Природа для студ / 6. Почвы

14

6. П О Ч В Ы

Основные типы почв, факторы почвообразования, география почвенных выделов, негативные процессы, происходящие в почвах, экологическая роль почв, значение почв в хозяйственной деятельности.

Вклад в изучение почвенного покрова, составление почвенных карт внесли В.В.Докучаев, Н.Н.Клепинин, Л.И.Прасолов, И.Н.Антипов-Каратаев, Н.Н.Дзенс-Литовская, В.И.Иванов, Н.А.Драган, В.П.Гусев, М.А.Кочкин и др.

1. Почвы полуострова формируются:

• в условиях перехода поясных климатических условий,

• относительного разнообразия форм рельефа,

• пестроты литогенной основы,

Это влияет на высокую степень дифференциации и динамики почвенного покрова.

2. Обращенная горизонтальная зональность проявляется в размещении зональных типов почв иначе, чем обычно на равнинах: с севера на юг более южные типы почв (каштановые) сменяются более северными (черноземные).

3. С севера на юг:

- происходит опускание зеркала подземных вод

- уменьшается минерализация вод

- изменяется соотношение солей – становится меньше легкорастворимых (хлоридных, сульфатных, магниевых), возрастает количество нетоксичных солей – гипса, карбоната Са.

Это является свидетельством проявления т.н. предгорной зональности.

4. Очень высока степень освоенности.

Несмотря на малую площадь полуострова, для него характерно относительное многообразие почв (зональных, интразональных).

РАВНИННЫЙ КРЫМ

Зональные почвы - каштановые, черноземы южные.

Формируются

- при непромывном режиме (при недостаточном и неустойчивом увлажнении),

- под травянистыми сообществами.

Относятся к автоморфному ряду увлажнения. Основной почвообразовательный процесс гумусово-аккумулятивный.

Основную роль в дифференциации почв играет изменение гипсометрии – выделяют 2 высотно-геоморфологических уровня:

- низменный (до 30-40 м) и

- плакорный (40-180 м).

Им соответствует 2 почвенных зоны – с каштановыми и черноземными почвами.

* * *

Каштановый тип почв представлен 2 подтипами:

- каштановые почвы – 8 тыс. га.

- темно-каштановые почвы - в северо-восточной части Равнинного Крыма (в Присивашье) и на Керченском полуострове на высотах 10-30 м. Распространены мозаично, в зависимости от литологии. Общая площадь – 225 тыс. га;

Темно-каштановые почвы (при залегании грунтовых вод 5-7м) –на лессовидных суглинистых породах в комплексе с солонцами (преимущественно солончаковатыми).

Темно-каштановые почвы - солонцеватые и слабо гумусированные (содержат 2,5-3% гумуса). В Крыму из-за ослабленной континентальности и нерегулярности промерзания почв органические вещества более полно минерализуются, слабее идет накопление гумуса.

В понижениях (в балках, ложбинах стока, западинах, блюдцах) им сопутствуют полугидроморфные и гидроморфные лугово-каштановые солонцеватые с сульфатным засолением и солончаковатые. Глубина залегания грунтовых вод 3 - 5 м, реже до 7 м. С развитием орошения после проведения СКК их площадь выросла за счет эволюции темно-каштановых почв в сторону олуговения.

Солонцы – почвы вязкие, липкие, при влаге набухают, при иссушении сильно уплотняются.

Солончаки - неблагоприятны из-за избытка солей (соли составляют до 4% от всей почвы), большой минерализации, недостатка воздуха в результате плотности почв.

На низменных лиманно-морских и озерных побережьях (в полосе шириной до 2,5 км) широко распространены солончаки гидроморфные (в условиях близкого залегания грунтовых вод - 0,5-3 м).

Засоленность почв Крыма связана:

1) с засоленными коренными породами – морскими засоленными глинами апт-альба (верхнего мела) в горном Крыму и с сарматскими и майкопскими глинами Керченского полуострова,

2) с переносом солей с морей и Сиваша после повышения уровня моря и образования этого залива. После регрессии моря и понижения уровня грунтовых вод шло рассоление почв.

По мере удаления от береговой линии Сиваша к югу повышается рельеф, увеличивается глубина залегания грунтовых вод, уменьшается доля солончаков, увеличивается солонцеватость почв:

солончаки сменяются солонцами, лугово-каштановыми, каштановыми, темно-каштановыми.

* * *

Черноземы южные – в центральной части и предгорье на высотах 30 м и более, занимают более половины всей площади полуострова: 87% - в равнинной части, 13% - в предгорье.

В.В.Докучаев о черноземах «симферопольского типа» - «царе почв»:

«Всё ничто в сравнении с ним, нет цифр, какими можно было бы оценить силу и мощь… нашего русского чернозема. Он был, есть и будет кормильцем России».

В Крыму черноземы имеют

- сокращенный профиль,

- присутствует гипсовый горизонт,

- структура зерновато-комковатая,

- хорошо развит гумусово-аккумулятивный горизонт,

- высокая карбонатность, обусловленная засушливостью климата и геохимическими связями с горным Крымом.

* * *

Черноземы формируются:

• на высотах более 30 м,

• на хорошо дренируемых площадях (широких пологих верховьях балок, по пологим балочным склонам),

• под более мезофитной растительностью,

• при глубине залегания грунтовых вод 7 м и более.

Крымские черноземы – слабогумусированные (гумуса 3,0-4,0%) в отличие от зональных, южно-украинских - (4-6%), т.к. ввиду мягкости зимы весь год идут биохимические процессы, лишь немного ослабевая зимой и летом. Мощность гумусовых горизонтов небольшая (60-80 см).

Тяжелый механический состав (во время дождей почвы заплывают), сульфатное засоление (в солевых горизонтах преобладает гипс, ему сопутствуют токсичные соли – хлориды и сульфаты Na и Mg).

Различают подтипы:

1. Черноземы южные (на территориях с более ксерофитными условиями), в предгорье к названию добавляют слово предгорные.

2. Черноземы обыкновенные (на умеренно засушливых территориях).

3.Черноземы выщелоченные (менее распространенные)

* * *

В зависимости от литологических условий различают:

Чю на лессовидных отложениях, тяжелых суглинистых и легкоглинистых (типичные) на Центрально-Крымской возвышенности

Чю на плиоценовых краснобурых глинах (с более тяжелым механическим составом). Встречаются ближе к Индольской низменности

Чю солонцеватые слитые (слитозёмы) – формируются на плотных засоленных майкопских глинах на Керченском полуострове в плакорных условиях (характерна слабая карбонатность, слитость, солонцеватость, очень плотные, во влажном состоянии липкие, вязкие.

Черноземы карбонатные - на увалах Тарханкутской возвышенности, Керченском полуострове.

Черноземы предгорные остаточно-карбонатные – на склонах предгорных гряд на выходах известняков - усиливается скелетность почв, меняется их водный режим.

* * *

Лугово-черноземные почвы – полугидроморфные, при глубине грунтовых вод 3-7 м, почвенный профиль находится под влиянием почвенно-капиллярных вод. Распространены на высоких террасах рек, неглубоких понижениях (содержание гумуса более высокое - 2,4-8,3%).

На низких террасах в речных долинах – черноземно-луговые почвы.

ГОРНЫЙ КРЫМ

Высотная поясность почв.

Северный макросклон:

до высоты 400 м, предгорье - черноземы предгорные,

400-700 м - остепненные варианты бурых горно-лесных почв и дерново-карбонатные (на более высоких формах куэстового рельефа). В лесостепи и в лесных зонах почвы имеют промывной или периодически промывной режим. Маломощные.

650-700 м - 1200 м - бурые горно-лесные (буроземы) - более кислые, менее насыщенные, формируются на элювии и делювии глинистых сланцев, песчаников, конгломератов, кристаллических и плотных карбонатных пород. Гумусированность - 5-10%. Глинистые и тяжелосуглинистые, скелетные.

Выше 1200 м:

горно-луговые черноземовидные почвы под луговыми степями на элювии и делювии известняков. Промывной или периодически промывной водный режим. Гумуса - 6-10% (гумус фульватный, что не свойственно черноземам), верхние горизонты ненасыщенные, что говорит о более прохладном климате;

горные лугово-степные - в более ксероморфных условиях, на восточных яйлах.

Южный макросклон:

до 350-400 м - коричневые - в условиях субсредиземноморского климата, под травяными редкими лесами, на элюво-делювии глинистых сланцев, известняков, конгломератов, при непромывном водном режиме, глубоком залегании грунтовых вод. Нейтральная или слабощелочная реакция. Гумусированность - 4%. Различают подтипы: типичные, выщелоченные, карбонатные.

400-1000 м - бурые горно-лесные почвы.

Луговые почвы - встречаются во всех природных зонах (каштаново-луговые, черноземно-луговые и др.), формируются по понижениям рельефа, под луговой растительностью, в условиях близкого залегания пресных или слабо минерализованных грунтовых вод. Характерен выпотной и промывной режим.

На прирусловых низких террасах рек и крупных балок с временными водотоками - аллювиальные почвы (гумуса - 2-9%).

* * *

Динамика почвенного покрова.

Длительная вырубка лесов привела к заметной смене почв (особенно в предгорье) в сторону остепнения бурых и коричневых почв.

В некоторых местах сменился процесс почвообразования – в долине р. Зуи, где лес был уничтожен в VI в. до н.э., прослежена смена бурых лесных почв на черноземно-луговые.

Произошла дифференциация почв и по степени эродированности.

«За историю человеческой цивилизации было безвозвратно разрушено и потеряно больше продуктивных земель, чем сейчас распахано во всем мире» (Ковда, 1981).

* * * *

Негативные (деградационные) почвенные процессы

Эрозия водная и ветровая (дефляция). Эродированные земли составляют около 20% из общей площади угодий.

На Тарханкуте водной эрозии подвержено 23-45%, в предгорье – 45%. Усиление эрозии связано с поверхностным поливом (т.н. ирригационная эрозия).

Пыльные бури (в сухие годы при скорости ветра более 12 м/сек). Дефляции подвержено почти 50% пашни.

Пыльные бури выдувают черноземы на глубину 20-25 см, образуются «барханы» высотой до 2 м, сухой верхний слой почвы ветром поднимается в воздух и переносится на сотни – тысячи метров. В Крыму скорость ветра возрастает в весеннее время, что способствует пыльным бурям. Создание лесных полос в 50-70-е годы нашего столетия позволило значительно сократить число пыльных бурь: благодаря лесным полосам скорость ветра снижается в 1,5 раза, а испарение с поверхности почвы уменьшается.

Подтопление земель, переувлажнение почв, повышение уровня грунтовых вод наблюдается в понижениях рельефа в зоне СКК. С ними связано осолодение, оглеение, снижающие плодородие почв.

Осолодение – в почвенном поглощающем комплексе замещаются ионы Na на ионы Н₂, а это влияет на образование соды, которая разрушает коллоиды. Осолодение проявляется во многих орошаемых районах – после полива образуется корка. Необходимо регулирование водно-солевого режима при орошении. Слитизация (образование монтмориллитонита) наблюдается в рисовых чеках – почва растрескивается в сухой период.

Вторичное засоление – в лессовых почвогрунтах после проведения СКК. Площадь засоленных почв составляет 10% от общей площади орошаемых земель.

Уплотнение почв - при использовании тяжелой техники.

Дегумификация - из-за улучшения водоснабжения корнеобитаемого слоя гумус лучше разлагается - вместо 4% гумуса становится 3%.

Кольматаж - заиливание

* * * * *

Почва как ресурс: количество и качество гумуса, мощность его слоя определяет плодородие почв и, соответственно, - урожайность выращиваемых сельскохозяйственных культур. Важны такие показатели как мехсостав, содержание кальция, способность к самоочистке.

Лимитирующие факторы для культурных растений:

- карбонатность - почвы с избыточным содержанием карбонатов кальция (на мергелях и известняках) вызывают хлороз (пожелтение листвы и стеблей растений из-за недостатка железа, магния, азота) садовых культур и винограда, замедление их роста. Очень чувствительны привитые (американские) культуры винограда, страдающие от нехватки железа, необходимого для фотосинтеза (на Тарханкутском полуострове, в предгорье, локально на ЮБК. Центрально-Крымская возвышенная равнина и Северо-Крымская низменности – не хлорозоопасны). Необходима мелиорация (велика потребность в мелиорантах - гипс, фосфогипс и др.);

- солонцеватость (Присивашье, Керченский полуостров, локально ЮБК, местами в предгорье – Чернореченский и Белогорский районы на древнезасоленных глинах);

- механический состав почв: тяжелый мехсостав и высокая плотность способствуют быстрому стеканию выпавших осадков, липкость и вязкость во влажном состоянии препятствует сельскохозяйственному использованию. Легкий мехсостав способствует ветровой эрозии (дефляции) - разрушению почв и их развеиванию. Каменистость - засорено около 145 тыс. га. Поля нуждаются в проведении камнеуборочных работ.

- засоленность. Для однолетних культур она не опасна, т.к. у них небольшая корневая система, а для многолетних – плохо.

Для более полного учета качества земель и степени их пригодности для выращивания сельскохозяйственных культур разработаны шкалы по бонитету почв. Бонитировка почв – сравнительная оценка почв по уровню их плодородия, выраженная в баллах. Бонитет - от 1 до 100 баллов. За 100 баллов бонитета принята оценка наиболее плодородной почвы – чернозема типичного.

Оценку потенциального плодородия почв Крыма для основных сельскохозяйственных культур по Н.А.Драган: наиболее плодородные - черноземы предгорные выщелоченные и карбонатные (бонитет 77 – 95 баллов), черноземы южные (47 – 90 баллов). Наименее плодородные почвы - солонцы и солончаки (бонитет не превышает 10 – 20 баллов).

Почвы с бонитетом выше 50 баллов пригодны для выращивания практически всех сельскохозяйственных культур Крыма. Почвы бонитета 30 – 50 баллов являются в целом пригодными для земледелия, особенно для эфиромасличных и кормовых культур. Почвы с бонитетом менее 20 баллов рекомендуют не распахивать, а использовать под пастбища с нормированным выпасом скота. Эти данные важны для территориального планирования, определения участков, которые необходимы для ренатурализации части пахотных земель, для создания биоцентров и биокоридоров.

* * * * *

Использование почвенных (земельных) ресурсов

на 1.01.97

Общая площадь = 2608,1 тыс. га,

в т.ч. с/х – 1800,9, т.е. 71%.

Использование земельных ресурсов:

1. пашня (тыс. га) 1223,2 - 48% 336,0 орошалось

2. многолетние насаждения 138,5 - 4,5% 44,9

3. пастбища 437,2 - 16,7%

4. кустарники 868,0

всего около 400 тыс. га

5. леса и лесополосы 295,5

6. болота 4,5

7. под водой 212,4

8. овраги 22,4

9. в пользовании граждан 82,2

10. нарушенные земли 8,3

11. пески 8,8

12. наруш. земли 8,3

13. прочие 101,9

Значительная часть земель используется сельским хозяйством и распахана. площадь под сельскохозяйственным использованием уменьшалась за счет СКК, промышленного строительства, неблагоприятных явлений. Свыше 10 тыс. га занимает открытая сеть каналов, которая может быть заменена закрытой сетью. Под дорогами - 32,1 тыс. га, хоздворами - 7,6 тыс. га и т.п. Рост пашни за последнее десятилетие отмечался за счет сокращения пастбищ и многолетних насаждений.

Больше всего в земледелии используются черноземные почвы – около 68,8 % всех используемых в сельском хозяйстве земель, почти 20% - каштановых, около 10% - дерново-карбонатных:

27,9 – Чю на лессовидных суглинках

4,2 - Ч солонцеватых на лессовидных суглинках

12,5 – Ч слитых, солонцеватых на плотных глинах

12,7 - Ч карбонатных на карбонатных щебнистых отложениях

8 - Ч предгорных на разных породах

3,4 - лугово-черноземных на лессовидных породах

15,1 – темно-каштановых

8,6 – лугово-каштановых в комплексе с солонцами

1,2 – луговые

1,8 – гидроморфные солонц. комплексы

2,2 – Дк

0,8 – горные буроземы

0,7 – коричневые

1,2 - другие

При орошении наиболее благополучный водно-солевой режим складывается в условиях плакоров 2 и 3 ландшафтного уровня (на высотах 60-90 и 40-60 м), где представлены Чю мицелярно-карбонатные в сочетании с Л-Ч. Промывной режим способствует выносу не только легкорастворимых солей, но и Са, что приводит к снижению содоустойчивости почв.

Почвенный покров 5 яруса слагает комплекс Л-К, К-Л, солонцеватых, засоленных, с солонцами. После орошения здесь прогрессирует засоление.

Степень распаханности сельскохозяйственных земель по Крыму в целом - 75%, по регионам:

• Сасык-Альминский район – 86% от всех земель,

• Центрально-Крымский – 84%,

• Самарчик-Чатырлыкский – 72%,

• Бакальский – 72%,

• Восточно-Присивашский – 66%.

* * * * *

Почвенный покров – фокус ландшафта, важнейший фактор формирования экологических условий.

1. Экологическая биосферная функция – обеспечение развития и функционирования всех наземных экосистем, всего многообразия растительного и животного мира, т.е. существование и воспроизводство жизни на Земле.

Образующиеся в почве специфические органоминеральные вещества – почвенный гумус (перегной) обеспечивают растения питательными элементами, необходимыми для роста.

2. Геохимическая функция – регуляция и дифференциация обмена веществ между атмосферой, гидросферой, литосферой, биосферой, антропосферой.

Почва – место обитания гетеротрофов, обеспечивающих возврат в ОС и поддержание в ней на оптимальном уровне биогенов, запасы которых ограничены.

Биогены - вещества, наиболее активно участвующие в жизнедеятельности организмов:

NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^- - минеральные соединения азота,

H₂PO₄^-, HPO₄ ^2-, PO₄^3-- фосфора,

HSiO₃^- , Sio₃^2- - кремния,

Fe²⁺, Fe³⁺ - железа,

соединения некоторых микроэлементов.

3. Почва впитывает и аккумулирует дождевую воду («модель океана»), препятствует бурным потокам в оврагах и балках. Слой свежеопавших и разложившихся листьев, веток на почве (подстилка) играет огромную роль в уменьшении склонового стока, в защите почвы от водной и ветровой эрозии.

4. Почвенные бактерии разлагают отходы: выброшенную бумагу, остатки пищи, одежды, превращая их в минеральные вещества.

5. В почвах происходит аккумуляция загрязняющих веществ (ядохимикатов и др.) Очистка - очень длительное и дорогостоящее дело.

* * * * *

Типы и подтипы почв Крыма (по Н.А.Драган, 1983):

I. Черноземы: 1/южные, 2/обыкновенные (предгорные), 3/выщелоченные (предгорные)

II. Лугово-черноземные почвы: 1/луговато-черноземные, 2/собственно лугово-черноземные

III. Каштановые: 1/темно-каштановые, собственно-каштановые

IV. Лугово-каштановые: 1/лугово-каштановые

V. Солонцы автоморфные

VI. Солончаки гидроморфные: 1/типичные, 2/луговые, 3/со­ровые

VII. Солонцы автоморфные: 1/черноземные, 2/каштановые VIII. Солонцы полугидроморфные: 1/черноземно-луговые,

2/каштаново-луговые

IХ. Солонцы гидроморфные: 1/черноземно-луговые, 2/кашта­ново-луговые

Х. Луговые почвы: 1/черноземно-луговые, 2/каштаново-луго­вые

ХI. Лугово-болотные почвы: 1/перегнойные, 2/иловатые

ХII. Алювиальные дерновые насыщенные почвы: 1/слоистые примитивные, 2/собственно алювиальные дерновые насыщенные

ХIII. Дерново-карбонатные: 1/горно-лесные, 2/горно-лесные остепненные

ХIV. Бурые горно-лесные /буроземы/: 1/слабоненасыщенные, 2/слабоненасыщенные оподзоленные

ХV. Горно-луговые почвы

ХVI. Горно-луговые черноземовидные: 1/типичные, 2/выщело­ченные

ХVII. Горные лугово-степные почвы

ХVIII. Коричневые почвы: 1/типичные, 2/бескарбонатные, 3/карбонатные

ХIХ. Примитивные почвы.