Сельскохозяйственное использование и охрана серых лесных почв
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ ..
1. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ……….
2.УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ..
2.1Рельеф
и почвообразующие породы………………
2.2Климат…………………………………
2.3Растительность…………………………
3. ГЕНЕЗИС,СТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ .. .
3.1Генезис и строение……………………………………………………….
3.2.Классификация
4.СИСТИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И СВОЙСТВА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
4.1 Светло-серые лесные почвы…………………………………………..
4.2 Серые лесные почвы…………………………………………………..
4.3Темно-серые лесные почвы……………………………………………
5. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ………………………………………………………………….
Заключение……………………………………………………
Список используемой литературы…………………………………………
Введение
Сочетание факторов почвообразования, под воздействием которых формируются почвы, одинаково для любого района нашей страны и Земли в целом и включает в себя описанные выше почвообразующие (материнские) породы, зеленые растения, микроорганизмы и животные организмы, климат, рельеф территории, возраст почв (время почвообразования) и производственную деятельность человека. Конкретное количественное и качественное проявление этих факторов (главным образом первых четырех) примерно одинаково для той или иной территории со сходными природными условиями, на которой формируется поэтому группа почв, близких по внешнему облику, химическим и физическим свойствам.
С изменением
географического положения
Таким образом, многообразие условий почвообразования на большой территории приводит к многообразию образующихся на ней почв. Поэтому систематизация накопленных о почве знаний необходима для дальнейшего развития науки о почве. Такую систематизацию проводят в форме классификации почв .
Серые лесные почвы распространены преимущественно в северной части лесостепной зоны. Они вместе с серыми лесными глеевыми почвами занимают площадь более 50 млн. га, или около 2,3% площади всех почв страны.
Наряду
с серыми лесными почвами здесь
встречаются дерново-
1
1. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
В книге В. В. Докучаева «Русский чернозем» было «запатентовано» открытие почвы как особого природного тела. Но открытие конкретных почв, отличающихся строением профиля, составом и свойствами, произошло совсем иначе. Часть почв была известна до Докучаева, но они не рассматривались как особые тела природы. Другие почвы были открыты уже благодаря использованию методов и идей Докучаева.
Одно из важнейших открытий Докучаева — открытие зональности почв. При этом географичность почвы как природного тела следует из установленной связи ее образования с климатом и растительностью.
Явление зональности почв было открыто В. В. Докучаевым в значительной степени исходя из логических соображений. Экспериментальным толчком к этому открытию послужили его исследования черноземов. Определив содержание гумуса в тысячах образцах почв, В. В. Докучаев установил, что схематично всю черноземную зону России можно разделить на полосы черноземов с разным содержанием гумуса. Внутри полосы содержание гумуса было однородно. Полосы тянулись с юго-запада на северо-восток, повторяя направление растительных зон, например зоны широколиственных лесов. Этот факт в сочетании с теорией образования почв послужил основой для открытия явления зональности почв.
В 1898 году Докучаев открыл также явление горной зональности почв. Приехав на Кавказ, он поднялся в горы, как всегда сопровождая свои экскурсии изучением почвенных разрезов. И вот самым быстрым в конце XIX века способом — по телеграфу — в Петербург было послано сообщение об открытии новой закономерности в распределении почв. В вышедшей в 1899 году книге В. В. Докучаев изложил свои взгляды на горизонтальную и вертикальную зональности почв.
Открытие явления зональности послужило толчком для исследования и открытия новых почв. Но, как часто бывает в истории, географическое открытие некоторых почв опередило открытие В. В. Докучаевым самой почвы.
2
Люди
сначала открывали почвы, как
Колумб Америку, не подозревая, что
они открывают новый мир. Еще
древние славяне оценили
Как уже говорилось, окончательно отделил черноземы от всех других почв, подробно их описал и дал им полную характеристику В. В. Докучаев.
В 1883 году Докучаев открыл почвы сухих степей, названные им каштановыми. Они отличались от черноземов буровато-серым цветом верхнего горизонта и ярким каштановым цветом подстилающего слоя, идущего после гумусового. Исследования показали, что для этих почв характерны меньшее содержание гумуса в верхнем горизонте и меньшая мощность этого горизонта. Каштановые почвы отличаются от черноземов формой карбонатов, их содержанием, глубиной залегания, физическими свойствами.
Работая в Смоленской губернии, Докучаев открыл подзолистые почвы, широко распространенные в средней полосе на территории тогдашних Московской, Тверской, Смоленской, Петербургской губерний. Эти почвы обладают белесым горизонтом под лесной подстилкой, и крестьяне называли их «беляк», «луда», «подзол». О происхождении подзолов ученые также спорили, считая их то геологическим образованием, то скоплением фитолитарий (так называются состоящие из кремния образования, попадающие в почву из растений). И только Докучаев установил, что подзолы — особый вид почв. С тех пор термин «подзол» прочно вошел в научную литературу.
Первое научное описание подзолов В. В. Докучаев сделал в 1873 году, но отчет об этой экспедиции где-то затерялся, и лишь после открытия чернозема, работая в Нижегородской экспедиции, он вернулся к подзолу и дал вторичное описание типичного строения этих почв. Название «подзол» вошло во все языки мира.
3
В. В. Докучаев первый определил, что подзолистые почвы распространены и приурочены к хвойным лесам; пихтовым, еловым, сосновым.
В
начале XX века были предприняты работы
Переселенческого управления по выявлению
земель, пригодных для освоения.
Изучением почв руководил ученик
В. В. Докучаева К. Д. Глинка, в будущем
академик и президент Международного
общества почвоведов. Экспедиции работали
в Туркестане, Сибири, на Алтае, Дальнем
Востоке, Камчатке. Экспедиционные отряды
были малочисленны, а расстояния огромны,
поэтому картографическая съемка почвенного
покрова велась схематично, в мелком
масштабе. В результате исследований
на составленных экспедициями картах
подзолы охватили почти всю таежную
зону России и растянулись широкой
полосой от Прибалтики до Дальнего
Востока. Хотя подзол был открыт достаточно
давно, жизнь этого открытия оказалась
значительно более сложной, чем
черноземов. Когда почвоведы попали
в северные районы (тундру, лесотундру,
северную окраину тайги), вместо подзолистых
почв они нашли почвы, не имеющие
подзолистого белесого горизонта. Они
не знали, то ли подзол еще не образовался,
то ли в этом климате и на этих
породах, часто щебнистых, он не образуется.
Почву назвали «
Многолетние детальные исследования целой плеяды почвоведов обнаружили в Восточной Сибири, на Дальнем Востоке, Урале и Алтае под хвойными лесами почвы без видимого подзолистого горизонта. И в настоящее время многие исследователи считают, что в группу подзолистых почв отнесены почвы самого разного происхождения, в том числе на двучленных отложениях (суглинках, перекрытых сверху более легкими отложениями, супесями, легкими суглинками).
Изучением подзолов занималось множество исследователей. Классической считается работа А. А. Роде, в которой изложена стройная гипотеза образования подзола (эта теория была принята почвоведами всего мира). Суть ее состоит в следующем. Любую почву составляют минералы, такие, как кварц, полевые шпаты, роговые обманки. Их называют первичными минералами, унаследованными непосредственно от тех пород, на которых образовались почвы. Из этих минералов состоит огромное количество пород на Земле, даже рыхлые отложения, а также реголит Луны. Разрушаясь, первичные минералы превращаются во вторичные.
4
Размеры кристаллов у них значительно меньше, и эти минералы составляют так называемую глинистую и илистую фракции почвы. Ко вторичным минералам относят гидрослюды, монтмориллонит, каолинит и ряд других. Размеры глинистых частиц обычно не превышают двух тысячных долей миллиметра. А. А. Роде считает, что эти вторичные минералы под воздействием корней растений и растворов, содержащих органические кислоты (щавелевую, яблочную, янтарную и другие), и соединения, относящиеся к другим классам, разрушаются, а продукты их разрушения частично удаляются из почвы водой. Почва как бы промывается. В результате в почве образуется осветленный, часто белесый, подзолистый горизонт. До сороковых годов гипотеза Роде не вызывала существенных возражений. Но вот французский почвовед Ф. Дюшофур выделил почвы, в которых осветленный горизонт образуется не в результате разрушения минералов. Они не разрушаются, а просто выносятся водой из верхних горизонтов в нижние. Эти почвы были названы псевдоподзолистыми: они только по внешнему виду напоминают подзолистые, но химический состав ила во всех горизонтах у них одинаков, в то время как в подзолистых он резко различен в элювиальном и иллювиальном горизонтах. Псевдоподзолистая (лёссивированная, выщелоченная от ила) почва была открыта в 1948 году. Следует отметить, что академик Е. Д. Глинка еще раньше описал процесс выноса ила, но подобные почвы он от подзолистых не отделял. К псевдоподзолистым относят также почвы со светлым горизонтом, из которого ил не выносится, но в котором под влиянием избыточного увлажнения происходит осветление минеральной части. Потеря окраски связана с тем, что железо смывается с минеральных зерен и сегрегируется в ортштейны, образует конкреции, обогащенные железом и марганцем. Такая сегрегация не проявляется при анализе горизонта в целом. Немецкие ученые назвали эти почвы псевдоглеевыми, но академик Герасимов считает, что правильнее называть их псевдоподзолистыми. Глеевый процесс в этих почвах не отличается принципиально от настоящего глеевого процесса, а подзолообразования в них нет.
Было установлено, что без переувлажнения верхнего горизонта подзолистый процесс не идет. Глеевый же процесс всегда сопровождает процесс оподзоливания, но сам глеевый процесс может идти и без подзолистого.
Сейчас почвоведы заняты поисками различий между всеми почвами, входящими в сборную группу подзолистых почв.
5
Выше уже говорилось, что при исследовании почв севера обнаружили, что некоторые кислые почвы не имеют осветленного горизонта. Но, считая оподзоливание ведущим процессом на всей северной части Евразии и Америки, исследователи назвали эти почвы скрыто-подзолистыми.
В 50-х годах нашего столетия начался период нового открытия почв Сибири и Дальнего Востока. Подъем целины, строительство гидростанций, дорог, промышленных объектов потребовали знания почв и почвенных ресурсов. И вот тогда было установлено, что скрыто-подзолистые почвы — это особый тип почв. Их назвали подбурами. У них нет осветленного горизонта, но есть горизонт, куда вмываются, иллювиируются, по словам почвоведов, соединения железа, органическое вещество. Процесс переноса алюминия, железа и органического вещества в отличие от подзолистого назвали альфагумусовым, по первым слогам латинских названий вымываемых элементов.
Интересна история открытия охристых почв. В 1911 году почвовед Переселенческого управления Э. Безайс выделил на Камчатке дерново-подзолистые и серые лесные почвы. На Камчатке распространены лиственничники, ельники, березняки. В то же время на европейской территории серые лесные почвы встречаются лишь под широколиственными лесами. Поэтому выделение серых лесных почв на Камчатке у К. Д. Глинки, руководителя экспедиции, в которой участвовал Безайс, вызвало сомнение. В своей книге «Почвы России и прилегающих стран», вышедшей в 1923 году, он на Камчатке выделил подзолистые почвы. Ошибка Безайса была обусловлена двумя причинами: одной субъективной и другой — объективной. Безайс попал в долину реки Камчатки через Усть-Камчатск, с восточного побережья полуострова. Обычная погода на побережье в этом районе — холодная и дождливая даже в июле — августе. Однако долина реки Камчатки попадает в область местного антициклона, где осадки выпадают редко и где много солнечных дней. Поэтому, по собственному признанию Безайса, ему показалось, что он попал в Италию: очевидно, теплая погода настроила исследователя на более «южное» восприятие природы. Ему показалось, что в долине почвы должны относиться к более южным вариантам. Вторая причина связана с тем, что постоянная деятельность вулканов здесь все время как бы омолаживает почвы. Они нарастают, в них много погребенных гумусовых горизонтов, часто хорошо выражен только верхний гумусовый горизонт. Поэтому Безайс отнес распространенные здесь коричнево-охристые пепловые почвы с высоким содержанием гумуса к серым лесным. За короткий срок пребывания на Камчатке Безайсу не удалось разобраться в почвах.
6
Он
счел подзолистыми почвами те, в
которых на глубине десяти — двадцати
сантиметров наблюдалась
С проблемой подзолистых почв связано также открытие солодей. Так называют почвы, имеющие гумусовый горизонт, под которым залегает белесый, пластинчатый, осолоделый горизонт, обогащенный конкрециями — ортштейнами. Под белесым горизонтом расположен иллювиальный горизонт, в который вмываются вынесенные из осолоделого слоя железо и ил. Ниже под этим горизонтом может залегать слой, обогащенный карбонатными образованиями. Как видно из приведенного описания, по внешнему виду почва похожа на подзолистую, но отличается тем, что в горизонте под иллювиальным содержит карбонаты. Правда, подзолистые почвы могут развиваться также на карбонатных отложениях.
Впервые солоди описал в нашей стране — в Воронежской области под осиновыми колками В. И. Попов. Эти почвы были названы вначале западинными подзолистыми. Аналогичные почвы затем были описаны под березовыми колками в Сибири. Но дальнейшие исследования показали, что точно такие же почвы образуются в степях под травяной растительностью в западинах. Образуются солоди на солонцах и в природе, особенно в зоне каштановых почв широко распространены осолоделые солонцы. Возникло противоречие: с одной стороны, подзолистая почва, с другой — развивается по солонцу. Противоречие было разрешено И. С. Кауричевым. Он доказал, что для солодей и подзолистых почв характерен временный застой воды, приводящий к преобладанию в этот период восстановительных процессов, переводу железа в растворимое состояние и последующему его выносу. Это общее условие сближает осолоделые и оподзоленные почвы. Но сам процесс разрушения почвенных минералов в обеих почвах отличается, как это показал академик К. К. Гедройц. В солодях разрушение минералов связано с воздействием натрия, в подзолистых почвах — водорода.
7
Поскольку соли натрия щелочные, то после их воздействия на почву в ней образуется заметное количество растворимой кремнекислоты, чем солодь отличается от подзолистых почв. В условиях хорошего дренажа разница между этими почвами в лесных колках стирается. Таким образом, потребовалось около
пятидесяти лет и усилий трех поколений ученых, чтобы внести ясность в вопрос и окончательно открыть солоди.
Сравнительно просто были открыты сероземы — почвы, распространенные в жарких предгорных районах Средней Азии. В. В. Докучаев лишь наездом был в Средней Азии, в Репетеке, но и недолгого времени ему хватило, чтобы выделить почвы Средней Азии в отдельный тип лёссовых, эоловых почв, своим образованием обязанных действию ветра, приносящего в эти районы тонкую пыль. Он назвал их белоземами, очевидно, из-за светлого цвета. Как оказалось в дальнейшем, светлый цвет связан с наличием в почвах большого количества извести (карбоната кальция) и с малым содержанием перегноя. Впервые описал в полевых условиях эти почвы выдающийся ученый-почвовед С. С. Неуструев. Он показал, что сероземы — это не лёсс, а особая почва, часто развивающаяся на лёссах в условиях сухих субтропиков. Название «сероземы» привилось, особенно после того, как в свет вышла книга А. Н. Розанова «Сероземы» — образец монографического описания почвы. В ней были изложены основные особенности сероземов как своеобразного типа почв.
Если
история географического
Затем бурые лесные почвы были выделены под буковыми лесами в Карпатах, Альпах, на Кавказе, под дубовыми лесами в Крыму. Получилось, что часть бурых почв развивается в зоне тайги, а часть — в зоне широколиственных лесов, на переходе к субтропическим почвам.
8
Сейчас
бурые почвы выделены на Алтае, в
Саянах, на Дальнем Востоке. Все исследованные
и описанные бурые почвы
Итак,
следует признать, что с бурыми
почвами еще далеко не все ясно.
Несколько вопросов требуют разрешения
в связи с проблемой буроземов:
могут ли одни и те же буроземы образовываться
под столь разными
На
нашей планете множество
Нельзя не остановиться на засоленных почвах. Они широко распространены в сухом и жарком климате. В этих почвах в верхних горизонтах накапливаются соли, грунтовые воды также обычно содержат много растворимых солей. Существуют и приморские солончаки (так называемые марши, польдеры). На засоленных почвах урожаи невелики, и часто их совсем не удается получить. В естественных условиях солончаки заняты солянками, но иногда даже солянки не могут на них расти.
Есть почвы, которые долгое время относили к засоленным. Это солонцы. Их отличительная черта — структурный солонцовый горизонт, который распадается на почвенные призмы, столбчатые отдельности, иногда сверху белесые, осолоделые.
Первым провел различия между солончаками и солонцами академик Н. А. Димо. Химические различия между этими почвами обнаружил академик К. К. Гедройц.
9
Исследуя способность почв
Были
обнаружены солонцы, отрицательные
свойства которых обусловлены
Географическое открытие солонцов продолжается и с ними еще связано много загадок, например когда они возникли и могут ли возникнуть сейчас при распашке целинных земель, как долго мелиорированные солонцы сохраняют свое увеличенное плодородие и ряд других. Наиболее полное исследование засоленных почв провел советский ученый В. А. Ковда.
Подтип черноземо-южных почв был сначала упомянут исследователем степных и полупустынных почв академиком Н. А. Димо, который выделил под этим названием черноземы, переходные к каштановым почвам. Но детальное описание южных черноземов было сделано в начале нашего века Б. Б. Полыновым при исследовании почв на территории нынешней Ростовской области.
В 50-е годы были фактически заново открыты почвы пустынь. В этом главная заслуга принадлежит Е. В. Лобовой, сумевшей в трудных условиях пустынного климата и бездорожья выделить, описать и исследовать несколько типов пустынных почв, в том числе серо-бурые и красно-бурые.
Если определять время открытия почв по тому, когда их названия попали в научную литературу, то, пожалуй, одними из первых были тропические почвы — латериты. Так называл их английский ученый Ф. Буханан еще в начале XIX века. Это название произошло от латинского слова латер — «кирпич».
В. В. Докучаев первым определил приуроченность латеритов к тропикам, за пределами которых эти почвы встречаются только в ископаемом виде.
10
Исследование тропических почв в широких масштабах началось уже в нашем веке. Большой вклад в это дело внесли немецкий ученый П. Фагелер, американский — Г. Гаррасовиц, австралийский — Д. Прескотт, бельгийский — Р. Дюдаль, голландский — Ван Барен, французский — Г. Обер и многие другие.
В
последние годы в порядке помощи
развивающимся странам в
В настоящее время в тропиках выделяют латериты с конкреционным панцирем на поверхности, обогащенным окислами железа и марганца, и латеритные почвы как сборный термин для красноцветных почв. Последние сейчас называют ферраллитными, а в случае преобладания в их составе железа — ферритными почвами.
Одно
время считали, что почвы субтропиков
аналогичны почвам тропиков. Но детальные
исследования показали, что субтропические
почвы своеобразны. Одна из главных
почв этой зоны — краснозем —
была выделена известным ботаником,
основателем Батумского ботанического
сада А. Н. Красновым. Он заметил сходство
батумских красноземов с
Интересная история произошла с другой почвой субтропиков — желтоземом. Впервые это название употребил немецкий геолог Ф. Рихтгофен, описывая почвы на лёссе в Китае. И даже академик К. Д. Глинка одно время считал, что желтоземы, описанные Рихтгофеном, и желтоземы субтропиков Кавказа одинаковы. В учебнике почвоведения 1916 года, написанном П. С. Коссовичем, желтоземы упоминаются, как и белоземы (теперешние сероземы), в списке почв пустынного типа почвообразования.
Исследования К. Д. Глинки способствовали отделению субтропических желтоземов от лёссовых почв.
Географическое открытие пойменных почв тоже произошло сравнительно недавно. Пойменные почвы были известны давно, их плодородие высоко ценили в древней Халдее и Египте. Это наиболее старые культурные почвы. Многие из них обрабатываются уже десять тысяч лет.
11
В. В. Докучаев считал эти
почвы интразональными, то
В начале 60-х годов Г. В. Добровольский создал новую классификацию пойменных почв, построенную на сугубо почвенных свойствах. Для части пойменных почв характерен контрастный режим увлажнения. Река залила пойму, и в центре ее в почвах идет болотный процесс.
Но вот река отступила, вода спала и в подтопленных почвах может идти луговой процесс и образуются высокогумусные оглеенные почвы. А в жаркий меженный период часть почв поймы пересыхает, и на них идет чистый дерновый процесс, или гумусонакопление. Эти три процесса в пойменных почвах были выделены и показано, что в разных зонах в результате взаимодействия трех процессов могут образовываться специфические для поймы каждой климатической зоны почвы.
Очевидно, именно сложность, богатство видов, изменчивость почвы как объекта исследования придают почвоведению ту многогранность методов, подходов, гипотез, которая привлекает и увлекает исследователей.