Бурые лесные кислые грубогумусные оподзоленные почвы распространены в лесных регионах Кавказа, Карпат и Сихотэ-Алиня, где они находятся на горных склонах, образованных делювиальными и пролювиальными отложениями под хвойными лесами.
Характеристика и условия образования бурых почв, растительность и свойства
Ареал бурых почв охватывает климатические зоны умеренного пояса, которые характеризуются умеренно влажными и теплыми условиями. В этом районе произрастают хвойные, широколиственные и смешанные леса, что создает специфическую травяную растительность на поверхности. В данной статье мы более детально рассмотрим характеристики бурых лесных почв, условия их образования, строение почвенного профиля, классификацию, а также видовое разнообразие растительности. Кроме того, будет рассмотрено, как повысить качество бурых почв для нужд сельского хозяйства.
В составе гумуса бурых почв значительно преобладают фульвокислоты по сравнению с гуминовыми кислотами, что даже заметно на глубине плодородного слоя. Гумусовый слой активно работает, где бактерии и корни растений смешивают органические вещества с минеральными частицами, в результате чего граница между верхним и средним горизонтом не всегда четко выражена.
Второй горизонт формируется из минеральных веществ, вымытых из почвообразующего слоя, в котором также присутствует органика. Эта органика попадает в слой благодаря деятельности микроорганизмов и дождевых червей, которые переносят ее из верхнего горизонта. Часто второй слой бурых почв не сильно выщелочен, и лишь некоторые соли могут проходить через профиль. В то же время, нижний слой обычно представлен суглинками. Согласно таблице кислотности, бурые лесные почвы имеют уровень pH от 5.0 до 6.5.
Для бурых лесных грунтов характерен равномерный уровень механических фракций по профилю. В переходном слое соответственно наблюдается увеличение содержания ила из-за процесса оглеения.
Оглеение — это процесс, в ходе которого под влиянием химических и биологических факторов первичные минералы трансформируются во вторичные, а также происходит вторичное образование минералов через минерализацию растительных остатков. В результате оглеения в почвенных слоях накапливаются ил и такие минералы, как железо, марганец, магний, кальций, фосфор, алюминий и другие важные элементы.
Условия почвообразования и распространение
Географическое положение и климатические условия создают основу для формирования бурых лесных почв. Ключевыми факторами являются умеренный климат с средними температурами и высоким уровнем влажности (коэффициент увлажнения чаще всего превышает 1).
Одним из основных процессов, способствующих образованию бурых почв, является оглеение нижних слоев, а также вынос растворимых продуктов выветривания. Плодородие этих почв обеспечивается постоянным источником органики, получаемой в основном от опавшей листвы широколиственных лесов и отмершей травянистой растительности.
Бурые лесные почвы формируются как на равнинных территориях, так и в предгорьях, горных и лесных зонах, где они могут возникать на различных типах почв – глине, суглинке, песчаных структурах и щебне. Во всех подтипах бурых лесных почв отмечается присутствие большого количества железистых минералов.
Годовое значение положительных температур в регионах распространения бурых лесных почв варьируется от 2500 до 3000 °C. Количество осадков в год колеблется от 60 до 100 см. Почвы могут замерзать, но обычно это происходит на небольшой глубине и на короткий срок. Для бурых почв характерен промывной режим водоснабжения.
В России естественная зона распространения бурых лесных почв включает Кавказские горы, Алтайское предгорье и южные регионы Дальнего Востока. Однако большая часть таких почв расположена в Центральной и Западной Европе, а также на восточном побережье США и во Восточной Азии.
Болотистые почвы
Болотистые почвы формируются в условиях длительного или постоянного избыточного увлажнения, что приводит к заболачиванию горизонта, под которым располагаются влаголюбивые растения, такие как ситник, осока, тростник и рогоз. Их распространение обычно совпадает с лесной зоной умеренных поясов. При проведении необходимых мер по осушению таких почв можно рассчитывать на возможность их использования для садоводства и огородничества, а также на добычу торфа. Эти почвы встречаются на территориях России, Канады, Индонезии, Беларуси, Украины, Аргентины, Соединенных Штатов и Бразилии, их распространение также ограничено зонами сероземов.
Для торфяных почв характерен процесс торфообразования, то есть процесс сохранения и накопления остатков растений. С каждым новым слоем глубина биологической активности нижележащих горизонтов постепенно снижается, что наблюдается в уменьшении численности микроорганизмов, заселивших эти горизонты. В итоге, почва теряет плодородие и превращается в торфогенную породу.
Профиль болотистых почв асосновывает из двух главных горизонтов — органогенного и глеевого. Глубина органогенного горизонта может достигать 50 см и имеет окраску от коричневой до темно-коричневой, а в некоторых случаях сизовато-серую. Этот слой содержит переплетенные корни растений и продукты их разложения. Глеевый горизонт характеризуется высоким уровнем влаги и проявляет белесовато-сизый или сизый цвет.
Болотистые почвы условно делятся на два основных подтипа: торфяно-болотистые и иловато-болотистые.
Торфяно-болотистые почвы
Торфяно-болотистые или торфяные верховые почвы образуются в условиях чрезмерного увлажнения и характеризуются уникальной флорой, среди которой можно выделить такие растения, как мох сфагнум, голубика, сосна, багульник, ель, шейхцерия, морошка, пушица, кассандра и клюква. Эти почвы обладают высокой кислотностью; уровень рН может колебаться от 2,5 до 3,6. Кроме того, они требуют повышенной влагоемкости, достигающей от 700 до 2000 %, и имеют низкую зольность (от 2,4 до 6,5 %).
Иловато-болотистые почвы
Иловато-болотистые почвы имеют ограниченный ареал и часто встречаются в низинных участках. Они формируются под влиянием периодически сменяющихся процессов чрезмерного увлажнения и высыхания. Уровень грунтовых вод в них обычно составляет 70 см. Типичными представителями растительности на иловато-болотистых грунтах являются береза, сосна, рогоз, ситник и тростник.
Бурые лесные почвы
Ареал бурых лесных почв охватывает территории Китая, Кореи и Соединенных Штатов Америки, включая Уссурийско-Ханкайскую и Зейско-Бурейнскую зоны, а также западные районы Закарпатья. Общая площадь таких почв в евразийском континенте достигает примерно 45 000 000 гектаров.
Бурые лесные почвы в Закарпатье формируются на пестроцветных и красноцветных щебнисто-суглинистых, пролювиальных, аллювиальных и аллювиально-делювиальных породах, которые расположены в предгорьях под лиственными, буково-грабовыми, дубово-ясеневыми и другими лесами. В восточной части России они чаще встречаются на предгоры и межгорные равнины и могут образовываться на глинистых, суглинистых, аллювиальных и элювиально-делювиальных эффективных слоях. Там зачастую формируются смешанные, еловые, кедровые, пихтовые, кленовые и дубовые леса.
Конкретные процессы почвообразования, присущие бурым лесным почвам, определяются специфическими температурными и влажностными условиями. Наиболее активным процессом является оглинение почвенного профиля, что приводит к образованию и накоплению вторичных глиноминералов, среди которых особенно выделяются гидраты окислов железа, ферро- и алюмосиликаты. Образование этих вторичных глиноминералов происходит на основе первичных минералов в результате химических и биохимических реакций, а также на фоне минерализации растительных остатков, полученных от распада растений.
Формирование бурых лесных почв сопровождается миграцией продуктов почвообразования и выветривания в глубокие слои, которые обычно имеют минеральную, органическую и органо-минеральную структуру. Для грунтов такого типа важное значение имеет опад — опавшие части растений, которые служат источником зольных компонентов.
Морфологические профили бурых лесных почв сложно выделить, так как их горизонты слабо отграничены друг от друга. Однако можно выделить несколько основных горизонтов: лесная подстилка (толщиной от 0,5 до 5 см), грубо-гумусный перегнойный, гумусовый (толщиной до 20 см), переходный (толщиной от 25 до 50 см) и материнский.
Основные характеристики и состав бурых лесных почв значительно варьируются от одного горизонта к другому. В целом это почвы, насыщенные гумусом, содержание которого может достигать 16%. Основными составными частями гумуса являются фульвокислоты. Эти почвы, как правило, обладают кислой или слабокислой реакцией. В верхних горизонтах иногда наблюдается недостаток илистых компонентов. В сельском хозяйстве бурые лесные почвы традиционно используются для роста овощей, зерна, плодовых растений и технических культур.
Бурые лесные почвы делятся на несколько подтипов: кислые грубогумусные, кислые грубогумусные оподзоленные, кислые, кислые оподзоленные, слабоненасыщенные и слабоненасыщенные оподзоленные.
Бурые лесные кислые грубогумусные почвы
Этот подтип почв распространен в основном на территории Кавказа, Карпат и Сихотэ-Алиня, где формируются под хвойными лесами на элювиально-делювиальных и элювиальных породах с щебнисто-суглинистой структурой.
Морфологическое строение бурых лесных кислых грубогумусных почв выражается следующей последовательностью горизонтов: полуразложившаяся подстилка из хвои (толщиной до 5 см); переходный грубогумусный (толщиной до 5 см); гумусовый (толщиной до 10 см); переходный (толщиной от 15 до 25 см); иллювиально-метаморфический (толщиной до 25 см); переходный к породе; материнская щебнисто-суглинистая порода.
Условия почвообразования и распространение
Формирование бурых лесных почв зависит от продуктов выветривания и опада (опавших листьев и стеблей деревьев и других растений, которые растут в широколиственных лесах). Отмершие части растений выступают источником зольных компонентов бурых лесных почв. Ареал распространения широколиственных лесов в умеренно влажном и теплом климате охватывает разные природные зоны множества стран:
- США;
- Кавказ, Крым и Дальний Восток;
- Япония;
- Китай;
- Карпаты.
Кислотность и гумусная насыщенность бурозема колеблются в зависимости от природной зоны. На юге почва более кислая и содержит больше гумуса.
Классификация
Хотя наука о почвах выделяет буроземы как отдельный вид, на сегодняшний день не существует единой общепризнанной систематизации этого типа. Это связано с широким разнообразием буроземов, к которым относятся переходные формы, такие как аридные и буропесчаные подтипы с непромывным водным режимом, а также грубогумусовые буроземы.
В советском почвоведении использовалась следующая классификация:
- типичные буроземы, которые делят на 6 подгрупп;
- глееватые бурые лесные почвы, которые делятся на 4 подгруппы;
- подзолисто-буроземные, с выделением 2 подвида;
- подзолисто-буроземные глеевые, включающие 4 подвида;
- лугово-буровые, состоящие из 2 подвидов.
Отсутствие устоявшейся классификации также объясняется тем, что бурые лесные почвы представляют собой молодой, еще формирующийся тип грунтов, поэтому их характеристики не являются стабильными, и характерные типы еще не были окончательно определены. Это также приводит к тому, что существует множество переходных форм буроземов.
Природные условия почвообразования
Климат западных регионов отличается своим теплом и высокой влажностью, с количеством годовых осадков превышающим 1000 мм при испаряемости от 350 до 550 мм, что обуславливает промывной режим почв. Сумма температур за период больше 10 °C достигает 2000-3000 °C.
Общая площадь бурых лесных почв составляет приблизительно 10,1 миллионов гектаров, а совместно с лугово-черноземовидными почвами амурских прерий – около 20 миллионов гектаров.
Восточные районы характеризуются холодным муссонным климатом, с длительным периодом морозов, глубокой мерзлотой и медленным оттаиванием почвы.
Среднегодовое количество осадков в восточных регионах варьируется от 450 до 600 мм, с выраженным летним муссонным дождевым периодом. Уровень испаряемости составляет от 430 до 550 мм, а сумма температур за период больше 10 °C — от 1900 до 2600 °C.
Почвообразующими породами выступают, в основном, элювиально-делювиальные и аллювиальные отложения. В Закарпатье присутствуют красноцветные и пестроцветные коррациях, подвергшиеся выветриванию.
На западе растительный покров представлен лесами из дуба, бука, граба, каштана и ясеня, где наблюдается разнообразие травянистой растительности.
На Дальнем Востоке можно увидеть хвойно-широколиственные леса, состоящие из дуба, липы, черной березы, амурского бархата, саянской ели, пихты и сосны, а подлесок составляет леспедезия и рододендрон даурский с хорошо развитым травяным покровом.
В пределах горного Алтая раскинулись кедровые, пихтово-кедровые и лиственнично-кедровые леса с травянистыми и мшистыми подлесками.
В более засушливых районах Дальнего Востока, на террасах рек Зеи и Бурей, широколиственные леса сменяются лугово-степной растительностью, включающей злаки, бобовые и разнообразные травы с ивой и орешником.
Здесь формируются своеобразные лугово-черноземные почвы амурских прерий, близкие по составу минеральной части к бурым лесным почвам, но обладающие более глубоким гумусным слоем. Среди них наблюдаются участки с лугово-болотной и болотной растительностью.
Генезис и строение профиля
Изучение генезиса бурых лесных почв активно проводится такими учеными, как К. Д. Глинка, В. Р. Вильямс, Л. И. Прасолов, И. Н. Антипов-Каратаев, Ю. А. Ливеровский, И. П. Герасимов, С. В. Зонн и многими другими.
Появление бурых лесных почв связано с процессом буроземообразования, в основе которого лежат ключевые почвенные процессы, такие как гумусоаккумуляция, оглинение и лессиваж.
Процесс гумусоаккумуляции в бурых лесных почвах обусловлен богатым азотно-кальциевым биологическим круговоротом веществ, который характерен для хвойно-широколиственных лесов и поддерживается промывным водным режимом.
Гумусоаккумуляция включает как выщелачивание веществ, так и их биологическую аккумуляцию в подстилочном и гумусовом горизонте. Вместе с опадом в почву возвращается большое количество зольных элементов, включая соли кальция.
Разложение органики происходит в условиях, когда почва насыщена основаниями, что позволяет нейтрализовать фульвокислоты, преобразуясь в комплексные соединения с железом.
Эти вещества проникают на значительные глубины, окрашивая профиль бурых лесных почв в характерный бурый цвет. Часть из них удаляется из почвенного профиля.
Другим важным процессом для бурых лесных почв является оглинение, которое затрагивает всю толщину профиля.
Контрольные вопросы и задания
- Опишите границы распространения бурых почв в условиях широколиственных лесов.
- Укажите ключевые факторы, влияющие на почвообразование в данной зоне.
- Перечислите процессы, принимающие участие в генезисе бурых почев широколиственных лесов.
- Назовите основные характеристики состава и свойств бурых лесных почв, включая их уровень плодородия.
- Как могут использоваться бурые лесные почвы, и какие мероприятия необходимы для повышения их плодородности?
Серые лесные почвы
В лесах с широколиственными породами идет процесс формирования серых лесных почв. Для их образования необходим континентальный климат, который обеспечивает достаточное увлажнение земной поверхности, где количество осадков примерно соответствует уровню испаряемости. Кроме того, важным является наличие значительного количества кальция и хорошая биомасса, что предотвращает разрушение почвенной структуры водой и, тем самым, облегчают вымывание минеральных элементов в нижние слои.
Серые лесные почвы имеют типичный серый цвет, содержание гумуса в них колеблется от 2% до 8%. Уровень кислотности почвы варьируется, но в целом они считаются кислыми. По уровню плодородия серые лесные почвы классифицируются как средние.
Серые лесные почвы распространены в России: их можно встретить как в европейской части страны, так и в Западной и Восточной Сибири.
Для повышения плодородия серых лесных почв необходимо постоянно увеличивать пахотный слой. Это достигается за счет углубления нижних горизонтов, которые подвергались оподзолению. Также важно провести известкование почв и внести минеральные и органические удобрения. Кроме того, следует организовать севооборот, который выполнял бы почвоохранные функции, проводить мероприятия по задержанию снега, а также предусмотреть создание водных объектов и защитных лесных полос.
Бурые лесные почвы
В районах с умеренно теплым климатом и территориях, покрытых различными типами лесов (смешанные, хвойные и широколиственные), происходит формирование бурых лесных почв. Лесная подстилка в этих почвах состоит из опавшей листвы, благодаря чему образуется слой толщиной около пяти сантиметров. Следующий слой — плодородный, толщина которого составляет 20-30 см. Далее идет глина, слой которой может варьироваться от 15 до 40 см. Отличительной чертой этих почв является бурый цвет. Существует несколько подтипов бурых лесных почв.
На территории России бурые лесные почвы можно встретить на Дальнем Востоке и в предгорьях Кавказа.
Бурые лесные почвы активно используются в лесном хозяйстве. Их использование в сельском хозяйстве обусловлено пригодностью для выращивания разнообразных культур — как зерновых, так и технических, а также овощных и плодовых. На этих почвах успешно растут чай, виноград, цитрусовые и кормовые культуры.
