Луговые почвы

17

РЕФЕРАТ

на тему: «Луговые почвы»

Содержание

1. Общее понятие о луговых почвах. Их классификация

2.Лугово-чернозёмные почвы

2.1 Общая характеристика лугово-черноземных почв

2.2 Свойства лугово-черноземных почв

3.Семейство луговых кальций-гумусовых почв

3.1 Условия образования и генетические особенности

4. Почвы семейства луговых кальций-гумусовых

Список используемой литературы

1. Общее понятие о луговых почвах. Их классификация

Луговые почвы - это почвы, формирующиеся под луговой растительностью. Существует множество различных классификаций почв.

Различают группы:

- собственно луговые почвы степей и полупустынь, с гумусовым горизонтом 20--40 см, формирующиеся под влиянием неглубоких грунтовых вод;

- аллювиально-луговые почвы, с гумусовым горизонтом различной мощности, образующиеся в поймах и дельтах рек;

- горно-луговые почвы, с гумусовым горизонтом до 30 см, формирующиеся в высокогорных областях, обычно выше границы леса, под альпийской и субальпийской луговой растительностью и т.д.

В соответствии с действующей классификацией почв на территории Российской Федерации выделено свыше 100 типов почв, каждый из которых включает десятки подтипов, родов и видов почв. Ниже дан фрагмент классификации наиболее широко распространенных типов почв России с разделением на основные подтипы, каждый из которых, в свою очередь, включает ряд «фациальных подтипов» в соответствии с термическим режимом:

Луговые почвы - тип почв, формирующихся под луговой растительностью в условиях повышенного поверхностного увлажнения и/или постоянной связи с грунтовыми водами. Луговые почвы характеризуются наличием глеевого горизонта в нижней части профиля, хорошо развитым гумусовым горизонтом, часто засолены и карбонатны.

2. Лугово-черноземные почвы

2.1 Общая характеристика лугово-черноземных почв

Лугово-черноземные почвы -- это полугидроморфные аналоги черноземов, богатые темноокрашенным гумусом почвы с почвенно-грунтовыми водами на глубине 3--7 м, формирующиеся под травяными ценозами лесостепи и степи суббореального пояса в относительно пониженных элементах рельефа. Как самостоятельный тип они были описаны и исследованы советскими почвоведами (Н.П. Белов, Е.В. Лобова, 1930) под названием «луговые черноземы».

Лугово-черноземные почвы распространены пятнами среди черноземов на плоских слабодренированных водоразделах и надпойменных террасах степных рек. Здесь благодаря слабой расчлененности рельефа атмосферные осадки в меньшей степени стекают в гидрографическую сеть, что обусловливает повышенное увлажнение по сравнению с почвами расчлененных пространств. На этих элементах рельефа уровень грунтовых вод повышен и влияние их на почвообразование усилено. На хорошо дренированных возвышенностях лугово-черноземные почвы занимают понижения мезорельефа.

Морфологическое строение лугово-черноземных почв в общих чертах сходно со строением черноземов. Отличительными признаками являются: нарастание влажности сверху вниз по профилю вплоть до уровня почвенно-грунтовых вод, железомарганцевые образования и пятна оглеения в нижней части профиля, повышенная гумусность верхней части гумусового горизонта. При недостаточно внимательном изучении морфологии, при мелкопрофильных исследованиях лугово-черноземные почвы от черноземов нередко не отделяются.

2.2 Свойства лугово-черноземных почв

По своим свойствам лугово-черноземные почвы также близки к черноземам. Ил, К2О3 и 8Юг равномерно распределены по профилю лугово-черноземных почв, принадлежащих к роду обычных. По содержанию и запасам гумуса они несколько превосходят черноземы, в составе их гумуса относительное содержание гуминовых кислот выше, чем в черноземах. В типичных черноземах Среднерусской возвышенности запас гумуса в метровой толще колеблется в пределах 500--650 т/га, в лугово-черноземных почвах Окско-Донской низменности -- 600--750 т/га, отношение С : С_фк в тех же черноземах составляет 1,3--1,8, в лугово-черноземных почвах -- 2--3.

Благодаря, повышенной гумусности верхние горизонты лугово-черноземных почв обладают повышенной емкостью катионного обмена. Эта особенность связана с воздействием грунтовых вод. Реакция почвы близка к нейтральной; у почв, принадлежащих к разным родам, может быть отклонение в кислую или щелочную сторону.

Практически все лугово-черноземные почвы имеют карбонатный горизонт; выделяются роды засоленных почв, нижняя часть профиля которых обогащена легкорастворимыми солями и гипсом, и солонцеватых почв, содержащих Nа⁺ в обменном комплексе.

Лугово-черноземные почвы в большинстве характеризуются тяжелым гранулометрическим составом. В составе илистой фракции по сравнению с черноземами большая доля принадлежит смешанослойным минералам, в результате чего эти почвы обогащены разбухающим компонентом. Содержание этих минералов в полугидроморфных почвах, развитых на лессовидных породах, может достигать 60%, тогда как в черноземах около 40%.

Они обладают зернистой водопрочной структурой, высокой порозностью гумусовых горизонтов (55--65%), наилучшей (по классификации Н.А. Качинского) водопроницаемостью, высокой водоудерживающей способностью.

Лугово-черноземные почвы формируются в таких условиях увлажнения, что сравнительно небольшие колебания в количестве атмосферных осадков и температуры могут привести к изменению типа водного режима. Многолетние засушливые периоды с уменьшением количества осадков на 100--200 мм могут привести к такому сокращению питания почвенно-грунтовых вод и понижению их уровня, что капиллярно-пленочная влага не будет достигать даже нижних почвенных горизонтов. По характеру водного режима лугово-черноземные почвы станут такими же, как авто-морфные черноземы. Многолетние влажные периоды вызывают подъем почвенно-грунтовых вод и переход лугово-черноземных почв в луговые. Изменение водного режима влечет за собой изменения в солевом режиме, характере гумусонакопления и других процессах почвообразования. Эта особенность лугово-черноземных почв -- их чрезвычайно высокая чувствительность к атмосферному увлажнению -- обусловливает сложность, истории их развития. Можно полагать, что в связи с изменениями климатической обстановки в голоцене эти почвы прошли стадию луговых почв, черноземов, несколько циклов засоления-рассоления-осолодения. Все эти этапы оставили след в свойствах лугово-черноземных почв, что позволяет считать их генезис весьма сложным и противоречивым.

Водный режим лугово-черноземных почв, по классификации А.А. Роде, относится к типу выпотного, подтипу лугово-степного; по классификации В.А. Ковды -- к типу промывного гидроморф-ного. Н.И. Базилевич определяет этот режим как попеременный промывной-десуктивно-выпотной. В последнем названии наиболее ясно отражается особенность этого режима, который характеризуется чередованием периодов глубокого промачивания почв талыми снеговыми водами и иногда обильными летними осадками и возвратного капиллярного поднятия влаги. В течение значительной части вегетационного периода сохраняется связь нижней части почвенного профиля с почвенно-грунтовыми водами через капиллярную кайму. Лугово-черноземные почвы значительно лучше увлажнены, чем черноземы.

В лугово-черноземных почвах большое развитие получает дерновый процесс, активно развивается процесс миграции карбонатов, в нижней части профиля -- процессы оглеения и гидроморфной аккумуляции карбоната кальция, гипса, легкорастворимых солей.

Эти почвы обладают более высоким плодородием по сравнению с черноземами из-за лучшей обеспеченности влагой. Преимущества этих почв особенно резко сказываются в засушливые годы.

Рациональное использование лугово-черноземных почв включает те же мероприятия, что и использование черноземов. Однако орошение их требует особенно внимательного подхода, поскольку. Здесь возможен очень быстрый подъем уровня почвенно-грунтовых вод с последующим заболачиванием и засолением.

3. СЕМЕЙСТВО ЛУГОВЫХ КАЛЬЦИЙ-ГУМУСОВЫХ ПОЧВ

3.1 Условия образования и генетические особенности.

Луговые кальций-гумусовые почвы образуются в условиях окислительно-восстановительного режима, при близком залегании к поверхности слабоминерализованных вод гидрокарбонатно-кальциевого состава. Так как они обычно приурочены к понижениям рельефа -- падинам, лиманам, низким террасам рек, -- то временами они могут добавочно увлажняться благодаря поверхностному стоку. Однако основные их свойства связаны с жесткими грунтовыми водами -- источником кальция.

Периодическое воздействие грунтовых вод, богатых гидрокарбонатом кальция, обусловливает нейтральную или слабощелочную реакцию всей почвенной толщи. Переход бикарбоната кальция в карбонат при повышении температуры растворов и увеличении степени их минерализации вследствие испарения и транспирации влаги сопровождается формированием в капиллярной кайме карбонатного аккумулятивного горизонта (5с_а) в виде плотных мергелистых прослоев или скопления плотных карбонатных конкреций. В луговых почвах субтропических и тропических областей, где гидрогенное обызвесткование почв идет очень интенсивно, формируются мощные плотные горизонты -- известковые хард-пэны, или горизонты «канкар». В умеренных поясах, где испарение менее значительно, гидрогенное обызвесткование проявляется меньше. Здесь карбонатные конкреции, как правило, Не сливаются в оплошную плиту, хотя количество их иногда очень обильно.

В некоторых луговых почвах умеренного пояса наряду с карбонатами кальция идет накопление приносимого с грунтовыми водами аморфного кремнезема. Он выделяется в порах и по граням структурных отдельностей в нижней и средней части профиля почв в виде белесой присыпки. Подобные луговые почвы Дальнего Востока, Приамурских прерий были изучены и описаны В.А. Ковдой, Ю.А. Ливеровским и др. (1957), В.А. Ковдой и: Б.А. Зимовцом и др. (1958), где гидроморфность почв поддерживается наличием длительно сезонномерзлого слоя.

Постоянное воздействие на нижнюю часть профиля луговых почв близких грунтовых вод сопровождается восстановлением соединений железа. При подъеме грунтовых вод закисное железо главным образом в форме бикарбоната двухвалентного железа перемещается в верхнюю часть почвы, где окисляется и сегрегируется в мелкие (размером в дробинки) оолитовые конкреции. Обычно-подобному же перемещению и последующей сегрегации подвергаются соединения марганца. Железисто-марганцовистые конкреции или мелкие точечные рыхлые стяжения наиболее обильны в верхнем гумусовом горизонте, в нижней оклеенной части профиля преобладают карбонаты и фосфаты двухвалентного железа.

Характер гумусового профиля луговых почв определяется обильными органическими остатками, поставляемыми травянистой луговой растительностью, и их гумификацией в среде, богатой кальцием. По данным Н.И. Базилевич (1965), ежегодное поступление органических остатков в лугово-черноземные почвы Остепененных лугов Западной Сибири составляет от 60 до 140 Ц./га. Несколько более половины опада приходится на подземную часть. Накопление химических элементов в биомассе остепненных лугов в той части ее, которая возвращается с опадом, лежит в пределах 330--680 кг/га, из них азота 110--160 кг. Доля главнейших органогенов составляет 40--60% от суммы зольных элементов. Содержание биогалогенов (Ма + С1 + 5_ИЗб) незначительно и редко достигает 10% от суммы зольных элементов, а обычно -- 2--3%.

Для луговых черноземовидных почв прерий Дальнего Востока и Смеро-Восточного Китая В.А. Ковда (1959) приводит еще большие цифры емкости биологического кругооборота минеральных веществ -- 2000 --3000 кг/га в год.

Обилие органических остатков, поступающих с наземным опалом при отмирании корней, богатство растительных остатков основаниями и наличие двууглекислого кальция в почве приводят к формированию мощного гумусового профиля луговых почв, с большим содержанием гумуса, которое постепенно уменьшается с глубиной.

Обильный наземный опад обусловливает в целинных почвах формирование горизонта луговой подстилки. Чем сильнее увлажняются луговые почвы, тем больше мощность подстилки. Содержание гумуса в верхней, сильнозадернованной части профиля луговых почв часто достигнет 15--17%; на глубине 50--60 см часто содержание, гумуса равно 5--6%, а на глубине 100--120 ел -- уже 1,0--1,5%. Отношение С_г/Сф больше 1.

В составе гумуса, как правило, преобладает фракция гуминовых кислот, связанных с кальцием. Органические коллоиды здесь, таким образом, прочно скоагулированы, что наряду с действиями разветвленной обильной корневой системы луговой: растительности и многочисленных дождевых червей создает прочную мелкокомковато-зернистую или творожистую структуру-Емкость поглощения луговых почв благодаря обилию органических коллоидов очень велика и в верхних горизонтах часто достигает 50--60 мг-экв на 100 г. Высокая емкость поглощения: нижних горизонтов, составляющая 30--40 мг-экв, обычно характерна для тяжелосуглинистых и глинистых разностей. В минералогическом составе коллоидной фракции луговых почв преобладают смешаннослоистые минералы иллит-монтмориллонитовой группы и монтмориллонит.

Ряд исследователей высказывают предположение о возможном гидрогенном оглинивании луговых, почв, которому способствует периодическое окисление и восстановление, а также приток с грунтовыми водами растворенных кремнезема и магния. Максимального развития процессы гидрогенного оглинивания достигают (см. раздел о слитоземах) в гидроморфных (супераквальных) почвах субтропических и тропических областей.

Во многих луговых почвах, связанных с более минерализованными водами, содержащими кроме бикарбоната кальция соду или сульфаты и хлориды натрия, наблюдаются в различной степени выраженные процессы засоления, осолонцевания и осолодения. Это ряд переходных образований, связывающий типичные луговые почвы с солончаками, солонцами и солодями.

4. Почвы семейства луговых кальций-гумусовых и их использование

В рассматриваемое семейство могут быть включены почвы:

1. Дерново-карбонатные глеевые.

2. Черноземовидные луговые мерзлотные и почвы с длительной сезонной мерзлотой.

3. Черноземовидные луговые.

4. Луговые темноцветные (пойменные, падин и лиманов).

Дерново-карбонатные глеевые почвы распространены в таежной или таежно-лесной зонах на слабодренированных пониженных элементах рельефа (речных и озерных террасах, древнеаллювиальных и флювиогляциальных равнинах) в областях развития массивных карбонатных пород (известняков, мергелей) или рыхлых, содержащих карбонаты кальция отложений (карбонатной морены, морских карбонатных отложений).

Черноземовидные луговые мерзлотные почвы распространены по долинам рек и межгорным впадинам в Южной Сибири. Черно-земовидные луговые с длительной сезонной мерзлотой занимают большие пространства в восточных муссонных областях умеренно холодного пояса азиатского континента. Они были изучены В.А. Ковдой и Ю.А. Ливеровским на древнеаллювиальных равнинах бассейнов рек Уссури, Амура и Сунгари. В Китае эти почвы называют «хету».

В районах распространения этих почв зима холодная, температура января - 20--30°, мерзлота в почвах исчезает лишь в июле, что ухудшает их дренирование. Промывной режим создается во второй половине лета и осенью, когда почвы уже оттаивают. Это теплый и одновременно очень влажный период: 75--80% годовых осадков при общей их сумме 500--800 мм приходится на июль и август. Биологическая активность почв в это время очень велика, все почвенные процессы протекают интенсивно.

Естественная растительность -- высокотравные луга--поставляет большое количество органических остатков. В биологический кругооборот вовлекается от" 1500 до 3000 кг/га в год зольных элементов (Зимовец, 1966). Содержание гумуса "в почвах более высокое, чем в черноземах, -- 180--300 ц/га. Емкость поглощения высокая: в гумусовом горизонте -- 30--35 мг-экв на 100 г.

Почвы в верхних горизонтах слабокислые и содержат до 10-- 12% от емкости поглощенного водорода. Для них характерна специфическая «икряная» структура, высокая скважность. В почвенном профиле часто наблюдаются новообразования аморфного кремнезема и железисто-марганцовые конкреции. На более низких террасах нижние горизонты почв оглеены и содержат карбонаты кальция. Черноземовидные луговые почвы Восточной' Азии богаты азотом, фосфором, калием, отличаются высоким естественным плодородием. Но все, же они очень отзывчивы на внесение азотных и фосфорных удобрений.

Муссонный режим осадков вызывает избыточное поверхностное увлажнение почв в позднелетний и осенний периоды и иссушение весной и ранним летом. Эти явления отрицательно сказываются на урожайности сельскохозяйственных культур. При избыточном увлажнении полей затрудняется уборка зерновых. Для улучшения водного режима рекомендуются мелиоративная глубокая вспашка и устройство мелкой водосборной осушительной сети для перевода части избыточной влаги в глубокие горизонты почв. Зимой эта влага замерзает, а в весенний сухой период при постепенном таянии мерзлоты, она -- источник дополнительного увлажнения почв.

Черноземовидные луговые почвы с длительной сезонной мерзлотой широко используются под сельскохозяйственные культуры, включая рис.

Черноземовидные луговые почвы широко распространены в Северной Америке (штаты Висконсин, Айова, Миннесота), в зоне высокотравных прерий на слабодренированных равнинах, сложенных водноледниковыми отложениями. Они образуют массивы среди черноземовидных почв прерий (бруниземов) в понижениях рельефа, где грунтовые воды находятся на глубине 1,5--3,0 м от поверхности.

Почти с самой поверхности обнаруживаются признаки оглеения железисто-марганцовые конкреции, ржавые и сизо-ржавые пятил Американские почвоведы называют их «гумусовыми глее-шымн почвами». Местами наряду с оглеением наблюдаются признаки засоления и осолонцевания в виде уплотненною солонцеватого горизонта и небольшого количества поглощенного натрия. Карбонатный горизонт в них обычно отсутствует. По наблюдениям Н.Н. Розова, Е.В. Рубилина и Е.Н. Рудневой (1061), и некоторых разрезах этих почв имеются новообразовании аморфного кремнезема, по форме напоминающие карбонатные трубочки и псевдомицелий.

Черноэемовидные луговые почвы североамериканских прерий, Подобно бруниземам, широко используются в земледелии, однако требуют искусственного дренирования. Местами устройство дренажной сети затруднено, так как требующие осушения почвы располагаются в замкнутых бессточных депрессиях рельефа.

В южном полушарии наиболее обширные массивы луговых черноземовидных и луговых темноцветных почв имеются в Южной Америке, где занимают значительные пространства низменных внутренних равнин междуречий Параны -- Уругвая и Рио-Саладо Рио-Колорадо (западная часть Аргентинских памп). Значительная часть этих территорий древнеаллювиальные равнины, местами заболоченные, а в более внутренних и несколько более сухих областях засоленные.

В южной, наиболее сухой части памп широко распространены черноземовидные почвы, называемые «таска», или «каличе». Это почвы с плотными сцементированными известковыми горизонтами, Находящимися на различной глубине от поверхности, реликтовыми Они образовались в луговую стадию развития почв, в настоящее время уже вышедших из под влияния грунтовых вод. Многие Почвы «таска» при распахивании эродируются и на поверхность в виде брони выходят плотные известковые горизонты. На выходах известковых плит начинают развиваться маломощные каменистые почвы со скудной растительностью, они используются как пастбища. Переувлажненные лугово-черноземные почвы депрессии требуют искусственного дренажа и обвалования.

Список используемой литературы

1. Боул С. «Генезис и классификация почв».

2. Маккавеев Н.И. «Теоретические и прикладные вопросы почвоведения».

3. Соколов И.А. «Почвообразование и экзогенез».

4. Глазовская М.А. «Общее почвоведение и география почв». «Почвы мира. Основные семейства и типы почв».

5. «Почвоведение».