Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• Введение
• Глава 1. Характеристика степных почв Евразии
• 1.1 Физико-географические положение и природные условия
• 1.2 Условия почвообразования степных почв Евразии
• 1.3 Основные типы степных почв Евразии
• Глава 2. Характеристика степных почв Северной Америки
• 2.1 Физико-географические положение и природные условия
• 2.2 Условия почвообразования степных почв Евразии
• 2.3 Основные типы степных почв Северной Америки
• Глава 3. Основные общие черты и различия степных почв Северной Америки и Евразии и экологические проблемы
• Заключение
• Список использованной литературы

Введение

Почвоведение затрагивает различные сферы общественной жизни, а почва является основой для существования любой цивилизации. Изучение почв является важным направлением науки, которое может повлиять на развитие как как отдельных государств, так и человечества в целом.

Земля и окружающая ее вселенная является замкнутой системой, имеющей свои закономерности развития. Изменение одного компонента этой системы ведет к изменению системы в целом. В последнее время среди ученых утвердилось мнение о том, что изменение температуры земной поверхности может привести к глобальному потеплению. В свою очередь, глобальное потепление может привести не только к катаклизмам, но и к изменению почвенного покрова в некоторых регионах нашей планеты. На Земле существует яркий пример такой переменчивости. Северную часть лесостепной зоны занимают серые лесные почвы, происхождение которых до конца не изучено. Ряд ученых почвоведов и ботаников рассматривают почвы лесостепи как сформировавшиеся в прошлом в условиях степного режима, а затем, вследствие похолодания и увлажнения климата и наступления леса на степь, претерпевшие процесс деградации и оподзоливания.

В нашем случае следует говорить о грядущем изменении генезиса почв на территории нашей страны и других регионов с лесными почвами. Вследствие глобального потепления климата зона степей может сместиться на север и захватить часть территории Республики Беларусь. Хотя это дело далекого будущего, но задуматься об этом стоит уже сегодня.

Объект исследования - почвы степей.

Предмет исследования - характеристика степных почв

Цель работы: изучить и провести сравнительную характеристику степных почв Северной Америки и Евразии.

В задачи курсовой работы входило:

1.Охарактеризовать степные почвы

2.Найти сходства и различия степных почв Евразии и Северной Америки

3.Показать необходимость рационального использования этих почв.

Глава 1. Характеристика степных почв Евразии

1.1 Физико-географические положение и природные условия

В международной системе WRB почвы объединяются в общности, одной из которых является общность степных почв. В её состав входят три типа почв. Черноземы - почвы с мощным поверхностным горизонтом и обогащенные карбонатами в подпочве. Каштаноземы - почвы с менее мощными, рыжевато-коричневатыми поверхностными горизонтами и наличием карбонатов и гипса на некоторой глубине, характерны для сухих степей. Файоземы - почвы прерий, памп и некоторой части лесостепи с характерной высокой степенью насыщенности основаниями, но не имеющие видимых признаков вторичной аккумуляции карбонатов (Рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Почвенная карта мира [6]

Евразия является гигантским материком с невероятно разнообразным сочетанием различных типов почв. Здесь степные почвы распространены в лесостепной и степной природной зоне суббореального почвенно-биоклиматического пояса, а также в горных районах.

Зона лесостепи имеет форму широкой, открытой к югу, дуги. Западная ветвь дуги включает Карпаты и Северный Кавказ, с прилегающими к ним межгорными и предгорными степными равнинами и котловинами. K востоку от Карпат область протягивается в виде узкой полосы через Восточно-Европейскую и Западно-Сибирскую равнины, сильно расширяется в горно-котловинной области Южной Сибири и замыкается на востоке провинцией Амуро-Маньчжурских прерий (Рисунок 1.2 - 1.3) [2].

Рисунок 1.2 - Почвенная карта Европы [6]

В этой зоне наблюдается закономерное сочетание серых лесных и черноземных почв. На равнинах серые лесные занимают северное, а на возвышенностях и в горах более высокое положение, чем лесостепные черноземы. Это позволяет выделить две почвенные зоны: зону серых лесных почв и зону черноземов луговых степей. Границы между этими зонами очень изрезаны. В обеих зонах имеются «острова» почв, принадлежащих соседней зоне.

В восточной части зоны выделяется провинция Амуро-Маньчжурских прерий.

Рисунок 1.3 - Почвенная карта Азии [6]

Степная зона в Евразии располагается к югу от лесостепной и образует внутреннюю дугу, обрамляющую с северо-запада, севера и востока обширную монолитную зону пустынь и полупустынь Евразии. В степную область входит: южная часть Русской равнины, южная часть Западно-Сибирской низменности и Казахская складчатая страна, предгорные равнины Алтая, степная зона Северной и Внутренней Монголии и Лёссового плато Китая. Эту зону делят на две части: Европейско-Казахстанскую часть, с широтной зональностью почвенного покрова, и Монголо-Китайскую, с широтно-долготной зональностью (Рисунок 1.2 - 1.3).

Следует сказать, что черноземы также распространены в межгорных котловинах Северного Кавказа и Южной Сибири [2].

1.2 Условия почвообразования степных почв Евразии

Сложная структура горизонтальной и вертикальной зональности почв Евразии обусловлена сочетанием и взаимодействием ряда факторов.

1. Значительная протяженность континента с севера на юг, что обусловливает разнообразие почв, связанное с термической поясностью.

2. Значительная протяженность континента в широтном направлении и монолитность суши, что обусловливает проявление как приокеанических, так и внутриконтинентальных типов зональности почв.

3. Наличие обширных равнин в западной и центральной части континента, с чем связано формирование хорошо выраженных широтных почвенных зон значительной протяженности.

4. Наличие горных поднятий в различных частях континента, вызывающих не только появление вертикальных почвенных зон, но и существенно изменяющих состав и конфигурацию почвенных зон на прилегающих равнинах.

Как следствие, существуют некоторые особенности формирования почвенного покрова.

В северной половине континента преобладает широтное направление почвенных зон, особенно отчетливо проявляющееся на равнинах Восточной Европы, Западной Сибири, Средней и Центральной Азии.

Монолитность азиатской суши в бореальном, суббореальном и субтропическом поясах в совокупности с изолирующим влиянием горных поднятий обусловливает резкую континентальность и сухость климата.

В условиях, где изменение климата от океанических к континентальным областям происходит постепенно, где горные барьеры не столь высоки и влага восточных муссонов проникает во внутренние части континента, формируется серия переходных почвенных зон, приобретающих на равнинах Маньчжурии и Внутренней Монголии четко выраженное меридиональное направление. Это области распространения черноземовидных почв прерий, черноземов, каштановых и бурых пустынно-степных почв[2].

Так же стоит сказать про особенности формирования непосредственно степных почв. Для образования степных почв необходимо сочетание следующих условий:

1. ежегодное поступление в верхние горизонты почвы и на ее поверхность богатой зольными элементами большой массы органических остатков, поставляемых преимущественно травянистой растительностью;

2. богатство материнской породы основаниями, в частности кальцием, в форме первичных или вторичных минералов;

3. наличие в годовом цикле периодов сильного охлаждения или замораживания почв, что ослабляет интенсивность процессов внутрипочвенного выветривания и оглинивания;

4. климатические условия, в которых периоды хорошего увлажнения почвы сменяются периодом ее иссушения, что исключает быструю минерализацию органических остатков и способствует их накоплению в форме гумусовых веществ [2].

Несмотря на то, что максимум годовых осадков в зоне степей приходится на летний период, максимум сухости почв наблюдается также летом. Это обусловлено: во-первых, высокими температурами летнего периода (средние температуры июля составляют здесь 20-23°) и испарением значительной доли летних осадков; во-вторых, крайне неравномерным выпадением осадков в течение лета, несмотря на летний максимум их. Между отдельными ливневыми дождями устанавливаются более или менее длительные периоды засухи. В первую половину лета, когда растения бурно вегетируют, часть проникающих в почву осадков расходуется на транспирацию. Таким образом, большую часть лета почвы сухи. В результате ослабляется микробиологическая деятельность[2].

Весенний и осенний максимумы активной микробиологической деятельности прерываются длительным летним периодом относительного покоя и зимним, когда почвы находятся в мерзлом состоянии и покрыты снегом. Это задерживает процессы минерализации. Значительная доля органических соединений консервируется и накапливается в форме гумуса.

1.3 Основные типы степных почв Евразии

К степным почвам Евразии относятся черноземы, каштаноземы и черноземовидные почвы прерий (файоземы).

Черноземы считаются наиболее плодородными почвами мира. Однако черноземы достаточно разнообразны. Их делят на подтипы по содержанию гумуса, общим химическим и физическим свойствам.

В природной зоне лесостепи распространены черноземы трех подтипов:

1. типичные(8-12 % гумуса),

2. выщелоченные(6-10 % гумуса),

3. оподзоленные(5-8 % гумуса);

В природной зоне степи распространены черноземы двух подтипов:

1. обыкновенные(6-10 % гумуса),

2. южные(4-6 % гумуса).

Так же условия черноземообразования зависят от фациальных особенностей. Черноземы западной фации развиваются в условиях короткой, теплой и влажной зимы, теплого лета и сухой осени. В результате образуется мощный гумусовый горизонт. Черноземы континентальной фации более гумусны, но имеют укороченный гумусовый горизонт. Черноземы резко континентальной фации (Восточная Сибирь и Центральная Азия) маломощные и малогумусные. По запасам гумуса они в 2,0-2,5 раза беднее черноземов континентальной фации [1].

По мере передвижения с запада на восток увеличивается сухость климата и его континентальность, так как зимние температуры понижаются, а летние остаются на одном уровне. Продолжительность периода с температурой выше 10 °С от 180 на западе до 100 на востоке, сумма активных температур от запада к востоку изменяется с 3600 до 1700 °С., коэффициент увлажнения от 0,6 до 1,0.

Степи характеризуются большой плотностью растительного покрова и разнообразием слагающих его видов. Здесь много широколиственных высокостебельных злаков, например Bromus inermis, Calamagros tisepigeios, Agropyrum intermedium. Из плотнокустовых злаков обычно присутствуют: Stipa pennata, S. dasyphylla.Разнообразны представители разнотравья. Из них наиболее обильны: Adonis vernalis, Filipendula hexapetala, Pulsatilla patens, Salvia pratensis [3].

Основные черты всех подтипов черноземных почв:

1. Чернозёмы имеют общую структуру генетического профиля. На поверхности находится гумусово-аккумулятивный горизонт. Непосредственно ниже гумусового горизонта находится иллювиальный горизонт. Может присутствовать гипсовый горизонт (Рисунок 1.4)

2. В черноземах наблюдается значительное накопление гумуса. Падение содержания гумуса по профилю происходит постепенно. В его составе преобладают гуминовые кислоты.

3. Накопление гумуса протекает в условиях нейтральной среды, о чем говорят значения рН, близкие к 7,0. В нижнем горизонте почвы реакция щелочная.

Рисунок 1.4 - Профиль чернозема [7]

4. Почвы имеют большую емкость поглощения и полностью насыщены основаниями, с преобладанием в составе поглощенных оснований кальция.

5. В иллювиально-карбонатном горизонте, накапливаются карбонаты кальция в количестве большем, чем в почвообразующей породе.

6. Нет существенных изменений гранулометрического состава по профилю. В минералогическом составе преобладают первичные минералы, среди вторичных - монтмориллонит.

7. Залегают на лессах и лессовидные суглинках. Характерной особенностью являются: палевый или буровато-палевый цвет, карбонатность, пылево-суглинистый гранулометрический состав с преобладанием крупнопылеватой фракции (0,05-0,01 мм) [2].

Теперь стоит указать некоторые особенности отдельных подтипов почв, которые принято называть файоземы.

В выщелоченных черноземах, часто приуроченных к депрессиям рельефа, получающим избыток поверхностной влаги за счет бокового стока, начало появления новообразований карбонатов кальция находятся не у нижней границы горизонта А (как это наблюдается в типичных черноземах), а опущено глубже, вскипание в них начинается со 140-150 см.

В оподзоленных черноземах, занимающих так же, как и выщелоченные черноземы, относительно пониженные и лучше увлажняемые элементы рельефа, наряду с понижением границы карбонатного горизонта наблюдается некоторое увеличение содержания ила в горизонте АВ и появление белесой присыпки на гранях структурных отдельностей в нижней части горизонта А.

Файоземы Амуро-Маньчжурских прерий называют темноцветными луговыми почвами прерий («хэту»). Гумусовый горизонт в этих почвах составляет 100-200 см при содержании гумуса в верхней части 10-15%. Они богаты азотом, фосфором, калием и отличаются высоким плодородием. На этих почвах выращивают рис, пшеницу, ячмень, сою, кукурузу, овощи и бахчевые культуры. Для успешного ведения земледелия и расширения посевных площадей требуется регулирование стока, устройство мелкой дренажной сети и сбросных каналов [2].

Исследованию черноземов лесостепи и северной части степной зоны посвящена фундаментальная работа Е.А. Афанасьевой «Черноземы среднерусской возвышенности»(1966).

Черноземы принадлежат к одним из самых плодородных почв мира. Хорошие физические свойства, водопрочная структура, воздухо- и водопроницаемость, большая водоудерживающая способность, значительные запасы азота, фосфора, калия в совокупности обусловливают высокое природное плодородие этих почв. На этих почвах выращивают ценные зерновые культуры, в том числе твердые пшеницы, кукурузу, сахарную свеклу, подсолнечник, разбивают сады и виноградники.

К сожалению, реализации потенциального плодородия этих почв препятствуют неустойчивый водный режим, частые засухи, эрозия. Поэтому главными мероприятиями являются методы регулирования водного режима созданием полезащитных полос, организацией территории, системой агротехнических приемов по накоплению и сохранению влаги, проведением снегозадержания и др. Для защиты от водной и ветровой эрозии необходимы почвозащитные севообороты, безотвальная и минимальная способы обработки почвы, кулисные посевы, террасирование склонов и др.

В свою очередь при длительном их сельскохозяйственном использовании необходимо пополнение элементов, ежегодно отчуждаемых с урожаями, поэтому необходимо вносить удобрения, прежде всего фосфорные и азотные.

Каштаноземы являются вторыми по значимости почвами степной области. Эти зональные почвы сухих степей отличаются от черноземов меньшей мощностью, более светлой окраской гумусового горизонта и более активной аккумуляцией карбонатов. Они формируются в наиболее теплых и сухих частях зоны степей, характерна холодная зима с небольшим снежным покровом и теплое засушливое лето.

Каштановые почвы делятся на 3 подтипа:

1. темно-каштановые почвы содержат 4,0-4,5% гумуса, при мощности гумусового горизонта 35-45 см;

2. каштановые почвы содержат 3,0-3,5% гумуса, при мощности гумусового горизонта 25-30 см;

3. светло-каштановые почвы содержат 1,0-2,0% гумуса, при мощности гумусового горизонта 30-40 см.

Каштановые почвы развиваются в области суббореального субаридного климата, для которого характерны теплое засушливое лето и холодная зима с незначительным снежным покровом. Температура июля 20-25°С, января от -5 до -25°С. Среднегодовая температура 2-10°С. Сумма активных температур - 2200-3500°С. Ежегодное количество осадков 200- 400 мм, максимум осадков приходится на лето, они часто выпадают в виде ливней. Испаряемость превышает количество осадков, коэффициент увлажнения составляет 0,25-0,45. Часты суховеи. Климатические показатели обусловливают непромывной тип водного режима, благодаря чему перемещение веществ происходит лишь в пределах почвенного профиля [1].

Морфологический профиль каштановых почв включает:

1. гумусово-аккумулятивный горизонт, мощность 25-40 см, темно-каштановый, структура от мелко- до среднекомковатой; в условиях целины густо переплетен корнями растений;

2. переходный горизонт, мощность 15-20;

3. карбонатный горизонт, начинается непосредственно у границы распространения гумуса, с глубины 40-45 см, и распространяется до глубины 80-90 см. В зависимости от характера материнских пород различно окрашен, чаще всего в желто-бурый или желтый цвет, с ярко-белыми или желтовато-белыми крупными пятнами и примазками извести. Горизонт плотен, имеет хорошо выраженную ореховато-призматическую структуру; часто встречаются кротовины. На глубине около 100 см плотность горизонта уменьшается, новообразований карбонатов меньше.

4. иллювиальный гипсовый горизонт - с глубины 100-110 см, значительно рыхлее предыдущего и несколько влажнее, так как гипс обладает большей гигроскопичностью, чем углекислый кальций. Новообразования гипса могут быть весьма разнообразны по форме. Иногда это ярко-белые тонкие прожилки, иногда - мелкокристаллические мягкие стяжения или более плотные крупнокристаллические друзы (Рисунок 1.5).

Стоит отметить, что для каштаноземов характерна насыщенность карбонатами и нейтральная реакция среды.

Каштановые почвы обладают довольно высокой степенью естественного плодородия. Они могут использоваться без полива под различные сельскохозяйственные культуры, в годы с обильными осадками дают высокие урожаи. Но количество осадков в зоне сухих степей подвержено большим колебаниям от года к году, и в целом сельскохозяйственные культуры здесь страдают от недостатка влаги, поэтому освоение каштановых почв обычно сопровождается мероприятиями по сохранению и повышению запасов влаги на полях. Это - осенняя пахота и ранневесенняя зяблевая вспашка или лущение посевов в целях увеличения водопроницаемости почв и уменьшения ее испаряющей способности, зимние мероприятия по снегозадержанию, а также полезащитное лесоразведение. Местами каштановые почвы орошаются, что резко увеличивает урожайность культур[2].

Рисунок 1.5 - Профиль каштаноземов [7]

Глава 2. Характеристика степных почв Северной Америки

2.1 Физико-географические положение и природные условия

Материк Северная Америка имеет уникальный почвенный покров благодаря необычному сочетанию рельефа и климатических условий. Многие почвы имеют меридиональное распространение. Один из примеров этой особенности - степные почвы. Они являются зональными почвами лесостепной и степной природной зоны суббореального пояса.

В отличие от Евразии на метрике кроме черноземов и каштаноземов широко распространены так называемые почвы прерий или файоземы. Они развиваются в условиях достаточного увлажнения в лесостепи, пампе и прериях (бруниземы, часть черноземов, темно-серые лесные и т.д.).

Зона лесостепи располагается внутри континента (см. рис. 4). Он имеет форму открытой к югу дуги, северные части которой находятся на 50-58° с. ш., а южные части западной, наиболее длинной ветви дуги доходят до 38° с. ш. В южной части зоны распространены файоземы. Они лежат к югу от Великих озер и охватывают междуречья рек Миссисипи, Миссури, Миннесота, Висконсин и Огайо в пределах штатов Айова и Миссури. Границы зоны файоземов на юге проходят около 38° с. ш. и совмещаются с границей древних оледенений (канзасского и иллинойского) [2].

Обширные пространства Великих равнин южной Канады и США, лежащие внутри континента и защищенные с запада Кордильерами, представляют собой зону степей. Соответственно зонам увлажнения располагаются растительные и почвенные зоны. Восточная, несколько лучше увлажняемая зона представляет типчаково-пырейные и ковыльные степи на черноземах. Западная сухая зона - это низкотравные степные формации плато Великих равнин - дерновинно-злаковые и плотно-дерновинно-злаковые степи на каштановых почвах (Рисунок 2.1).

Внешняя узкая дугообразная зона черноземов на большей своей части вытянута в меридиональном направлении. Широтный короткий отрезок зоны находится на 52-53° с. ш., в южной части штатов Альберта и Саскачеван (Канада). Меридиональный отрезок зоны протягивается несколько восточнее меридиана 100°, по границе с файоземами, и достигает на юге 37° с. ш., т. е. находится уже в северной части субтропического пояса [4].

Рисунок 2.1 - Почвенная карта Северной Америки [6]

Зона каштановых почв протягивается в меридиональном направлении от 52 до 37-35° с. ш. и занимает наиболее засушливые области Великих равнин в умеренном поясе. Значительная, западная часть этой зоны лежит в области высоких плато, у подножий Скалистых гор, где абсолютные высоты в одиночных массивах, например в Блэк-Хилс, поднимаются до 2200 м. К востоку, по мере удаления от подножия Кордильер, высоты снижаются до 700-800 м.

Отличительной чертой степной зоны Северной Америки являются почвы горных долин центральной части лесостепной зоны Кордильер, которые имеют характерное меридиональное распространение. Этому способствует ряд факторов, самым важным из которых является наличие преграды в виде гор на пути движения воздушных масс с Тихого океана. Западная часть зоны, защищенная с запада Береговым хребтом и лежащая в дождевой тени, представляет собой ряд плато на 700-1800 м абсолютной высоте. Количество осадков здесь 600-300 и даже 200 мм в год. В межгорных котловинах, расширениях речных долин, наиболее сухих в бассейне р. Колумбии, появляются злаковые и злаково-полынные степи на черноземах, каштановых и бурых пустынно-степных почвах[2].

2.2 Условия почвообразования степных почв Евразии

Сложный характер почвенного покрова и разнообразие почв континента в целом обусловлено взаимодействием ряда факторов. Главные из них:

1) значительная протяженность континента с севера на юг;

2) наличие вдоль западного побережья горного барьера;

3) четвертичные оледенения и широкое распространение комплекса моренных, водно-ледниковых и лёссовых отложений.

В следствии формируется особенный почвенный покров.

Наличие на западе континента Кордильер, протягивающихся через все термические пояса, определяет в значительной мере распределение осадков на внутренних равнинах и нагорьях, лежащих в «дождевой тени».

В распределении осадков и зон увлажнения на большей части равнин континента наблюдается не широтная, а меридиональная зональность. В умеренном поясе, где господствуют западные ветры, максимальное количество осадков-- 1000--2000 мм и более выпадает на обращенных к Тихому океану западных склонах Кордильер, с максимумом зимой и осенью. К востоку от горного барьера, в пределах Великих и Цетральных равнин, количество осадков падает до 300--500 мм. С приближением к Атлантическому побережью, в области Великих озер и Аппалачей количество осадков вновь увеличивается до 1000--2000 мм

Весьма существенное значение в формировании различных комплексов почвообразующих пород и форм рельефа имело четвертичное материковое оледенение Северной Америки и литология ложа ледника. Так же, как и в Европе, здесь было несколько оледенений, но границы распространения древних оледенений почти совпадают. Ледники покрывали большую площадь континента и спускались до 40° с. ш. В области центральных равнин ледниковые моренные отложения достигают 38° с. ш., т. е. проникают в субтропический пояс[4].

2.3 Основные типы степных почв Северной Америки

Основные типы степных почв Северной Америки - это черноземы, каштаноземы и файоземы.

Файоземы формируются в условиях с влажным умеренно теплым климатом под богатой разнотравной растительностью. От черноземов они отличаются промывным водным режимом, кислой реакцией, преимущественно фульватным составом гумуса, малой насыщенностью поглощающего комплекса и отсутствием иллювиально-карбонатного горизонта.

В пределах зоны файоземов выделяют три меридиональные подзоны: западную - черноземовидных почв; центральную - типичных файоземов; восточную - оподзоленных файоземов (переходных к серо-бурым оподзоленным почвам).

Файоземы распространяются во влажном умеренно теплом климате. Осадки - 800-900 мм в год - равномерно распределены по сезонам. Средние температуры июля колеблются около 25°, а января - около 0°. Средний годовой коэффициент увлажнения здесь больше 1,0 и даже в летние, наиболее теплые месяцы не опускается ниже 0,7-0,6.

Лёссовидные суглинки различного генезиса, подстилаемые на небольшой глубине мореной или часто коренными породами (на значительных пространствах доломитами и доломитизированными известняками),- господствующая почвообразующая порода.

В областях развития типичных файоземов содержание ила в почвообразующих породах составляет около 30%, а общее содержание физической глины - около 55%. Следовательно, почвообразование шло в условиях значительной огненности минерального субстрата.

Естественной растительностью, под которой образовались файоземы, были высокотравные прерии, сложенные многолетними злаками, с глубокой корневой системой, преимущественно из рода бородачей (Andropogon furcatus) с большим участием пышного разнотравья, образующего густой сомкнутый покров, местами почти в рост человека.

Профиль наиболее типичного файозема, не подвергавшегося распахиванию и эрозии, представляет собой следующее: под слоем дернины (А0) располагается очень темно-бурый, почти черный, но с ясным буроватым оттенком, гумусовый горизонт Ah мощностью около 30-40 см. Он имеет пороховидную или мелкозернистую структуру, несколько укрупняющуюся с глубиной. Ниже идет обычно темно-бурый, несколько уплотненный иллювиальный горизонт Bt, имеющий хорошо выраженную комковатую структуру, с глубиной структурные отдельности укрупняются; по граням структурных отдельностей окраска в некоторых разрезах значительно темнее, чем внутри них, что говорит о передвижении в этот горизонт растворимых гумусовых веществ из более верхнего слоя. Этот бурый, уплотненный, лишенный карбонатов горизонт доходит до глубины 150--160 см. В пределах горизонтов Ah и Bt обильны ходы червей. Некоторые почвы сплошь сложены копролитами червей, особенно в гумусовом и верхней части иллювиального горизонта. На глубине 150-180 см в некоторых почвах прерий наблюдаются выделения карбонатов, но весьма часто карбонатный горизонт отсутствует и вскипание начинается лишь в материнской породе (Рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Профиль файоземов [8]

Реакция слабокислая в верхних горизонтах, приближается к нейтральной (рН 6,6) в нижней части профиля. Распределение по профилю илистой фракции подвижного железа, а также железа и алюминия в валовом анализе указывает на некоторое слабое вымывание этих компонентов. Кальций и в меньшей степени магний также вымываются из верхних горизонтов. В верхней части профиля значительную долю в поглощающем комплексе (свыше 30% от суммы поглощенных катионов) составляет водород. Книзу степень ненасыщенности падает. Однако сколько-нибудь заметного разрушения поглощающего комплекса в файоземах не обнаруживается, так как по всему профилю сумма поглощенных катионов остается почти постоянной и высокой.

Содержание гумуса в верхнем горизонте файоземов колеблется в широких пределах. В наиболее многогумусных почвах штатов Висконсин и Айова содержание гумуса 9-10%. Но в этих же штатах встречаются почвы, где 3,5-5,0% гумуса в верхней части профиля. В юго-западной части зоны файоземов в штате Миссури преобладают малогумусные файоземы, хотя и с глубоким проникновением гумуса по профилю. В верхних горизонтах отношение фульвокислот к гуминовым кислотам близко к единице.

Файоземы обладают высоким естественным плодородием и широко используются в сельском хозяйстве. Целинных земель здесь мало. На файоземах получают высокие урожаи кукурузы, сои («Кукурузный пояс» США), пшеницы, овощей и других культур. К лимитирующим факторам относятся периодические засухи, ветровая и водная эрозия. При длительной эксплуатации теряют гумус, структуру, порозность[5].

Изучению файоземов были посвящены работы таких ученых, как Н.Н. Розова, Е. В. Рубилина и Е.Н. Руднева и многих-многих других.

Среди черноземов выделяются подзоны выщелоченных (которые сливаются с зоной черноземовидных почв прерий), обыкновенных и южных черноземов.

Различия в характере почвенного покрова, связанные с климатическими и геоморфологическими особенностями отдельных частей зоны, позволяют разделить ее на две провинции: северную - Канадскую и южную - Центрально-равнинную.

Канадская черноземная провинция находится в пределах древнеледникового сильно размытого моренного рельефа и обширных озерно-ледниковых равнин. По характеру ландшафтов черноземная зона Канады сходна с черноземной зоной Западной Сибири.

Центрально-равнинная область черноземов лежит вне границ оледенений. Равнины здесь более расчленены, хорошо дренированы, местами почвы сильно эродированы. В самой южной части области имеются выходы на поверхность коренных массивных пород: известняков, доломитов, песчаников, с которыми связаны маломощные щебенистые черноземы.

Среднегодовое количество осадков в пределах этой зоны увеличивается с севера на юг от 350-400 до 750-790 мм. Однако увеличение в этом же направлении среднегодовых и летних температур (средняя температура июля на севере около 20°, а на юге около 26°) обусловливает одинаковую степень увлажненности почв. Среднегодовой коэффициент увлажнения здесь ниже 1, а 3-6 месяцев в году опускается ниже 0,6.

На большей части территории преобладают злаковые ковыльные и ковыльно-пырейные степи. В составе злаков преобладают: Stipa spartea, St. commata, Agropyrum dasystachium; на юге -- Festucas cabrella. Травостой достигает 50 см высоты.

Рисунок 2.3 - Профиль черноземов [8]

Профиль черноземов включает гумусовый горизонт А черного или темно-бурого цвета, структурный, рыхлый, мощностью 20- 30 см; глубже находится переходный горизонт АВ-серовато-бурого цвета, несколько более уплотненный мощностью 20-30 см. На глубине около 50 см начинается карбонатный горизонт сменяющийся карбонатной почвообразующей породой.

Черноземы в Северной Америке мало- и среднегумусные (3-5% гумуса), часто гипсоносны. Однако на породах более легкого механического состава (супесях) распространены бескарбонатные черноземы.

Зона черноземов так же, как и зона файоземов, наиболее интенсивно используется в земледелии - около 90% площади распахано. Здесь сосредоточены посевы пшеницы и кукурузы.

В зоне каштаноземов выделяют два подтипа почв: темно-каштановые и каштановые.

Великие равнины изолированы Кордильерами от западных воздушных масс. Здесь проявляется аридный тип климата, свойственный подгорным равнинам, лежащим в «дождевой тени». Количество осадков здесь от 300 до 400 мм, сильно колеблется по отдельным годам. Максимум осадков выпадает в поздневесеннее - раннелетнее время. Вторая половина лета очень сухая. Зимы - суровы, особенно в северной части зоны. На юге температура января составляет немногим ниже 0°С, температура июля - 22-25°.

Наиболее высокая, примыкающая к Кордильерам часть плато покрыта низкотравными злаковыми степями, где господствуют трава Грамма (Bouteloa gracilis), бизонова трава (Bulbis dactiloides) и аристида (Aristida Iongiseta). На более низких ступенях плато, на севере и востоке преобладают ковыльные степи, с тонконогом и полынями.

В Канаде территории, занятые темно-каштановыми и каштановыми почвами, используются в земледелии. Здесь сооружены ирригационные устройства и развито поливное земледелие. Выращиваются преимущественно яровые культуры. Часты суховеи и широко распространена дефляция почв[2].

почва степной экологический

Глава 3. Основные общие черты и различия степных почв Северной Америки и Евразии и экологические проблемы

Общими чертами для степных почв обоих материков являются:

1. типовой состав (разнообразие почв обоих материков достигается за счет распределения на их территории трех основных типов почв);

2. форма ареалов (вытянутая);

3. эрозия (ветровая и водная эрозии, которые соответственно приводят к дефляции почв и оврагообразованию);

4. возраст (почвы формировались в течении 3000 лет после отступления последнего валдайского оледенения в Азии, висконсинского в Северной Америке и вюрмского в Европе);

5. гранулометрический состав и генезис почвообразующих пород (лёссы и лессовидные суглинки с преобладанием крупнопылеватой фракции).

6. характер растительности

Общность различных характеристик почв говорит о сходных условиях почвообразования и распределения почв.

Так же, как и у любых других разорванных ареалов, у степных почв двух континентов существуют отличия. Это флора и фауна, так как на каждом из континентов существуют эндемичные виды. А так же взаимное расположение почв или география ареалов. Здесь следует упомянуть отличие Северной Америки от других континентов тем, что материк имеет меридиональное распределение природных зон. Эта особенность связана с наличием береговых барьеров представленных высочайшими горами планеты. В связи с этим почвы степной зоны на территории материка так же имеют меридиональное простирание в отличие от степных почв Евразии.

К сожалению, реализации потенциального плодородия степных почв обоих континентов препятствуют неустойчивый водный режим, частые засухи, эрозия. Главной экологической проблемой является водная и ветровая эрозия.

Максимальная степень освоенности территории, широкое распространение покровных отложений низкой противоэрозийной стойкости, значительное количество осадков в эрозионно опасный период, высокая расчлененность территории создали условия для максимального развития процессов водной эрозии. Особенно высокие значения твердого стока характерны для Среднерусской, Ставропольской возвышенностей, территории Молдавии, районов Высокого Заволжья и Донбасса. В результате образуются овраги. Примером является процесс оврагообразования в США в штате Огайо, где вследствие не правильной вспашки земель на холмистых территориях обширные площади плодороднейших земель стали не пригодны для использования.

Высокая степень распаханности территории, неустойчивое, периодически недостаточное увлажнение, высокая повторяемость ветров, часто суховейных, способствуют широкому распространению ветровой эрозии почв. Наиболее хорошо документированы катастрофические проявления ветровой эрозии в виде пыльных бурь.

На территории Евразии наибольший ущерб нанесли грандиозные пыльные бури 1892, 1928, 1960, 1969 гг. В апреле 1928 года в степных и лесостепных областях Украины ветер поднял с площади 1 млн кмІ более 15 млн т чернозёма. Чернозёмная пыль была перенесена на запад и осела на площади 6 млн кмІ в Прикарпатье, в Румынии и в Польше. Высота облаков пыли достигла 750 м, мощность черноземного слоя в пострадавших областях Украины уменьшилась на 10-15 см. В 1960 г. от пыльных бурь пострадали посевы на площади более 4 млн га. Широкому распространению ветровой эрозии в Сибири, в Казахстане, на южном Урале и в Поволжье положило начало массового освоения целинных и залежных земель.

Серия пыльных бурь на территории США и Канады в период Пыльного котла (1930-1936 гг.) заставила переехать сотни тысяч фермеров. В периоды многогодичных засух годов 1954-56, 1976-78 и 1987-91 на территории Северной Америки возникали интенсивные пылевые бури.

Для борьбы с эрозией почв разработан и широко применяется комплекс агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий. При его осуществлении учитывают природные условия и особенности эрозионных процессов применительно к конкретной территории, что имеет решающее значение для борьбы с этим явлением.

К основным агротехническим мероприятиям в районах, подверженных водной эрозии, относятся: обработка почвы и посев поперек склонов или по горизонталям; размещение культур сплошного посева и пропашных чередующимися полосами; устройство на пашне временных земляных валиков, прерывистых борозд и лунок для задержания талых вод; проведение периодической глубокой вспашки с целью улучшения водопроницаемости почв, накопления влаги и создания мощного культурного слоя; создание буферных полос посевом многолетних трав, террасирование склонов, шпалерная посадка культур, применение удобрений и другие.

Для борьбы с ветровой эрозией применяют: безотвальную обработку почвы с оставлением на ее поверхности стерни и растительных остатков; использование гербицидов для уничтожения сорняков и предотвращения излишнего распыления почвы обрабатывающими орудиями; перекрестный и узкорядный посев культур; снегозадержание, посевом высокостебельных растений (кулисы); посев много- и однолетних культур чередующимися полосами, направленными поперек господствующих ветров; внедрение почвозащитных севооборотов.

Заключение

Почве принадлежит важная роль в природной среде обитания человека. Прежде всего, потому что почва - основное средство сельскохозяйственного производства, относящееся к категории условно возобновляемых природных ресурсов.

Международные декларации и соглашения по проблемам природопользования («Всемирная стратегия охраны природы», «Всемирная почвенная хартия», «Основы мировой почвенной политики») утверждают значение почвы как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли.

Поэтому вопросы землепользования затрагивают комплекс сложных проблем социально-экономического характера: вопросы земельной собственности, земельного законодательства, земельного права, экономической оценки земель и т.д., это все указывает на актуальность выбранной темы, её значимости для современного общества.

Достоверным является тот факт, что степные почвы являются самыми плодородными почвами в мире. Поэтому следует рационально и бережно использовать их. Выведение даже малой площади этих почв из использования может привести к коллапсу и исчезновению некоторых видов растений и животных, а так же может отрицательно повлиять на развитие стран, широко использующих эти почвы в обеспечении своего населения и в торговле с другими странами сельскохозяйственной продукцией .

В работе были рассмотрены основные типы степных почв, условия их формирования и физико-географическое положение этих почв. Так же была проведена сравнительная характеристика степных почв Северной Америки и Евразии и определены основные проблемы, связанные с использованием степных почв. Стоит сказать, что по результатам работы было определено 6 общих черт почвенного покрова и два качественных отличия степных почв двух континентов. Наиболее характерными сходствами и различиями являются типовой состав почв и география почв соответственно. Главной проблемой степной зоны обоих континентов является ветровая и водная эрозия.

Первая и вторая главы посвящены описанию ареалов распространения, условий формирования и основных типов почв в степной зоне Северной Америки и Евразии. Так же большое внимание было уделено описанию отличительных особенностей степных почв обоих континентов

Третья глава посвящена описанию сходства и различия степных почв двух континентов. Так же в этой главе освящены основные экологические проблемы, связанные с не рациональным использованием и небрежным отношением к почвам степей. Здесь же описаны методы предотвращения эрозии почв и методы по улучшению качественного состава почв.

В заключение следует сказать, в данной работе не был освещен весь объем материала, поэтому в будущем возможны изменения и дополнения в работе.

Список использованной литературы

1. Афанасьева Е.А. Черноземы Среднерусокой возвышенности/ Е.А. Афанасьева // Москва: Наука. - 1966. - 227 с.

2. Глазовская М.А. Почвы мира: в двух томах / М.А. Глазовская. // Москва: МГУ. - 1973. - 2 т.

3. Лобова Е.В., Хабаров А.В. Почвы / Е.В. Лобова // Москва: Мысль. - 1983. - 303 с.

4. Розов Н.Н., Рубилин Е.В., Руднева Е.Н. Общая характеристика почвенного покрова Северо-Американского континента. / Н.Н. Розов // Почвоведение. - 1961. - № l.

5. Рубилин Е. В. О почвах североамериканских прерий. / Е.В. Рубилин // Почвоведение. - 1962. - № 6.

6. Мировые почвенные карты

7. Образование почв и их разнообразие

8. Клебанович Н.В. Почвоведение и земельные ресурсы /Н.В. Клебанович // Минск: БГУ. - 2013 - 373 с.

Размещено на Allbest.ru