Черноземы лесостепной и степной зоны

Лекция № 15

1. Распространение и условия образования

2. Происхождение черноземов

3. Основные черты черноземообразования

4. Строение и классификация черноземов

5. Почвенный покров зоны

1. Черноземные почвы занимают в России свыше 160 млн. га, 6,8% площади всех почв. В Белгородской области 2090 тыс. га, 77% всей территории области.

Климат характеризуется теплым летом и умеренно холодной зимой. В восточных областях зима холодная и суровая. Неоднородность климата, особенно в степной зоне определяется прежде всего в различиях обеспеченности теплом в период вегетации, зимних температур и характера увлажнения. По мере движения с запада на восток уменьшается количество тепла, нарастает континентальность климата, снижается количество осадков. Более мягкий и менее континентальный климат в северной части зоны. Больше всего осадков выпадает на западе и в Предкавказье (500-600 мм) и постепенно уменьшается при движении на восток, составляет в Поволжье 300-400 мм, в Западной Сибири 300-350 мм. Количество осадков уменьшается также с севера на юг. В целом территория распространения черноземов характеризуется недостаточным увлажнением. В Европейской части территория преимущественно равнинная или слабоволнистая. Более спокойный рельеф в степной зоне. Наиболее расчленены овражно-балочной сетью Среднерусская, Приволжская возвышенности, Заволжье. Основные почвообразующие породы – лессы и лессовидные суглинки различного механического состава. Особенность почвообразующих пород лесостепной и степной зон – их карбонатность. Естественная растительность лесостепной зоны в прошлом характеризовалась чередованием лесных участков с луговыми степями.

Лесные участки, сохранившиеся частично и сейчас, расположены по водоразделам, балкам и речным террасам и представлены в Европейской части широколиственными породами, в основном дубом. В Западной Сибири по понижениям широко развиты березовые колки. Растительность степной зоны представляет собой разнотравно-ковыльные и типчаково-ковыльные степи. В настоящее время основные массивы черноземных почв распаханы. Естественная растительность сохранилась лишь на отдельных участках.

2. По вопросу образования черноземов были высказаны различные точки зрения, которые можно объединить в 3 группы:

– гипотезы о морском происхождении черноземов;

– теории болотного образования черноземов;

– теории растительно-наземного их происхождения.

Гипотезы о морском происхождении черноземов были высказаны первыми исследователями этих почв, рассматривавшими черноземы как морской ил, оставшийся после отступления Каспийского и Черного морей, или как продукт размыва ледниковыми водами черной юрской сланцевой глины. В настоящее время они имеют лишь исторический интерес.

Сторонники теорий болотного образования чернозема считали, что в прошлом черноземная зона представляла собой тундровые сильно-заболоченные пространства.

При последующем постепенном дренировании территории в условиях теплого климата шел процесс энергичного разложения болотной и тундровой растительности, болотного ила и поселения наземной растительности, что и обусловило формирование черноземных почв.

Теории растительно-наземного происхождения черноземов связывают их образование с поселением и развитием лугово-степной и степной травянистой растительности. Наиболее полное и завершающее развитие теория растительно-наземного образования черноземов получила в работе В.В. Докучаева «Русский чернозем».

Таким образом, черноземы образовались на карбонатных материнских породах под многолетней травянистой растительностью в условиях непромывного и периодически промывного водного режима.

3. Главными особенностями черноземообразования является:

1. Наличие хорошо развитой лугово-степной травяной растительности.

2. Качество опада и растительных остатков.

3. Насыщенность материнских пород карбонатами Ca и Mg на 85-90%.

Условия гумификации:

а) нейтральная или слабощелочная реакция среды;

б) достаточный доступ кислорода;

в) оптимальное увлажнение без интенсивного выщелачивания;

г) оптимальный термический режим;

д) бактериальное разложение растительного опада;

е) гуминовый характер гумуса и его закрепления;

ж) отсутствие разложения первичных и вторичных минералов, образуются в основном минералы группы монтмориллонита и гидрослюд.

з) образование органоминерального комплекса и устойчивых органоминеральных соединений, в результате чего происходит закрепление элементов питания N:P:K и микроэлементов;

и) оструктуривание профиля почвы происходит корневой системой травянистых растений, образуется зернистая структура, а за счет клеящих веществ гумуса усиливается водопрочность;

к) сезонная динамика карбонатов Са в течение года. В осенне-весенние периоды происходит растворение карбонатов Са и перемещение вниз по профилю на 30-40 см. Летом при оптимальном развитии корневой системы и дыхания корней образуется угольная кислота, которая взаимодействует с Са почвенного раствора и при испарении почвенного раствора, а также транспирации растениями поднимается вверх по профилю.

Таким образом, главной особенностью образования черноземов является гумусово-аккумулятивный процесс, способствующий формированию мощного гумусированного оструктуренного профиля со значительным запасом элементов питания.

4. Черноземы характеризуются нерезкой дифференциацией почвенной толщи на генетические горизонты. В их профиле выделяют темноокрашенный гумусовый слой мощностью 35-150 см, причем интенсивность окраски гумусом этого слоя неоднородная. Поэтому он обычно подразделяется на два самостоятельных горизонта: А – гумусовый аккумулятивный однородно окрашенный, с зернистой структурой мощностью 25-50 см; АВ – гумусовый, равномерно окрашенный с общим побурением или неоднородно окрашенный с чередованием гумусовых потеков и участков горизонта В, но с преобладанием гумусовой окраски. Ниже этого слоя следует иллювиальный горизонт с затеками гумуса, но с преобладанием бурой окраски (В). В некоторых черноземах этот горизонт оглееный или содержит карбонаты и тогда он называется иллювиально-карбонатным (В_к). Далее следует почвообразующая порода с накоплением карбонатов (С_к), легкорастворимых солей и гипса.

Один из основных и характерных признаков черноземов – высокое содержание в них гумуса (8-12%) и как следствие, черная окраска, благодаря которой эти почвы и получили свое название. Отношение гуминовых кислот к фульвокислотам в большинстве случаев 1,5-2. Постепенность перехода гумусового горизонта в материальную породу свидетельствует об отсутствии в черноземах сильного выщелачевания, а, следовательно, и о богатстве этих почв необходимыми для растения питательными элементами. Только в оподзоленных и некоторых выщелоченных горизонтах наблюдается некоторое повышенное содержание SiO₂ в горизонте А и незначительное перемещение полуторных окислов в иллювиальный горизонт. Благодаря карбонатам Са, Mg и другим солям в материальной породе, а также слабой промываемости осадками, черноземные почвы обладают высокой насыщенностью основаниями. Реакция почвенного раствора черноземов преимущественно нейтральная. Количество водорастворимых соединений в черноземах в большинстве случаев измеряется сотыми долями процента. Благодаря богатству гумусом и насыщенности Са черноземы имеют прочную зернистую структуры, а в связи с этим и благоприятные водные, воздушные и тепловые свойства.

Черноземы объединяются в такие главнейшие подтипы:

1) Оподзоленные (Ч^оп);

2) Выщелоченные (Ч^в);

3) Типичные (Ч^т);

4) Обыкновенные (Ч^о);

5) Южные (Ч^ю).

Внутри каждого подтипа выделяют роды:

– обычные;

– глубоко вскипающие (слабогумусные) – в профиле имеется разрыв между гумусовым и карбонатным горизонтами;

– карбонатные высоко вскипающие – вскипают с поверхности;

– остаточно-карбонатные – на плотных карбонатных породах;

– солонцеватые – имеют в пределах гумусового слоя солонцеватый горизонт;

– осолоделые – имеют признак осолодения.

Роды черноземов делят на виды

1) по количеству гумуса в верхнем слое:

– тучные – гумуса > 9%;

– среднегумусные – 6-9%;

– малогумусные – 4-6%;

– слабогумусированные – меньше 4%.

2) по мощности гумусового горизонта:

– сверхмощные – более 120 см;

– мощные – 80-120 см;

– среднемощные – 40-80 см;

– маломощные – 40-25 см;

– укороченные – менее 25 см.

3) по степени выщелоченности:

– слабовыщелочанные – разрыв между карбонатным и гумусовым горизонтами менее 20 см;

– средневыщелоченные – 20-40 см;

– сильновыщелоченные – больше 40 см.

5. В целом зона отличается относительно крупноконтурным менее сложным и менее контрастным почвенным покровом по сравнению с другими зонами.

На равнинных территориях лесостепной части зоны в структуре почвенного покрова преобладают вариации, составленные контурами господствующего подтипа черноземов разной мощности выщелоченности, с участием лугово-черноземных почв, а в северных районах и серых легких почв. В степной части зоны на равнинных территориях широко развиты вариации черноземов разной мощности, карбонатности, а также встречаются сочетания контрастных родов черноземов, лугово-черноземных почв, солодей. На территориях зоны с расчлененным рельефом почвенный покров осложняется развитием сочетаний с участием контуров эродированных черноземов.

Дата добавления: 2014-01-11