почв равнинных территорий почвы горных областей характеризуются следующими признаками: малой мощностью почвенного профиля, слабой дифференциацией на генетические горизонты и значительным содержанием каменистой фракции.

В сельскохозяйственном отношении горные почвы используются весьма разнообразно. Значительные площади горных областей покрыты субальпийскими и альпийскими лугами, которые являются ценными естественными сенокосами и пастбищами. В этих областях сосредоточены большие лесные массивы, выполняющие водоохранную и почвозащитную роль.

Многие горные почвы пригодны для выращивания винограда, цитрусовых, чайного куста, хлопчатника, плодовых, овощных и других культур. Но при использовании этих почв необходимо заботиться о предотвращении эрозии. Чтобы горные почвы не размывались водой, изменяют поверхности склонов, нарезая террасы в виде гребней, ступеней, траншей, канав. На крутых склонах не проводят сплошной рубки лесов, на горных пастбищах животных выпасают планомерно.

Обрабатываемые земли сосредоточены преимущественно в областях пологих предгорий, речных долин и низких гор.