Вопрос 70. Бурые лесные почвы.

Бурые лесные почвы широколиственных лесов распространены в умеренно теплых и влажных приокеанских областях суббореального пояса в Западной и Средней Европе и на Дальнем Востоке. На территории России в равнинных условиях они встречаются в Калининградской области, в Приморском крае, на юге Хабаровского края и в Амурской области. Бурые лесные почвы распространены в горных областях России (Карпаты, Крым, Кавказ, Тянь-Шань, Дальний Восток, Урал, Сибирь), а также на равнинных территориях под широколиственными лесами. Бурые лесные почвы не образуют сплошной зоны. Формируются на различных материнских породах и под различными лесообразующими породами (бук, граб, дуб, каштан, ель, пихта, кедр, лиственница).

Условия почвообразования. Климат характеризуется более высоким количеством осадков (600-1000 мм) и мягкой зимой по сравнению с климатом северной части лесостепи. Сумма активных температур - 2000-3000°С. Растительность представлена хвойно-широколиственными лесами с участием дуба, липы, клена, с хорошо выраженным травянистым покровом. Количество опада достигает 10 т/га, в его составе — повышенное содержание оснований и азота. Процесс формиро­вания бурых лесных почв называют буроземообразованием.

Опреде­ляющие условия этого процесса:

- широколиственные и хвойно-широколиственные леса, хвойная, хвойно-широколиственная и широколиственная растительность, иногда с травянистым покровом, под которым протекает значительный по объему азотно-кальциевый биологический круговорот веществ,

- глубокое промачивание почвенного профиля и промывной водный режим;

- хороший вертикальный или горизонтальный внутрипочвенный дренаж;

- длительный теплый период, обеспечивающий процессы активного оглинивания и интенсивный биологический круговорот.

При буроземообразовании формируются профили двух типов: без ясной дифференциации минеральной части по генетическим горизонтам. Это бурые лесные слабоненасыщенные и кислые с горизонтами A+AB_t+B_t. Кроме того наблюдаются четкие различия в составе минеральной части по горизонтам – это бурые лесные слабоненасыщенные и кислые оподзоленные с горизонтами A1+A1A₂+AB_t+B_t.

Лессиваж и псевдооглеение, оподзоливание, оглинивание дифференцируют профиль по гранулометрическому составу.

Оглинение — процесс образования глинистых минералов в почвенном профиле. Он протекает во влажных и теплых условиях при интенсивном биологическом круговороте веществ. Интенсивному развитию подзолистого процесса в этих почвах препятствуют основания, поступающие в почву с опадом, которые нейтрализуют органические кислоты.

Оглинивание – процесс образования вторичных глинистых минералов как вследствие превращения первичных минералов, так и в результате процессов синтеза из продуктов минерализации органических соединений. При оглинивании в почве накапливается ил, а также железо, кальций и другие элементы.

Лессиваж - проявляется в перемещении ила по профилю без его разрушения. Выделяются также бурые лесные глеевые почвы, которые формируются в полугидроморфных условиях при близком залегании грунтовых вод под воздействием глеевого процесса.

Образование гумуса в мертвопокровных лесах происходит за счет преобразования лесной подстилки. Лесная подстилка на 80—90% ми­нерализуется и только на 10—15% гумифицируется преимущественно под влиянием грибной флоры. Коэффициент накопления растительлого опада (соотношение между опадом и неразложившимся органи­ческим веществом) 1,0—1,5, в то время как в таежных лесах бореального пояса коэффициент накопления составляет 10—30.

Особая интенсивность оглинивания обнаруживается на щебнистых породах, находящихся в процессе выветривания. Оглинива­ние сопровождается высвобождением различных соединений железа. Этому способствует также периодическая переувлажненность. Специ­фичность оглинивания бурых лесных почв — накопление различных соединений железа — проявляется в повышенном содержании сво­бодных и окристаллизированных форм оксидов железа.

Бурые лесные почвы формируются в условиях промывного водно­го режима. Как следствие процессов выщелачивания, лессивирования и псевдооглеения, в бурых лесных почвах развивается кислая реак­ция среды и ненасыщенность основаниями.

Почвообразующие породы. Преобладают элювиально-делювиальные отложения, в основном каменисто-щебнистые. Основными ЭПП являются гумусообразование, оглинение и лессиваж.

Строение профиля и свойства буроземов. Бурые лесные почвы имеют слабо дифференцированный на генетические горизонты профиль. В окраске преобладает бурый оттенок. Профиль буроземов состоит из следующих генетических горизонтов: А0 — лесная подстилка мощностью от 0,5 до 5 см; А0А1 — грубогумусовый горизонт (в теплых и умеренных фациях отсутствует); А1 — гумусовый горизонт мощностью 10-30 см, серовато-бурого цвета; Bt — метаморфический или иллювиально-метаморфический горизонт бурого цвета; ВС — переходный; С — почвообразующая порода — каменисто-щебнистый элювий.

Горизонтам характерно: лесная подстилка А₀, перегнойно-аккумулятивный горизонт А₁ различной мощности, рыхлого сложения, комковатой структуры. Горизонт А₁ сменяется переходным горизонтом В бурого цвета, рыхлого сложения, различной структуры (непрочно-пылеватой, комковато-ореховой), который постепенно переходит в почвообразующую породу более легкого механического состава, чем вышележащие горизонты.

Содержание гумуса в гумусовом слое составляет 3-5%, иногда — до 8%. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. Отношение СГК: СФК — 0,5-0,6. ЕКО — в пределах 25-30 мг-экв/100 г. В составе ППК — Са2+, Mg2+, Н+ и Аl3+. Реакция среды — от слабокислой и кислой до нейтральной. В иллювиальном метаморфическом горизонте наблюдается повышенное содержание ила и полуторных оксидов, связанное с внутрипочвенным оглиниванием и лессиважем, а в оподзоленных вариантах — с процессом оподзоливания.

Бурые лесные почвы характеризуются слабокислой реакцией, повышенной кислотностью отличаются оподзоленные и глеевые подтипы. По сравнению с материнскими породами верхние горизонты профиля обогащены железом, что указывает на интенсивно идущий процесс выветривания. Лесорастительные свойства бурых лесных почв довольно хорошие. Содержание питательных веществ высокое, что связано с отсутствием процесса оподзоливания и часто близко залегающими коренными породами. Непрочная структура, каменистость, нередко легкий механический состав обеспечивают хорошие водно-воздушные свойства, снижает продуктивность насаждений на бурых лесных почвах малая мощность профиля.

Систематика бурых лесных почв. В группе бурых лесных почв выделяются пять типов: бурые лесные, бурые лесные глеевые, подзолисто-бурые лесные, подзолисто-бурые лесные глеевые, луговые подбелы. Подтипы выделяются по форме органического вещества (грубогумусовые), с признаками оподзоливания (оподзоленные), по степени насыщенности ППК основаниями (кислые, слабоненасыщенные), по степени и глубине оглеения (глееватые, глеевые). Фациальные подтипы формируются в разных климатических условиях: теплые, умеренные, холодные и др. В пределах подтипов выделяются роды: остаточно-карбонатные, остаточно-насыщенные, контактно-глеевые, галечниковые и др. По содержанию гумуса в гумусовом горизонте (%) делятся на виды: многогумусные (>10), среднегумусные (5-10), малогумусные (<5).

Особенности сельскохозяйственного использования. Бурые лесные почвы используются под зерновые, технические, кормовые, плодовые и овощные культуры. Набор культур и сортов определяется, в основном, теплообеспеченностью. В южных районах Европы, в Закарпатье, в России на Северном Кавказе они широко используются под виноградники. На Черноморском побережье Кавказа на бурых лесных почвах выращивают чай — субтропическую культуру, требующую много тепла, влаги и кислую реакцию почвенного раствора. На луговых подбелах Приморского края выращивают сахарную свеклу, сою, рис, кукурузу и подсолнечник. При сельскохозяйственном использовании бурых лесных почв рекомендуются следующие мероприятия: внесение органических и минеральных удобрений, противоэрозионные мероприятия, известкование (при кислой реакции среды), регулирование водно-воздушного режима глееватых и глеевых подтипов.

Вопрос 71. Условия образования лесостепной зоны.

Лесостепная зона расположена между лесолуговой и степной зонами и характеризуется чередованием лесных и степных участков. Общая площадь ее составляет примерно 1,2 млн. кв. км. Зона лесостепных почв тянется сплошной полосой, а в Восточ­ном Зауралье отдельными участками с запада на восток почти по всей территории России. На севере она граничит с таежно-лесной зоной, а на юге — с зоной степей. Характерной особенностью ландшафта этой зоны является че­редование лиственных лесов с безлесными просторами степи, зона по особенностям ландшафта является переходной между степью и лесом.

Климат. Климат лесостепи заметно отличается от климата лесолуговой зоны несколько меньшим количеством годовых осадков, неустойчивостью, континентальностью, наличием летних суховеев, особенно в восточной части, повышенным испарением и сухостью теплого периода.

В связи с большой протяженностью лесостепи климатические условия отличаются значительным многообразием. Среднее годовое количество осадков в западной части зоны составляет 560 мм, к востоку оно снижается до 360-320 мм. Максимум осадков выпадает в теплый период года (июнь - июль), минимум - в конце зимы (февраль - март). Средняя годовая температура зоны лежит в пределах 7° на западе и до -4,5° на востоке. Продолжительность безморозного периода составляет на западе около 240, на востоке - 180 дней.

Сочетание тепла и влаги в лесостепной зоне таково, что сумма годовых осадков равна или несколько меньше возможной величины испарения с открытых водоемов, т.е. баланс влаги (в системе осадки -- испарение) оказывается в среднем за год нейтральным, отклоняясь на остепненных низменностях в сторону отрицательного.

Годовые и среднемесячные величины осадков и температуры воздуха в лесостепи подвержены резким колебаниям во времени. В связи с этим резкие колебания испытывает и баланс влаги, степень увлажнения зоны.

Результатом изменчивости климата являются засухи, поражающие изредка тот или иной район лесостепи. В целом же климатические условия лесостепи таковы, что они обеспечивают возможность нормального развития как для лесной, так и для степной растительности. Климатические условия лесостепной зоны изменяются в на­правлении с севера на юг, к югу климат более сухой и менее хо­лодный.

Почвообразующие породы. Наиболее распространенными почвообразующими породами в европейской части лесостепи преимущественно являются лёссы и лёссовидные суглинки. В приволжских и заволжских районах значительное место занимают покровные суглинки и глины аллювиально-делювиального происхождения. Песчаные отложения не имеют широкого распространения; они встречаются главным образом в местах древних террас, в районах водных артерий. Все эти отложения, за некоторым исключением, отличаются наличием карбонатов, играющих существенную роль в формировании лесостепных почв.

Преобладающими почвообразующими породами обширной Западносибирской лесостепи, являются лессовидные глины и суглинки аллювиального и отчасти делювиального происхождения; те и другие в ряде случаев могут быть переотложенными. Все эти породы карбонатны, причем в южной части низменности, прилегающей к Казахской складчатой гряде, их карбонатность особенно велика.

На общем фоне господствующих лёссовидных глин и суглинков встречаются отдельными, более или менее крупными площадями породы и другого состава. Так, в некоторых местах Челябинской и Омской областей на поверхность выходят верхнетретичные глины то в первичном залегании, то в виде переотложенных наносов. Эти глины обычно сильно карбонатны, но нередко содержат и более легко растворимые соли.

В Западносибирской низменности, кроме того, довольно часто встречаются в качестве материнских пород пески, супеси и легкие суглинки. Легкие породы в большинстве случаев приурочены к древним долинам рек.

Из почвообразующих пород в лесостепи наиболее распростра­нены лессы и лессовидные суглинки. Они представляют собой продукты выветривания и делювиального переотложения разных подстилающих осадочных пород. В зависимости от происхождения и состава коренной породы продукты выветривания и выщелачива­ния, которые стали материалом для образования лессов и лессо­видных пород, в разной мере карбонатные, а местами засоленные или солонцеватые.

Рельеф. Рельеф лесостепной зоны в различных частях ее имеет некоторые особенности. Европейская часть лесостепи представляет собой слабоволнистую равнину с хорошо развитой гидрографической сетью и сравнительно неглубоким уровнем грунтовых вод. Водоразделы в большинстве случаев имеют платообразную форму, и склоны их сильно изрезаны глубокими оврагами и балками. Здесь в большой степени сказалось развитие эрозионных процессов как следствие стихийной вырубки лесов, сплошной распашки склонов и бессистемной пастьбы скота в предшествующие века.

Сильное развитие эрозионных процессов в лесостепной зоне, несомненно, тесно связано с легкой размываемостью преобладающих здесь лёссов и лёссовидных пород.

Лесостепь, расположенная в Западносибирской низменности, представляет собой огромную равнину с очень редкой речной системой и почти полным отсутствием следов эрозионных процессов. В некоторых местах эта равнина имеет вытянутые бугры или гривы высотой 5-20 м над окружающей равниной в сочетании с понижениями - «займищами», обычно заполненными пресной или солёной водой.

Для приречных районов характерен расчленённый рельеф. Здесь склоны к рекам изрезаны оврагами и балками, но обычно они имеют небольшую длину и на водоразделы не заходят. Лесостепные районы, расположенные к востоку от Западносибирской низменности, характеризуются сильно расчленённым холмисто-бугристым рельефом.

Существенной особенностью рельефа лесостепи является значительная испещренность территории степными западинами, или блюдцами, т.е. небольшими углублениями, имеющими в поперечнике 5-50 м и глубину до 0,5-1,5 м. Особенно широко развиты эти микрорельефные западины в западносибирской части лесостепи.

В большинстве случаев такие углубления зарастают березой и осиной, в других местах -- травой и ивой. Нередко в центре блюдце может быть занято болотцем или озерком. Такие участки получили название «осиновых кустов», «березовых колков», «мокрых кустов» и др.

Растительность. В отношении естественной растительности зона лесостепи характеризуется чередованием лесных участков со степными массивами.

Степные участки почти полностью распаханы, поэтому естественная растительность в этой полосе представлена главным образом широколиственными лесами.

В европейской части лесостепной зоны основными древесными породами являются дуб, ясень, граб, клен и липа, часто сопровождаемые лещиной, ивой, черемухой, рябиной, бересклетом и терном; в сибирской лесостепи преобладающее место занимают береза и реже сосна. Дуб в Сибири, кроме бассейна Амура, отсутствует. В Восточной Сибири, начиная от Енисея, значительное место занимает лиственница.

Естественная травянистая растительность сохранилась в основном только в природных заповедниках и по опушкам лесов и представлена лугово-степными и луговыми видами. В состав травостоя чаще всего входят корневищные злаки и осоки: костер, полевица степная, мятлик узколистный, осока русская; значительно развито разнотравье.

Вместе с тем большое распространение травы имеют и в широколиственных лесах, особенно дубовых, отличающихся обычно хорошей осветленностью. В составе травянистого покрова дубрав наиболее характерными являются хохлатка, медуница, ветреница, осока, перловник, купена, сныть, душица и другие. Наличие травянистого покрова в широколиственных лесах обусловливает развитие дернового процесса, с которым связано образование довольно мощного дерново-перегнойного горизонта.

Значительному развитию дернового процесса под древесными насаждениями весьма благоприятствует и то обстоятельство, что широколиственные породы отличаются большим потреблением элементов зольного питания, особенно кальция и калия. Поэтому ежегодно при каждом отпаде листьев, веток, плодов, почвы обогащаются основаниями, а одновременно азотом, калием, кальцием, фосфором, серой и другими важнейшими элементами питания.

Таким образом, широколиственные леса в условиях лесостепи вызывают не оподзоливание почв, а, наоборот, аккумуляцию гумуса и образование значительной мощности дерново-перегнойного слоя. В связи с этим в лесостепной зоне обычно не встречается сильноподзолистых почв, а присутствует дерновый процесс.

Растительность лесостепной зоныпредставлена двумя форма­циями: деревянистой из широколиственных пород и луговой тра­вянистой в составе луговых злаков и разнотравья. Леса зоны отличаются большой осветленностью, а на южных окраинах со степью — изреженностью. Поверхность почвы под пологие леса занята сплошным травяным покровом с хорошо выявленной дер­ниной. Среди травянистых растений преобладают осока волосистая и другие, главным образом, однолетние растения. Лес­ные массивы размещаются в виде сравнительно небольших по площади водораздельных дубрав, которые располагаются преиму­щественно на вершинах и склонах балок и прилегающих к ним небольших полосах плоских водоразделов. Только на больших пространствах, занятых старо-аллювиальными песками, встреча­ются и хвойно-лиственные леса с участием сосны и ели. На юге зоны широколиственные леса более осветленные, за­нимают меньше площади и по внешнему виду отличаются от се­верных. Здесь лесов нет на плоских водоразделах, и размешаются они по балкам и пониженным участкам вокруг оврагов. В таких дубравах формируется мощный травянистый покров. Леса в этой зоне даже в недалеком прошлом занимали большие просторы, но постепенно уступали место степям и лугам.

В почвах лесостепной зоны менее благоприятный баланс воды, чем в леса-таежной зоне, и превышение атмосферного увлажнения над испарением воды из почвы достигает не более 100—150 мм в год. Не совсем благоприятный водный режим складывается в почвах восточных районов этой зоны, а также на ее южной окраи­не, на границе перехода в зону Степи.В целом для зоны характерны сравнительно продолжительное увлажнение и глубокое промачивание почвы, особенно под лесами.