Характеристика дерново-подзолистых почв

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По земледелию и ТППР

 

 

Выполнила: студентка 1 курса, группа 401-ЗС

Зубова Виктория Сергеевна.

Проверила: Шевелева Татьяна Леонидовна.

 

 

Тюмень 2010г.

Характеристика дерново-подзолистых почв

Дерново-подзолистые почвы являются самым южным подтипом в типе подзолистых почв по Классификации 1977 года. Они формируются в пограничной полосе с серыми лесными почвами в подзоне южной тайги и хвойно-широколиственных лесов (подтайга). В южной тайге широколиственные породы занимают подчиненное положение, а их видовой состав постепенно беднеет по мере продвижения к северу. В подтайге широколиственные и хвойные виды занимают сходные позиции в сообществе: и те, и другие достигают первого подъяруса древостоя, правда, в силу разных причин могут преобладать то хвойные, то лиственные виды деревьев. В травяном покрове лесов обеих зон основу составляют неморальные и бореальные виды трав (Заугольнова Л. Б., Морозова О. В., 2004). В Западной Сибири зональными типами южной тайги являются пихтовые и кедрово-елово-пихтовые зеленомошно-мелкотравяные, мелкотравно-осочковые, реже разнотравно-вейниковые сообщества. Производными лесами являются разнотравные осиновые, пихтово-осиновые, березово-осиновые леса (Лапшина Е. Д., 2003).

Сложная и пространственно неоднородная история формирования, а также современный облик ландшафта послужили причиной того, что дерново-подзолистые почвы очень вариабельны по характеру выраженности отдельных свойств и их сочетаний друг с другом, что в них одновременно наблюдаются свойства, казалось бы по своей сути несовместимые, например высокая гумусность или высокое значение рН с сильной степенью подзолистостью.

Это сильно осложняет изучение дерново-подзолистых почв, выявление в них характера современных процессов почвообразования и их связи с внешними условиями, служит причиной противоречивости имеющихся выводов. Одни исследователи считают оподзоленность остаточным признаком, в то время как другие полагают, что процессы дифференциации профиля (лессиваж, кислотный гидролиз) продолжаются и в настоящее время (Подзолистые почвы, 1980).

Для морфологической характеристики дерново-подзолистой почвы приведём описание разреза.

Разрез заложен в средней части пологого склона частного водораздела рек Незнайки и Ликовы, в 28 км к ЮЗ от г. Москвы по шоссе Москва-Киев, в 1,5 км к ЮЮВ от п. Мешково под залежным злаково-разнотравным лугом на покровном суглинке, подстилаемом сильно опесчаненной легкосуглинистой мореной с линзами песка.

 0-24 см. Серо-палевый с мелкими охристыми и белесыми пятнами. Средний суглинок, структура плитчато-ореховатая, слабо уплотненный, сложение слоеватое. Копролитов немного. Встречаются мелкие черные марганцевые дробовины, примазки, охристые пятна, очень мелкие рыхлые стяжения железа. Граница слабоволнистая, переход резкий, хорошо выражена плужная подошва.

 26-36 см, языки до 73 см. Белесый с мелкими светло-охристыми пятнами. Легкий суглинок, структура плитчатая многопорядковая, пористый, уплотненный. Верхние грани плиток отличаются от нижних чуть большей отбеленностью. В нижней части горизонта на нижних гранях агрегатов появляются тонкие коричневато-бурые кутаны, покрытые скелетанами. Встречаются железистые конкреции. Граница языковатая, переход ясный.

24-50 (55) см. Неоднородный: сильно осветленные морфоны – среднесуглинистые, палево-бурые – тяжелосуглинистые. Поверхности агрегатов серовато-палевые, иногда слегка сизоватые, окраска внутрипедной массы (ВПМ) варьирует от палево-белесой до палево-бурой. Структура призмовидно-плитчатая, уплотненный. Поверхности агрегатов покрыты очень тонкими прерывистыми серовато-светло-коричневыми, бурыми глинистыми кутанами, поверх которых иногда залегают палево-белесые пылеватые кутаны. Граница волнистая, переход заметный.

50(55)-80 см. Светло-палевый с мелкими пятнами марганцевых примазок. Тяжелый суглинок, структура призмовидно-ореховатая, хорошо выраженная, прочный, плотный. Глянцевые сизовато-палево-коричневые глинистые кутаны и светло-коричневые пылевато-глинистые матовые или слабоглянцевые кутаны по вертикальным граням структурных отдельностей и магистральным трещинам. На горизонтальных поверхностях агрегатов кутаны, как правило, очень тонкие, фрагментарные. Иногда поверх глинистых лежат белесые пылеватые кутаны. Железисто-марганцевые мягкие и твердые конкреции, редкие включения гравия. Граница волнистая, переход заметный.

 80-100 см. Палевый с мелкими черными пятнами железисто-марганцевых мягких конкреций, тонкими сизовато-коричневыми прожилками кутан внутриагрегатных пор и тонких корневых ходов. Тяжелый суглинок, структура плитчато-крупнопризматическая, очень плотный. Поверхности крупных агрегатов и трещин очень неравномерно покрыты светло-коричнево-сизыми, грязно-сизыми глинистыми кутанами, под которыми лежит оглееный сизый слой внутрипедной массы. На поверхностях более мелких агрегатов развиты очень тонкие коричнево-палевые глинистые кутаны, поверх которых часто залегают палево-белесые пылеватые кутаны. Ярко выражено оглеение вокруг покрытых кутанами внутриагрегатных пор. Обильны мелкие марганцевые стяжения и конкреции. Граница волнистая, переход заметный.

110-150 (155) см. Палевый с редкими мелкими охристыми пятнами, черными марганцевыми примазками, сизоватыми прожилками. Пылеватый тяжелый суглинок, структура массивная призматически-глыбистая с элементами горизонтальной делимости, очень плотный. Стенки крупных магистральных трещин и корневых ходов покрыты мощными (0,5-2 м) красновато-коричневыми, сизо-коричневыми, сизо-темно-серыми глинистыми кутанами. Интенсивность оглеения кутан нарастает вниз по профилю. Граница волнистая, переход резкий.

150 (155) – 195 см. Охристо-коричневый сильно опесчаненный легкий суглинок, бесструктурный с немногочисленными узкими магистральными трещинами, очень плотный.

По отдельным крупным трещинам развиты серо-голубые интенсивно оглеенные глинистые кутаны, в межтрещинной массе довольно обильны сизовато-коричневые глинистые итеркаляции, темно-коричневые глинистые инфиллинги корневых ходов, окруженные оливково-серыми и светло-сизыми ореолами. Переход очень постепенный.

 195-206 см. Красновато-темно-коричневый связанный песок, бесструктурный, плотный.

Дерново-подзолистые почвы относятся к текстурно-дифференцированным, имеют почвенный профиль с контрастными свойствами.

Коэффициент увлажнения для зоны дерново-подзолистых почв колеблется от 1 до 1,33. Это приводит к тому, что баланс влаги во всех почвах положительный, что приводит к ежегодному промачиванию почвенных профилей. Происходит практически повсеместное смыкание инфильтрующихся почвенных растворов через почвенно-грунтовую толщу с грунтовыми водами. Промывание приводит к развитию ЭПП связанных с выщелачиванием солей, миграцией вещества в форме истинных растворов, коллоидных систем и механических взвесей. В то же время с влагой передаётся и тепловая энергия, а также спора и пыльца растений. Передвижения влаги в почвенном профиле приводят не только к тотальному выносу вещества, но и к его накоплению на геохимических барьерах. Чаще всего это механические и сорбционные барьеры в нижних участках почвенных профилей.

Поступление влаги в почвенный профиль дерново-подзолистых почв происходит неравномерно в течение года, а с максимумом весной. Происходит застаивание влаги и снижении ОВП. Поэтому развиваются процессы, связанные с оглеением. Но снижение ОВП кратковременно, затем среда обогащается окислителями и мобилизованные в подвижные формы при оглеение соединения выпадают в осадок.

Почвы зоны подвергаются ежегодному промерзанию, кратковременному в западных провинциях и длительному в восточных. Сезонная мерзлота развивается в верхней части профиля.

Становятся возможными процессы, связанные с криогенным подтягиванием почвенных растворов, но на фоне ежегодного заполнения порового пространства влагой эти микропроцессы не оставляют следов. Воды при замерзании расширяется на 11%, поэтому возможно криогенное оструктуривание. При промораживании гумусовые кислоты становятся более подвижными. Сезонная мерзлота является водоупором для талых вод, благодаря его наличию ландшафт весьма эффективно сбрасывает избытки влаги.

Распространенные в южной тайге покровные суглинки дают вертикальную делимость, что определяет геометрию порового пространства текстурных горизонтов дерново-подзолистых почв - горизонтально ориентированные трещины разного порядка и особенности локализации продуктов педогенеза в поровом пространстве. Почвообразовательный макропроцесс приводит к формированию в кровле покровных суглинков облегченного верхнего горизонта, имеющего резко иную геометрию пор, преобладают изометричной формы вытянутые в каналы.

В Западной Сибири в южной тайге наиболее распространенной лесообразующей породой является пихта. Смоляных ходов в древесине нет, поэтому пихта в раннем возрасте подвергается заболеванию гнилями, что ослабляет прочность ствола, которые становится непрочным, следовательно, механизм выпадения пихты из древостоя – ветролом. Как отмечает А. Г. Дюкарев (2005) ветровалы характерны лишь для наиболее гидроморфных почв, где корневая система сосредотачивается в лесной подстилке.

Такая разница в биогеоценотической жизни эдификаторов не могла не вызвать различия в свойствах дерново-подзолистых европейских и сибирских. Возможно, характерная языковатая нижняя граница горизонта EBt европейских почв обусловлена оборачиванием почвенной массы сопровождающейся разрыхлением и активизацией процессов партлювации и лессиважа приводящих к формированию глубоких пылеватых языков (заклинков). К тому же при вывале происходит выдирание вертикально заглубленных корней и вместе с ними на поверхность выносятся прицепившиеся кусочки текстурного горизонта. Его место заполняется массой элювиального горизонта, и формируются языки.

Разнообразие процессов метаморфизма органического вещества, различная их интенсивность и сочетания с другими группами ЭПП формируют многообразие реальных органопрофилей почв.

1) Поступление органических остатков.

Процесс автохтонного и аллохтонного поступления органического вещества на поверхность почвы или в почву в виде растительных и животных остатков (надземных, подземных), экскрементов животных, хитиновых покровов насекомых. Ежегодно с опадом поступает около 55 ц/га (Родин, Базилевич, 1965; Ершов Ю. И., 2004).

2) Трансформация растительных остатков и их гумификация.

Процесс, складывающийся из множества физических (механическое измельчение), химических (окисление), фотохимических (разложение под действием солнечного света) и прежде всего биохимических (ферментативное расщепление биополимеров) реакций (Элементарные…, 1992). Достаточное количество солнечной радиации, режим увлажнения, растительный покров, богатый видовой состав почвенной микрофлоры, её относительно высокая биохимическая активность в течение довольно продолжительного периода биологической активности способствуют более глубокой трансформации растительных остатков, чем, например, в подзолистых почвах. Но, всё же, распад растительных остатков не заходит слишком глубоко. Крупные фрагменты лигнина, белков, полисахаридов, пигментов путем карбоксилирования и деметоксилирования постепенно трансформируются в гумусовые кислоты.

3) Минерализация органического вещества.

Процесс минерализации - это комплекс физико-химических и биохимических окислительно-восстановительных микропроцессов, приводящих к полному разложения органического материала и собственно гумусовых веществ до конечных продуктов окисления – оксидов и солей.

4) Комплексообразование и миграция продуктов гумификации.

Это процессы взаимодействия образующихся при гумификации органических кислот специфической (гумусовой) природы и неспецифических соединений с минеральной частью почвы, приводящие к её частичной или полной мобилизации. Так, например, Иванилова С. В. (2007) обнаружила корреляционную связь между содержанием водорастворимых соединений некоторых химических элементов (Fe, Mn, Zn, K, Na, Si, Al) с соединениями фенольной природы, что указывают на возможность их совместной миграции. При этом основным фактором максимального действия для содержания водорастворимых форм изученных металлов и фенолов является степень разложенности опада в подгоризонтах подстилки и положением в ландшафте.

5) Иммобилизация органо-минеральных соединений.

Органические и органо-минеральные соединения почв обладают не только миграционной, но иммобилизационной способностью, т. е. могут осаждаться из растворов и суспензий и закрепляться на различных геохимических барьерах – биогеохимических, физико-химических, механических и др. В дерново-подзолистых почвах основными механизмами иммобилизации являются осаждение на поверхностях порово-трещинного пространства, проникновение органических молекул в межслоевые промежутки смектитовых минералов и их сорбционное закрепление; увеличение отношения R₂O₃/фульвокислоты (при соотношении выше 2 происходит осаждение как растворимых соединений, так и золей); изменение ОВП в профиле; способность ионов кальция осаждать органические соединения (Элементарные…, 1992; Ершов Ю. И., 2004).