ПОЧВЫ ТАЁЖНО‑ЛЕСНОЙ ЗОНЫ

Значительную часть бореального пояса (умеренно холодного) занимает таежно-лесная зона. Условия почвообразования чрезвычайно разнообразны в связи с громадной протяженностью зоны с Запада на Восток и с Севера на Юг.

Климат зоны умеренно холодный. В Восточной Сибири – резко континентальный, на Дальнем Востоке – муссонный.

Средняя годовая температура изменяется от +4 0С в европейской части до –16 0С в Восточной Сибири и до +7,5 0С на Дальнем Востоке.

Осадков в год выпадает в среднем по зоне 300–800 мм.

Ку > 1 поэтому зона в целом характеризуется достаточным и даже избыточным увлажнением. В Сибири распространена вечная мерзлота.

Рельеф европейской части зоны, которая расположена в пределах Русской равнины, имеет холмисто-волнистый характер. Возвышенности и холмы ледникового происхождения с абсолютными отметками 300-500 м над уровнем моря, между ними расположены озера и болота. Территория Русской равнины довольно сильно расчленена речными долинами и в целом неплохо дренирована.

Западно-сибирская часть зоны представляет собой обширную плоскую слабодренированную равнину.

Восточная Сибирь и Дальний Восток отличаются сложным горным рельефом.

Для возвышенных хорошо дренированных территорий характерен промывной тип водного режима, а на плоских слабодренированных и пониженных участках наблюдается застой влаги.

Почвообразующие породы в европейской части и Западно-Сибирской зонах представлены преимущественно ледниковыми и водно-ледниковыми отложениями.

В Восточной Сибири и Дальнем Востоке почвы формируются на элювии и делювии коренных пород.

В целом почвообразующие породы таежной зоны характеризуются перемытостью, выщелоченностью, низким содержанием катионов (Са, К, Mg), часто имеют тяжелый гранулометрический состав, что способствует периодическому застою влаги.

Преобладающий тип растительности зоны ‑ хвойные леса с моховым и мохово-кустарничковым покровом. В европейской части – темнохвойные леса (еловые), а в Восточной Сибири – светлохвойные лиственничные леса.

Только в подзоне южной тайги развиты хвойные леса с примесью мелколиственных и широколиственных пород, с богатым травяным напочвенным покровом

Большие площади заняты болотными ассоциациями.

К главным типам почвообразования относятся подзолистый, процесс биогенной аккумуляции (дерновый) и болотный. С болотным мы с Вами познакомились, когда говорили о тундровых почвах.

Сущность подзолистого процесса заключается в разрушении в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды.

Подзолистый процесс в чистом виде развивается в условиях промывного типа водного режима, под хвойными лесами с моховым напочвенным покровом, на легких по гранулометрическому составу и бедных основаниями почвообразующих породах.

Растительный опад, состоящих из хвои, древесины, мхов и лишайников поступают на поверхность почвы. В составе опада содержится большое количество трудноразлагаемых соединений: лигнин, воска, смолы, дубильные в-ва; в них мало зольных элементов и азота. Разложение опада такого химического состава осуществляется в основном грибной микрофлорой, что способствует образованию различных органических кислот (яблочная, лимонная, янтарная, муравьиная) и гумусовых кислот, в которых преобладают ФК (С_ГК/С_ФК << 1).

Часть гумусовых кислот нейтрализуется основаниями опада, а также катионами почвообразующих пород и закрепляется в верхней части профиля, формируя аккумулятивно-гумусовых горизонт AY.

В результате разрушения минералов ФК и выноса с осадками продуктов разрушения формируется горизонт подзолистый или элювиальный – горизонт вымывания – (Е) белесого цвета, часто бесструктурный, обедненный илистыми частицами, соединениями Al, Fe, Ca, Mg и обогащенный кремнеземом.

По мере продвижения по профилю преимущественно ФК растет содержание фульватов алюминия и железа. В средней части профиля эти соединения попадают в другие кислотно-основные и окислительно-восстановительные условия. С ростом концентрации Al и Fe в составе фульватов они выпадают в осадок, формируя иллювиальный горизонт – В.

В северной тайге и лесотундре на легких почвообразующих породах в условиях более холодного климата формируются подзолы(отдел альфегумусовых почв), не имеющие гумусового горизонта:

• О – Е – ВHF – С.

• О – подстилочно-торфяный; E – подзолистый; BHF – Альфегумусовый

•

В средней тайге формируется зональный тип почв таежно-лесной зоны типичная подзолистая почва, относящаяся к отделу текстурно-дифференцированных, профиль которой имеет следующее строение:

О – ЕL – ВEL – ВT – С.

• О – подстилочно-торфяный; ЕL ─ элювиальный (отличается своеобразной плитчатой или листоватой структурой, более светлый) ; BEL – субэлювиальный; BT – текстурный.

• Оценивая свойства подзолистых почв, необходимо отметить их следующие общие особенности:

1) четко выраженная дифференциация профиля на элювиальную и иллювиальную части с образованием осветленного подзолистого горизонта в верхней части профиля под маломощным гумусовым горизонтом;

2) обедненность элювиальной части профиля физической глиной, илом, полуторными оксидами и их соответствующее накопление в иллювиальном горизонте, относительное обогащение элювиального горизонта SiO2;

3) малое содержание гумуса (2–3% в горизонте А и 0,5–1,0% в горизонте (Е)) и незначительный общий запас гумуса при преобладании в его составе ФК над ГК;

4) высокая актуальная и потенциальная кислотности верхней части профиля;

5) небольшая ЕКО – от 2–4 до 10–15 м-экв/100 г почвы при степени насыщенности основаниями менее 50% в верхней части профиля;

6) низкая обеспеченность элементами питания растений;

7) неблагоприятные физические свойства: наличие уплотненного иллювиального горизонта в средней части профиля и соответствующая дифференциация фильтрационных свойств по профилю, отсутствие агрономически ценной структуры, большая плотность и малая порозность;

8) высокое содержание подвижного алюминия, повышающего обменную кислотность и вызывающего токсикоз у растений.

На территории Выборгско-Сортавальского округа, расположенного на севере Карельского перешейка Ленинградской области, на выходах скальных пород образуются особые почвы – подбуры (отдел альфегумусовых почв).

Почвообразующими породами служат элювий и делювий гранитов, богатых по минералогическому и химическому составам.

Породообразующими минералами являются кварц, калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, роговые обманки, биотит, гранат, турмалин и др.

Подбуры формируются под влиянием нескольких элементарных почвообразовательных процессов: органогенной аккумуляции, альфегумусового, партлювации.

Альфегумусовый ЭПП ─ процесс мобилизации Fe, Al минеральных пленок кислыми гумусовыми в-вами.

Под партлювацией понимают передвижение частиц мелкозема разного размера (отмытого песка, пыли, ила) по профилю.

На вершинах сельг формируются торфяно-литоземы, а также типичные и оподзоленные подтипы подбуров.

Подбуры имеют следующее строение профиля:

О – BHF – BF – ВС ‑ С. – типичные;

О – ВHF_e – BHF – BC – C – оподзоленные

Торфяно-литоземы относятся к отделу литоземы, который объединяет почвы состоящие из органогенного торфяного или перегнойного горизонта и мелкоземистого или щебнисто-мелкоземистого горизонта, расположенного на массивно-кристаллической плите. Строение их профиля:

Т – (С) – М – торфяно-литозем;

Н – (С) – М – литозем перегнойный

В верхней и средней части сельг с высотной отметкой 20-25 м над уровнем моря, под богатой травянистой растительностью (вейник, папоротник, ландыш) и смешанными хвойно-лиственными лесами формируются дерново‑подбуры

AY –BF – BC – C

Почвы диагностируются по сочетанию аккумулятивного серогумусового (дернового) и залегающего ниже альфегумусового горизонта, представленного иллювиально-железистой модификацией.

В условиях южной тайги на водоразделах при хорошем дренаже под хвойными лесами с примесью лиственных пород и травянистым напочвенным покровом с разнотравно-злаковой растительностью формируются дерново-подзолистые почвы (относящиеся к отделу текстурно-дифференцированных почв). Они имеют следующее строение профиля:

• AY ‑ ЕL – BЕL – ВT – С.

AY – Серогумусовый; ВТ – текстурный (кутаны – глинисто-железистые)

В них подзолистость проявляется в элювиальном горизонте в виде осветления, специфичной структуры (листоватая, плитчатая), наличия бурых пятен железа и скелетан (кремнеземистой присыпки).

Дерново-подзолистые почвы более плодородны, чем подзолистые. Содержание гумуса составляет – от 2 до 5%. Это слабокислые почвы (рН_КС1 4–5), степень насыщенности основаниями – порядка 70%, ЕКО – 20–25 м-экв/100 г. В аккумулятивно-гумусовом горизонте накапливаются биофильные элементы Са, К, Р, N.

В нижних частях склонов и в понижениях между холмами наблюдается временный застой влаги. В составе растительности появляются болотные виды – осоки, сфагновые и зеленые мхи. Под влиянием болотного типа почвообразования образуются болотно-подзолистые почвы.

• При временном переувлажнении формируются торфяно- подзолистo- глеевые почвы: (отдел альфегумусовых почв)

• Т – ЕL_g – BEL_g – ВT_g – G ‑ СG.

В условиях постоянного избыточного увлажнения развиваются органогенные почвы, включающие два отдела: природные торфяные и осушенные торфяные (торфоземы).

В пределах отдела природных торфяных выделяются типы олиготрофных, эутрофных и сухоторфяных почв.

Торфяные олиготрофные (ТО – ТТ). Характеризуются залегающим под очесом мхов (мощность 10—20 см) олиготрофно-торфяным горизонтом, мощностью 10-50 см, состоящим преимущественно из сфагновых мхов разной степени разложения (R), не превышающей 50%, при содержании органического вещества > 35% от массы горизонта. Горизонт сменяется органогенной породой, которая представляет собой слоистую торфяную толщу. Окраска слоев меняется от желто-бурой до темно-бурой или коричневой.

Торфяная олиготрофная почва характеризуется кислой реакцией среды (рН= 3,2-4,2), низкой зольностью (2,4-6,0% на сухое вещество), малой величиной биологической активности, небольшим значением плотности твердой фазы (0,03-0,10 г/см³). Влагоёмкость почвы достигает 700-1500% влаги на сухое вещество. Емкость поглощения – 80-90 м-экв на 100 г. Валовое содержание СаО, К₂О составляет от сотых до десятых долей процента. Характерно высокое содержание общего азота (0,5-1,3%), по сравнению с минеральными почвами, при незначительном участии минеральных форм азота (в основном аммонийного).

Эти почвы формируются главным образом в таежно-лесной и тундровой зонах в условиях застойного увлажнения атмосферными осадками, преимущественно на водораздельных пространствах, в результате заболачивания суши или развития олиготрофной растительности в процессе зарастания водоемов. Олиготрофная растительность представлена сфагновыми мхами, кустарничками и угнетенными формами древесной растительности (сосна, береза).

В профиле может наблюдаться многолетняя или сезонная льдистая мерзлота.

Торфяные эутрофные (ТЕ-ТТ). Характеризуются залегающим под очесом мхов и остатками травянистой растительности (мощность 10-20 см) эутрофно-торфяным горизонтом бурого цвета. Степень разложения не превышает 50%, но, как правило, она выше, чем в олиготрофно-торфяном горизонте. С глубиной она увеличивается. На границе торфяного горизонта с минеральным образуется контактный глеевый горизонт, интенсивно прокрашенный органическим веществом.

Реакция среды варьирует от кислой до нейтральной (реже до щелочной, в случае питания болота жесткими водами), зольность колеблется от 6 до 18%, ёмкость поглощения – от 100 до 200 м-экв на 100 г. Степень насыщенности основаниями может достигать 100%. Содержание органического вещества более 35%, степень разложения относительно высокая, содержание общего азота 1,5-4,0%.

Эти почвы формируются в понижениях, на речных террасах и других элементах рельефа, где обеспечен приток минерализованных грунтовых вод. Эутрофная растительность представлена зарослями ольхи, луговой и болотной травянистой растительностью (осоками, тростниками, гипновыми мхами, таволгой, щучкой).

В профиле может наблюдаться многолетняя или сезонная льдистая мерзлота.

Сухоторфяные (TJ – TT – D). Сухоторфяный горизонт состоит из остатков мезофильных растений, различной степени разложения. Верхняя часть горизонта имеет относительно светлый, бурый цвет и состоит из растительных остатков, в основном сохранивших первоначальную форму. Подстилающая горизонт торфяная толща имеет темно-коричневый цвет, рыхлое сложение, растительные остатки в ней почти утратили свою первоначальную форму. На контакте с подстилающей минеральной породой присутствует маломощная прослойка перегнойного материала.

Подстилающая порода представлена либо рыхлым дресвянисто-щебнистым материалом .Почвы характеризуются очень кислой реакцией среды и высокой зольностью (10-30%), ППК ненасыщен основаниями.

Главную роль в генезисе этих почв играет интенсивное торфообразование, не связанное с грунтовыми водами и заболачиванием. Образование торфа происходит на минеральном субстрате в условиях холодного и влажного морского климата тундровой и таежно-лесной зон, а также высокогорий.

Отдел: торфозёмы.Отдел объединяет почвы освоенных, обычно осушенных торфяников. Почвы отдела имеют диагностический агрогоризонт: агроторфяный или агроторфяно-минеральный, залегающий на органогенной почвообразующей породе.

Типы выделяются по характеру агрогоризонта. (Рис…)

Рис. Строение профилей типов почв отдела

Тип: торфозёмы (РТ – ТТ). Диагностируются по наличию агроторфяного горизонта. Формируются при осушении и сельскохозяйственном освоении торфяных почв.

Тип: торфоземы агроминеральные (PTR – TT). Почвы характеризуются наличием агроторфяно-минерального горизонта, образованного в результате сельскохозяйственного освоения почв с использованием длительного и регулярного глинования, пескования, известкования и припахивания нижележащих минеральных горизонтов. Это имеет место особенно при освоении почв выработанных торфяников, у которых мощность торфяного горизонта колеблется от 0 до 50-70 см. Содержание органического вещества менее 35% от массы горизонта.

ДЕРНОВЫЕ ПОЧВЫ

Дерновые почвытаежной зоны образуются под луговой травянистой растительностью и под смешанными лесами с примесью широколиственных пород на карбонатных породах или породах, богатых первичными минералами (на породах не типичных для таежно-лесной зоны).

Основным, формирующим эти почвы является, процесс биогенной аккумуляции (дерновый). Наиболее существенная особенность этого процесса почвообразования – накопление гумуса и питательных веществ, а также создание водопрочной структуры в верхнем, достаточно мощном аккумулятивно-гумусовом горизонте. Важным условием аккумуляции гумуса служит наличие в почве оснований в количестве, достаточном для нейтрализации и осаждения гумусовых кислот. Основания поступают в почву либо из органических остатков, либо из почвообразующей породы. На территории лесной зоны развиваются органно-аккумулятивные почвы на породах, богатых основаниями, таких, как известняки и доломиты (плита и элювий), карбонатные морены, а на основных породах, содержащих силикаты Са и Mg (габбро, базальт, дунит) развиваются литоземы серогумусовые.

Формирующиеся почвы имеют следующие общие признаки и свойства: хорошо выраженный гумусовый горизонт, комковато-зернистая структура. Признаки подзолистого процесса отсутствуют. Для этих почв характерно высокое содержание гумуса (от 4 до 12%), значительная ЕКО – более 80 м-экв/100 г, реакция среды, близкая к нейтральной (рН 6,8–7,2), повышенные содержания азота и зольных элементов, особенно Са, Mg, K.

Среди них выделяют: серогумусовы (дерновые), темногумусовые, литоземы серогумусовые, литоземы темногумусовые. В пониженных элементах рельефа формируются серогумусовые глеевые почвы, относящиеся к отделу глеевых почв (ЛУГБ).

Серогумусовые глеевые почвы формируются при участии процессов биогенной аккумуляции и болотного процессов почвообразования. Строение профиля:

AY – G – CG

Cерогумусовы (дерновые) и темногумусовые почвы развиваются на карбонатных породах, под хвойно-широколиственными лесами с богатым травянистым напочвенным покровом: сныть, звездчатка, копытень, вероника, ландыш, герань. Тип серогумусовых почв разделяется на подтипа: типичные; глинисто-иллювированные

Типичные почвы формируются при неглубоком залегании карбонатной породы – морены, элювия или карбонатной плиты, обычно на вершинах холмов, на водоразделе – в плакорных условиях рельефа. Профиль почвы малой мощности (до 50 см),

AY_Ca– АС_Ca – С_Ca – Д (известняковая плита),

щебнистый и, как следствие, с неустойчивым водным режимом. Почва пропитана карбонатами – вскипает от 10%-ной HCl с поверхности. Характеризуется большим содержанием гумуса – до 15%, в составе гумуса преобладают ГК (С_ГК / С_ФК > 1), рН около 7,0, высокой ЕКО, степенью насыщенности основаниями 100%, значительными запасами элементов минерального питания растений. Эти почвы используются преимущественно под выгоны или находятся под лесными насаждениями, в пашню вовлекаются редко из-за сильной щебнистости.

В Ленинградской области широко распространены на Ордовикском плато.

Глинисто-иллювированные почвы формируются на склонах холмов и в нижней части склона при более глубоком (около 1 м) залегании элюво-делювия карбонатных пород. Профиль более мощный – 60–100 см, интенсивнее промывается, выщелачивание оснований идет быстрее, а пополнение – слабее, так как порода залегает на большей глубине. Профиль почвы:

AY – B_Ca ‑ C_tCa – C_Ca, (выщелоченная);

AY –EB – B – ВС_Са C_tCa ‑ C_Ca (оподзоленная)

Первая вскипает в горизонте В. Содержание гумуса меньше (до 5–10%), резко падает с глубиной, рН верхних горизонтов – слабокислая (около 6,0–6,5), степень насыщенности основаниями – 80–90%. По содержанию SiO₂, R₂O₃ и т.д. профиль не дифференцирован ( как и у типичной).

Признаками проявления подзолистого процесса почвообразования во второй почве являются осветление верхней части профиля, а также распределение ила, полуторных оксидов и SiO₂ по элювиально-иллювиальному типу. Содержание гумуса в них снижается до 5–7%, рН = 5–6, степень насыщенности основаниями 60–70%. Вскипание в ВС – на границе с карбонатной породой.

Литоземы серогумусовые формируются на породах, содержащих много силикатных форм кальция и магния, на элювии пород, богатых железом. Почвы имеют следующее строение профиля:

AY – С ‑ M.

Они широко распространены в Сибири. Содержание гумуса 4–9%, резко уменьшается с глубиной, реакция среды, близкая к нейтральной, профиль не дифференцирован по содержанию элементов Si, Al, Fe, Ca.

Это плодородные почвы. При достаточной мощности профиля широко используются в сельскохозяйственном производстве. Встречаются они и на вершинах сельг в сельговых ландшафтах Карельского перешейка Ленинградской области и в Карелии.