Строение почвенного профиля.

Почвенный профиль – это вертикальная толща почвы, состоящая из ряда горизонтов, каждый горизонт характеризуется совокупностью внешних признаков, которые отражают характер почвообразовательных процессов, протекающих в них. Строение почвенного профиля – это его внешний облик, обусловленный определенной сменой горизонтов в вертикальном направлении.

Каждый горизонт характеризуется совокупностью морфологических признаков. Они имеют различный химический состав, а нередко и механический состав. В них по-разному протекают биологические процессы. Как совокупность горизонтов, из которых состоит профиль почвы, так и морфологические признаки каждого горизонта отражают характер почвообразовательного процесса в целом, поэтом различные типы почв по совокупности внешних признаков можно отличить друг от друга. Иногда горизонт не однороден и расчленяется на ряд подгоризонтов. Горизонты обозначаются начальными буквами латинского алфавита (A, B, C, D) и дополнительными цифровыми или буквенными индексами.

Обычно выделяют следующие горизонты:

А₀ (Н₀) – лесная подстилка, дернина, степной войлок и т.п.

А₁ (Н) – гумусово-аккумулятивный горизонт;

А₂ (Е) – элювиальный;

В (I) – иллювиальный;

В (Н_р, Р_h) - переходной;

G (Gl) – глеевый;

С (P₁) – материнская порода;

Д (P₂) – подстилающая пород/

В скобках даны символы (по А.Н.Соколовскому), использующиеся для обозначения почвенных горизонтов, которые применяются на Украине.

рис. 13. Схема генетических горизонтов профиля автоморфных почв.

А₀ – горизонт аккумуляции органических веществ формируется в верхней части профиля за счет отмирающей биомассы зеленых растений. В зависимости от его характера выделяют: лесную подстилку, дернину и т.д., по своему качественному составу горизонт А₀ представлен полуразложившийся органикой;

Т – торфяной горизонт. Содержание органического вещества – более 70% со степенью разложения менее 50%.

А_Д – дерновый горизонт. Горизонт, в котором живых корней растений более 50%

А_п или А_пах – пахотный горизонт, измененный продолжительной с/х обработкой, сформированный из различных почвенных горизонтов на глубину вспашки – обычно 25-30 см.

А₁ – гумусово-аккумулятивный, образующийся в верхней части минеральной толщи почвы, где протекают процессы гумификации. подгоризонт А₁ /А₂– гумусово-элювиальный – нижняя часть гумусово-аккумулятивного горизонта с морфологически выраженными процессами разрушения и выщелачивания минеральных веществ. Горизонты А₁ и А₁ /А₂ отличаются наиболее темной окраской, так как в них накапливается наибольшее количество органического вещества (гумуса) тесно связанного с минеральной частью почвы.

А₂ – элювиальный горизонт (подзолистый, осолоделый), образуется в процессе интенсивного кислотного или щелочного разрушения минеральной части почвы и вымывания продуктов разрушения. Как правило, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащенный остаточным кремнеземом. Он окрашен в наиболее светлые тона и в разных почвах получил разные названия – подзол в подзолистых почвах, осолоделый в солодях и т.д. иногда он развивается в пределах нижней части горизонта А₁, образуя подгоризонт А₁А₂; может формироваться в верхней части нижележащего горизонта В, образуя подгоризонт А₂В.

В – иллювиальный, или переходный. Переходной горизонт (черноземный тип почвообразования) в этом горизонте не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, поэтому он является переходным слоем к почвообразующей породе и характеризуется постепенным ослаблением процессов разложения первичных минералов и аккумуляции гумуса.

иллювиальный горизонт (подзолистый тип почвообразования) располагается под элювиальным и представляет собой бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия, коллоидных веществ за счет вымывания их из вышележащих горизонтов. Различают следующие виды иллювиального горизонта: В_Fе – вмывание железистых веществ;

В_h – вмывание гумусовых веществ;

В_к – вмывание карбонатов;

В₁ – вмывание илистых частиц почвы.

G – глеевый горизонт образуется в гидроморфных почвах.

Вследствие длительного или постоянного избыточного увлажнения, а также недостатка свободного кислорода в почве протекают анаэробно-восстановительные процессы, которые приводят к возникновению закисных соединений железа и марганца, подвижных форм алюминия, нарушению структуры почвы и формированию глеевого горизонта. Восстановительные процессы, протекающие в почве, придают горизонту характерные черты – сизую, серовато-голубую или грязно-зеленую окраску, слитность, вязкость и др.

Если признаки глеевого процесса проявляются и в других горизонтах, то к их буквенному обозначению добавляют букву «g» например, А_2g, В_g.

С – материнская порода представляет собой породу, слабозатронутую почвообразовательными процессами.

Д – подстилающая порода выделяется в том случае, когда почвенные горизонты образовались на одной породе, а ниже лежит порода с другими свойствами.

Строение почв может быть выражено по-разному. В одних случаях горизонты четко выделяются в почвенном профиле, в других слабо выражены. Это зависит от типа почвы, особенностей материнских пород, а главным образом, от возраста почвы. В молодых почвах генетические горизонты выражены плохо. Как правило, переход между горизонтами постепенный, поэтому граница между ними условна и представляет собой не линию, а переходную полосу. Иногда переход между горизонтами достаточно четкий, но граница при этом бывает ровной как линия. В этом случае масса верхнего горизонта в виде языков и потеков заходит в пределы нижерасположенного горизонта.

В почвах пойм, развивающихся на слоистых аллювиальных наносах, горизонты могут быть замаскированы слоистостью самой породы.

Каждому почвенному типу свойственно свое сочетание горизонтов. Поэтому некоторые из горизонтов в почвенном профиле могут отсутствовать.

Различают простое и сложное строение почвенного профиля.

Простое строение почвенного профиля бывает пяти типов.

1. примитивный профиль имеют молодые почвы, почвообразованием затронута лишь поверхностная часть породы. мощность профиля составляет несколько сантиметров, он слабо дифференцирован на горизонты.

2. неполноразвитый профиль свойствен почвам, формирующимся на массивно-кристаллических плотных породах или крутых склонах. мощность профиля – несколько десятков сантиметров. профиль имеет полный набор генетических горизонтов, присущих данному типу почвообразования. такие профили часто имеют горные почвы.

3. Нормальный профиль характерен для зрелых почв, формирующихся на рыхлых породах в равнинных условиях. почвы имеют полный набор генетических горизонтов, свойственных данному типу почвообразования.

4. Слабодифференцированный профиль присущ почвам, развивающимся на породах, бедных легко выветривающимся минералами (например, кварцевыми песками). генетические горизонты слабо выражены и с трудом выделяются.

5. Нарушенный (эродированый) профиль – имеют эродированные почвы, верхняя часть профиля которых уничтожена эрозией.

Сложное строение почвенного профиля также бывает пяти типов.

1. Реликтовый профиль содержит различные по генезису погребенные горизонты (иногда целые профили) или горизонты, характерные для предшествующих фаз почвообразования.

2. Многочленный профиль свойствен почвам, формирующимся на многочисленных породах при их смене в пределах почвенной толщи.

3. Полициклический профиль формируется в условиях периодического отложения почвообразующего материала (речного аллювия, вулканического пепла, эоловых наносов).

4. Нарушенный (перевернутый) профиль образуется при перемещении нижних горизонтов на поверхность почвы. Причины могут быть антропогенные (например, при плантажной вспашке), так и природные (ветровал в лесу, деятельность землероев).

5. Мозаичный профиль образуется при большой пространственной неоднородности сочетания генетических горизонтов.

Почвенные профили разделяются по характеру распределения веществ.

1. Аккумулятивный профиль имеют почвы с максимальным накоплением тех или иных веществ у поверхности и снижением их содержания с глубиной (например, распределение гумуса).

2. элювиальный профиль характеризуется минимумом вещества на поверхности и увеличении его содержания с глубиной (например, распределение карбоната кальция).

3. Элювиально-иллювиальный профиль наблюдается при минимуме вещества в верхней части и максимуме – средней или нижней.

4. Недифференцированный профиль характеризуется равномерным содержанием вещества по всей почвенной толще.

5. Грунтово-аккумулятивный профиль отличается накоплением вещества из грунтовых вод в нижней и средней части профиля.

схема почвенного профиля автоморфных почв характерна для почв с относительно глубоким положением грунтовых вод (рис. 14). Основная масса воды поступает в почву в виде атмосферных осадков. Водный режим соответствует промывному, периодически промывному и непромывному.

А₁ гумусово-аккумулятивный горизонт

горизонт почвенного профиля

B

иллювиальный

гоизонт

C почвообразующая

порода

Рис.14. Схема формирования генетических горизонтов профиля

автоморфных почв (по В.В.Добровольскому, 1999)

Иным типом строения профиля обладают гидроморфные почвы, формирование которых происходит в условиях близкого залегания грунтовых вод (рис.15).

Рис. 15. Схема формирования генетических горизонтов профиля

гидроморфных почв (по В.В.Добровольскому, 1999)

В этом случае процесс почвообразования протекает под воздействием грунтовых вод, которые периодически или постоянно обогащают почвенную толщу определенными химическими элементами и создают специфическую геохимическую обстановку. Режим почвенной влаги в эти условиях соответствует выпотному или застойному.

При капиллярном поднятии грунтовых вод происходит распределение химических соединений. В почвенном профиле гидроморфных почв можно выделить следующие минерально-аккумулятивные горизонты: карбонатный, гипсовый и сульфатно-натриевый.

Помимо двух основных типов строения почвенного профиля - автоморфного и гидроморфного, в природе встречаются профили почв переходного строения.

В настоящее время ряд ученых разрабатывает систему более сложной индексировки горизонтов почвенного профиля. Многие почвоведы справедливо рассматривают горизонты почвенного профиля как диагностические. Например, в США разработана номенклатура почв, в значительной мере основанная на учете диагностических горизонтов.