Особенности термического режима органических и минеральных почв различного гранулометрического состава

Оценка условий перезимовки растений. Перезимовка растений зависит от состояния их осенью, температурных условий и высоты снежного покрова зимой. Неблагоприятно сказываются на состоянии зимующих культур, особенно озимых зерновых, резкие колебания температуры, частые продолжительные оттепели, гололед.

Комплексным показателем агроклиматических условий зимнего периода может служить показатель суровости зимы К:

К = Т_m / С, (2.7)

где Т_m – средний из абсолютных минимумов температур воздуха за месяц и в среднем за зимние месяцы, ^оС; С – средняя высота снежного покрова, см.

Малосуровые условия зимы характеризуются величинами показателя до 1, суровые – 1…3 и весьма суровые – выше 3.

Влиянию низких температур на почву зимой противостоит снежный покров, который оказывает решающее влияние на глубину промерзания. При высоте снежного покрова до 20 см зимы относят к малоснежным, 20…30 см – среднеснежным, выше 30 см – многоснежным. Решающее значение имеет установление снежного покрова достаточной высоты в первой половине зимы, т.к. интенсивность промерзания почвы с начала зимы наибольшая. Правильное и по возможности раннее снегонакопление позволяет в условиях резко континентального климата уменьшить глубину промерзания почвы. Этому же способствует и растительный покров, задерживающий снег и сохраняющий его в рыхлом состоянии.

На глубину промерзания сильно влияет влажность почвы. Чем она выше, тем меньше глубина промерзания. Глубина промерзания уменьшается с увеличением содержания в почве глинистых частиц. В суровые зимы она различается между песчаными и суглинистыми почвами в среднем на 50 см, между песчаными и глинистыми – на 80 см.

Существенное влияние на промерзание почвы оказывает рельеф. На повышенных его формах почвы промерзают, как правило, глубже, чем на пониженных, что обусловлено большей удельной поверхностью положительных форм рельефа и меньшей мощностью снежного покрова. Если глубину промерзания почв на ровной поверхности принять за 1, то на возвышенных местах и северных склонах она составит 1,2…1,5; на восточных и западных склонах 1,00…1,35; на южных склонах 0,7…0,9; на пониженных местах 0,5…0,7.

При оценке условий перезимовки озимых зерновых культур основным показателем является минимальная температура почвы на глубине узла кущения (3 см). С этой глубины резко уменьшаются колебания температуры почвы. Поэтому крайне важно обеспечение оптимальной глубины заделки семян при посеве.

Температурный режим на глубине узла кущения зависит от абсолютных минимумов температуры воздуха и их повторяемости, высоты снежного покрова, времени выпадения снега, его плотности, степени охлаждения нижележащих слоев почвы.

Особую роль играет снежный покров. Минимальная температура почвы на бесснежных участках и на участках со среднемощным (20…30 см) снежным покровом различаются на 10…20 ^оС. При сильных морозах или кратковременных понижениях температур воздуха до –20…–25 ^оС и снежном покрове 60 см абсолютный минимум температуры почвы может быть выше на 30… 37 ^оС, чем воздуха. Разность температур воздуха и почвы определяется не только величинами низких температур, но и их продолжительностью. При сильных, но кратковременных морозах разность между температурами воздуха и почвы больше, чем при более слабых, но продолжительных.

Уплотнение снега увеличивает его теплопроводность и ведет к ухудшению термоизолирующих свойств.

Состояние озимых культур диагностируется на основе сопоставления фактических температур почвы зимой с критическими для растений.

Оценка влагообеспеченности территорий. Для общей характеристики влагообеспеченности используются условные показатели, предложенные различными авторами: гидротермический коэфициент Г.Т. Селянинова, радиационный коэффициент сухости М.И. Будыко и др. Наиболее употребителен коэффициент увлажнения Н.Н. Иванова (КУ):

КУ = Р / f, (2.8)

где Р – осадки за год, мм; f – испаряемость за год (определенная по испарению с поверхности водоемов), мм;

В соответствии с этим коэффициентом выделены зоны увлажнения:

- избыточно влажная (КУ более 1,33) – зона распространения тундрового, болотного, глееподзолистого почвообразования; осадки превышают испаряемость и за год, и за теплый период;

- влажная (КУ 1,33…1,00) зона охватывает тайгу и лиственные леса на подзолистых и бурых лесных почвах; годовая сумма осадков превышает испаряемость, но в основной период вегетации испаряемость выше осадков;

- полувлажная (КУ 1,00…0,77) – лесостепная зона на серых лесных почвах и лесостепных черноземах; КУ 1,00 свидетельствует о сбалансированности годовых осадков и испаряемости;

- полузасушливая (КУ 0,77…0,55) зона охватывает типичную степь на обыкновенных черноземах;

- засушливая (КУ 0,55…0,44) – засушливую степь на южных черноземах;

- очень засушливая (КУ 0,44…0,33) – сухую степь на темно-каштановых и каштановых почвах;

- полусухая (КУ 0,33…0,22) – полупустыня на светло-каштановых почвах;

- сухая (КУ 0,22…0,12) – полупустыня на бурых почвах;

- очень сухая (КУ 0,12) – полупустыня на серо-бурых почвах.

Влагообеспеченность конкретных местообитаний связана с неодинаковым расходом влаги на испарение на склонах разной крутизны и экспозиции, перераспределением зимних и летних осадков. Зимой снега накапливается больше на пониженных элементах рельефа. Наветренные склоны удерживают меньше снега, чем подветренные. На наветренных склонах мощность снега убывает от подножия к вершине, а на подветренных большие массы снега скапливаются в верхней части склона. На южных склонах снеготаяние проходит более интенсивно, в результате чего увеличивается сток.

Основные закономерности перераспределения влаги по элементам мезорельефа представлены в таблице 2.17., количественные соотношения этого перераспределения – в таблице 2.18.