2 курс / 2 семестр / Методы геоэкологических исследований / ЛР №2 / География почв Беларуси

Низины центральной части Беларуси представлены водноледниковым рельефом. Это, чаще всего, пологоволнистые флювиогляциальные поверхности, образовавшиеся под действием вод Поозерского, реже Сожского (Любчанская низина) ледника. Низины имеют наклон при продвижении с севера на юг и на юго-запад. Если в северных частях абсолютные высоты преобладают в пределах 150-170 м, то на юге – 135– 140 м. На поверхности часто встречаются эоловые гряды, дюны, бугры, которые состоят из песчаных водно-ледниковых отложений и вытянуты вдоль речных долин. Понижения заболочены, мощность торфа достигает 7 м. Таким образом, между северной (поозерской) и центральной частями имеются существенные отличия в рельефе как по генетическим, так и по морфологическим признакам. Граница между ними выражена четко и в основном совпадает с предельной границей распространения Поозерского ледника. Этот рубеж хорошо проявляется в почвенном покрове, что подчеркивает неразрывную связь между почвой и рельефом.

Что же касается почвенно-геоморфологических характеристик центральной и южной (Полесской) частей территории Беларуси, то здесь также наблюдается значительные различия. Вместе с тем четкой границы, как в почвах, так и в рельефе между этими частями нет. Это вызвано, прежде всего, тектоническими особенностями территории и палеографической обстановкой в четвертичном периоде. Если в северной части поверхность сформирована в результате поозерского оледенения, то в формировании рельефа центральной и южной частей Беларуси участвовали как днепровский, так и сожский ледники, а степень эрозионноденудационного преобразования поверхности в голоценовом периоде не имеет четкой территориальной выраженности. Наблюдается постепенный переход состояния территорий с преимущественно ледниковоаккумулятивного рельефом сожского оледенения в центральной части к ледниково-аккумулятивному рельефу сожского и днепровского оледенения южной части. В этой переходной зоне находятся водно-ледниковые равнины (Пружанская, Солигорская, Тереховская, Чечерская, Высоковская) и водно-ледниковые низины (Светлогорская, Стрешинская), где формы и типы рельефа, а также их параметры могут быть близки к аналогичным в центральной и южной частях территории Беларуси.

В южной части Беларуси (Полесская низменность) преобладают

водно-ледниковые и озерно-аллювиальные низины. Из водно-ледниковых низин выделяются Брестская, Житковичская, Озаричская, Василевичская, Хойникская. Абсолютные отметки поверхности здесь находятся преимущественно в переделах 140-160 м, опускаются по речным долинами увеличиваются в пределах краевых ледниковых образований и от-

21

дельных холмов до 170-180 м. Преобладающая глубина расчленения рельефа 1-2 м/км2, (в отдельных местах до 5-7 м/км2), густота расчленения редко превышает 0,2 км/км2. Приподнятые участки территории имеют эоловые форы рельефа в виде отдельных холмов с котловинами выдувания или невысоких гряд, имеющих превышения 2-3 м. Понижения сильно заболочены. Встречаются участки моренных равнин небольших размеров (30-40 км2). Среди заболоченных и заторфованных территорий встречаются песчаные острова. В восточных районах встречаются отдельные камовые холмы высотой 5-6 м.

Озерно-аллювиальные и аллювиальные низины (НаревскоЯсельдинская, Слуцко-Оресская, Верхнеприпятская, УборотьСловенненская, Комаринская) имеют плоский рельеф, густота расчленения менее 0,2 км/ км2. Множество ложбин сильно заторфованы, а их самые низкие участки заняты небольшими озерами. Озерные котловины имеют преимущественно карстовое происхождение, округлой формы, по берегам часто образуются песчаные валы и гряды. Наиболее повышенные участки низин заняты песчаными эоловыми образованиями, пески слабо закреплены и часто перевеваются, образуя эоловые формы.

Водно-ледниковые равнины Полесья (Логишинская, Столинская, Лельчицкая, Малоритская), образованы преимущественно днепровским оледенением. Поверхность их плоская, в отдельных местах нарушается эоловыми образованьями. Колебания относительных высот редко превышают 3 м. Встречаются фрагменты моренной равнины этого же возраста. Много эоловых форм рельефа в виде гряд шириной несколько десятков метров, длиной до 200 м и высотой до 5-10 м, а также котловин выдувания, которые почти повсеместно заболочены. Болота занимают до

50% и более.

Врельефе Полесья выделяются равнина Загородье и Мозырская лед-

никовая возвышенность. По геоморфологическим особенностям Загородье делится на две части: северную повышенную и южную – пониженную. Повышенная часть представлена краевыми ледниковыми образованиями в виде град с относительными высотами до 15 м, шириной около

50м и протяженностью до 500 м. Густота расчленения в основном не превышает 1,0 км/км2, глубина 3-5 м/км2, однако эти показатели значительно возрастают в районах неотектонических поднятий (Мотоль, Дрогичин). Поверхность осложняется ложбинами с глубиной вреза до 4 м, а также ледниково-озерными котловинами. Пониженная часть Загородья представляет пологоволнистую флювиогляциальную равнину. Здесь находятся основные болотные массивы. Широко развиты эоловые формы рельефа, сложенные мелкозернистым песком.

22

Мозырская ледниковая возвышенность имеет наибольшие высотные отметки для Белорусского Полесья, высшая точка 220,7 м. Возвышенность представлена краевым ледниковым рельефом, переходящим в зандровую местами заболоченную равнину. Определяющее значение в формировании поверхности Мозырской возвышенности имеют лессовые отложения, покрывающие моренные породы. Глубина расчленения здесь изменяется от 2-3 м/км2 на зандрах до 80 м/км2 на вершинах. Густота расчленения находится в пределах 2-8 км/км2. Возвышенность сильно порезана овражно-балочной сетью, густота оврагов в отдельных местах достигает 30 штук/км2. Развита подземная (тоннельная) эрозия, которая проявляется в виде вертикальных промоин и горизонтальных подземных каналов. У подножья краевых гряд и по речным долинам встречаются эоловые образования в виде дюн высотой до 10 м и крутизной склонов – до 30º. Окраинные пониженные места, а также долины рек и днища крупных балок заболочены.

Важное место в почвообразовании территории Беларуси занимает долинный рельеф, так как речные долины занимают значительные площади и к ним приурочены основные площади болотных и заболоченных почв. Долины крупнейших рек имеют хорошо выработанные аккумулятивные поймы преимущественно двух уровней (Неман – четыре уровня).

В долине Днепра шириной от нескольких до 85 км при слиянии с Припятью, выделяются две террасы, которые лучше представлены на левобережье реки, с высотой под урезом реки от 7 до 15 м (первая) и от 18 до 35 м – вторая. В долине р. Западная Двина также выделяются две надпойменные террасы высотой соответственно 7-12 и 10-19 м, ширина долины преимущественно до 4 км, редко до 10-15 км. В долине Немана также обычно выделяются две надпойменные террасы (до 10 и до 15 м высотой), а ширина долины преимущественно до 5 км. Долина Березины имеет ширину от нескольких сотен метров в верховьях, до 10-15 км в среднем и нижнем течении, а высота двух террас соответственно до 8 м и до 20 м. Близкие параметры имеет долина реки Сож. При близких к другим долинам рек Беларуси основных морфометрических параметрах долина реки Припять отличается относительно небольшой глубиной вреза (15-22 м) и очень большой шириной (до 75 км).

Таким образом, рельеф как фактор почвообразования на территории Беларуси характеризуется большим разнообразием. Однако, несмотря на это, имеется четкая закономерность в территориальном распределении типов и форм рельефа, определена характером распределения основных рельефообразующие факторов (структурно-тектонические особенности территории, генетический тип четвертичных отложений, эндо- и экзо-

23

генные процессы). Эти закономерности рельефа отражаются и на процессах почвообразования, что позволяет использовать их в почвенных классификациях и почвенно-географическом районировании территории.

2.3. Почвообразующие породы

Почвообразующие породы играют важную роль в формировании почв. Они являются частью твердой фазы почвы и определяют ее исходные минеральные, химические, физико-химические и др. параметры. Они обуславливают гранулометрический, минералогический и химический состав почв, также общие физические, физико-механические, вод- но-воздушные, тепловые свойства и режимы. Велико влияние почвообразующих пород на структуру почвенного покрова.

Почвообразующие породы территории Беларуси представлены главным образом отложениями плейстоцена, которые являются следствием пяти оледенений и разделяющих их межледниковий, и голоцена. Мощность четвертичных отложений составляет в среднем 75–80 м, с колебанием от нескольких метров до 325 м. В отдельных местах на поверхность выходят коренные породы: архейские и протерозойские граниты и гранодиориты (Глушковичи, Микашевичи), девонские отложения – в долинах Двины и Днепра, меловые, преимущественно в виде отторженцев – в бассейне Сожа, палеоген-неогеновые – в долине Днепра (вблизи Лоева).

В составе четвертичных пород преобладают отложения, связанные с деятельностью ледников, общая доля которых равна 88 %. Из них моренные отложения составляют 52 %, водно-ледниковые – 31 % и озерноледниковые 5 %, перигляциальные отложения составляют 7 %, отложения межледниковий и современные (болотные, аллювиальные) – 5 %.

Если принять за основу схему деления четвертичной толщи на ранне-, средне-, позднечетвертичные и современные отложения, то наибольшее участие в формировании почвенного покрова Беларуси принимают сред- не-, верхнечетвертичные и современные отложения. Среднечетвертичные отложения на территории Беларуси представлены в основном отложениями оледенения сожского времени. Это преимущественно моренные глины, суглинки и супеси, реже крупнозернистые пески. Территория их распространения находится между южными границами максимального продвижения Поозерского и Сожского ледников (рис. 2.4). Их мощность может достигать 100 м и более. С поверхности они перекрыты песчаными и супесчаными водно-ледниковыми отложениями поозерского времени, а южнее границы максимального распространения – водноледниковыми отложениями сожского времени. В толще отложений Сожского оледенения встречаются слои аллювиальных пород. Водно-

24

ледниковые отложения сформировали зандры северного Полесья. На всем пространстве отложения сожского времени перекрыты небольшим слоем надморенных современных элювиально-делювиальных пород супесчаного, реже суглинистого гранулометрического состава, которые в основном и являются почвообразующими породами этих территорий.

Верхнечетвертичные отложения своим происхождением обязаны деятельности последнего Поозерского ледника, который покрывал практически все Белорусское Поозерье. Почвообразующие породы здесь имеют очень сложный состав и характер залегания, определяемые разными стадиями наступления ледника и межстадиальными эпохами. Преобладают породы ледникового происхождения: моренные, водноледниковые, озерно-ледниковые. Моренные отложения севера Беларуси представлены в основном грубыми супесями, суглинками и глинами, включающие большое количество валунов, гравия и гальки. В теле морены иногда встречаются включения в виде линз и прослоек пород вод- но-ледникового и озерно-ледникового происхождения. На значительной площади моренные отложения выходят на дневную поверхность и являются почвообразующими породами.

Белорусское Поозерье является районом максимального распространения озерных отложений в виде песков, песчано-гравийных образований, глин, мергелей, органоминеральных илов и сапропелей. Их мощность может достигать 20 м и более.

Из других пород голоценового возраста следует отметить аллювиальные и болотные отложения. Аллювиальные отложения встречаются в виде руслового, пойменного и старичного аллювия. Русловой аллювий представлен чаще отмытым, сортированным песком, пойменный аллювий содержит иловатые песчаные и глинистые породы, а в старичном аллювии кроме минеральных отложений (песков, супесей, суглинков) встречаются органо-минеральные (сапропели, мергель) и органогенные (торф) породы.

Болотные отложения территории Беларуси представлены низинными, переходными и верховыми торфами. В их распространении имеется определенная закономерность. Основные массивы низинных торфяных болот приурочены к Белорусскому Полесью. Переходные и верховые торфяники распространены в Белорусском Поозерье и равнинах центральной части Беларуси.

Значительная часть (около 9 %) территории Беларуси занята лёссами и лёссовидными породами. Лёсс – тонкозернистая пылеватая карбонатная порода, чаще легкосуглинистого гранулометрического состава. Имеются следующие гипотезы образования лёссов: эоловая, основанная

25

на процессах развевания пыли ледниковых отложений; водноледниковая, связанная с осаждением материала водно-ледниковых потоков; почвенная – рассматривает лёсс как продукт преобразования осадочных пород почвенными процессами. Особенностями этих пород являются: буроватая окраска, рыхлое сложение, высокая поглотительная способность, низкая водопропускная способность. Эти особенности определяются, преимущественно, высоким содержанием (40-70 %) частиц крупной пыли (0,05–0,01 мм). На этих породах образуются дерново- палево-подзолистые почвы, которые имеют более высокое естественное плодородие, большие запасы питательных веществ и лучшие воднофизические свойства среди почв дерново-подзолистого типа.

Таким образом, геологическое строение и история формирования территории Беларуси предопределили состав и характер распределения почвообразующих пород. В целом почвообразующие породы отличаются в Беларуси большим разнообразием. По генезису их можно разделить на следующие группы: коренные породы; ледниковые отложения (моренные, водно-ледниковые, озерно-ледниковые); лёссы и лёссовидные породы; древнеаллювиальные; эоловые; современные отложения (аллювиальные, болотные, озерные и др.). Их генетические особенности, гранулометрический состав, занимаемые площади и территориальные закономерности распространения видны на карте (рис. 2.5).

2.4. Воды

Вода играет огромную роль на Земле – без нее не было бы жизни. Условия увлажнения являются важным фактором выветривания и почвообразования. Вода обладает большой подвижностью, благодаря которой она передвигается даже в твердом состоянии, и способностью переносить различные вещества, играет большую роль в обмене веществ.

Вода на своем пути неизбежно попадает в почву. Именно почва играет огромную роль в круговороте воды, преобразуя ее в парообразную воду и воду, усвоенную растениями (транспирация), поверхностный и подземный сток. Водный режим почв любой территории – важнейшее звено водного режима всей суши.

Большое влияние оказывает вода на формирование почвы. Основатель гидрологии почв Г. Н. Высоцкий сравнивал почвенную влагу с кровью организма, так как она обеспечивает передвижение веществ и снабжение растений влагой, то есть вода – основной агент почвообразования. Если глобальная дифференциация почвенного покрова на Земле определяется преимущественно количеством поступающей солнечной энергии, то разнообразие условий почвообразования и типов почв в пределах поч-

26

венно-климатических поясов и, в том числе, на территории Беларуси, определяется именно условиями увлажнения.

Рис. 2.5. Почвообразующие породы Беларуси [3]: 1 – озерно-ледниковые глины и суглинки, 2 – лессовидные суглинки и лессы, 3 – моренные суглинки , 4 – водно-ледниковые суглинки, 5 – озерно-ледниковые супеси, 6 - моренные супеси, 7 - водно-ледниковые и древнеаллювиальные супеси, 8 – моренные пески, 9 - водно-ледниковые и озерно-ледниковые пески, 10 – древнеаллювиальные пески, 11 – органогенные, 12 – современный аллювий.

Воды как поверхностные, так и грунтовые, играют огромную роль в почвообразовании Беларуси. Воды влияют на формирование растительных сообществ со свойственным им количеством и составом растительного опада, а также на формирование окислительно-восстановительного режима почв.

При глубоком залегании грунтовых вод и отсутствии застоя поверхностных вод в почвенном профиле создаются аэробные условия и протекают окислительные явления, которые сопровождаются интенсивной ми-

27

нерализацией органического вещества. В таких условиях формируются автоморфные почвы, не имеющие признаков заболачивания. Автоморфные почвы всегда содержат значительно меньше гумуса, различия их с полугидроморфными по этому показателю могут достигать 2 раз. Например, в автоморфных дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах на лессовидных суглинках обычное содержание гумуса составляет 1,5- 2,0%, а в глееватых и глеевых – 3,0-4,0%. В дерново-подзолистых песчаных эти показатели составляют соответственно 1,0-1,5 и 2,0-2,5 %.

При избыточном увлажнении, обусловленном близким залеганием грунтовых вод и застоем поверхностных вод в пониженных элементах рельефа, реже при наличии водоупорных слоев, развивается болотный процесс почвообразования и формируются гидроморфные и полугидроморфные почвы. Особенностью болотного процесса почвообразования являются анаэробные условия и восстановительные процессы. В анаэробных условиях уменьшается активность окислительных процессов, что приводит к ослаблению минерализации органического вещества. На поверхности почвы накапливаются полуразложившиеся органические остатки в виде торфа, которому свойственна высокая гидрофильность и влагоемкость, а также низкая аэрация при избыточном увлажнении, ведет к дальнейшему развитию процессов заболачивания. В целом можно констатировать, что вода является основным фактором формирования морфологического облика почв Беларуси.

В условиях Беларуси переувлажнение почв может быть временным или постоянным. Временное переувлажнение обычно обусловлено понижением рельефа, что способствует сквозному промачиванию почвы в отдельные периоды года: весной в период снеготаяния, летом после обильных длительных дождей, реже после осенних дождей. В автоморфных песчаных почвах Полесья, например, период избыточного увлажнения полуметрового слоя почвы (влажность выше наименьшей влагоемкости) длится всего 5-6 дней, во временно избыточно увлажненных – 17-18 дней, в глееватых – 50 дней, глеевых – 56 дней [4].

При временном переувлажнении в почвах развивается процесс оглеения минеральной породы, характерной особенностью которого является превращение окисного железа в закисное, более подвижное соединение, которое окрашивает горизонты почв в синий цвет. При временном избыточном увлажнении почв в них происходит периодическая смена окислительных и восстановительных условий, и соединения железа могут переходить то в окисную, то в закисную форму.

При подсыхании почвы в ней улучшается воздушный режим, а, следовательно, и преобладают окислительные явления, что ведет к образо-

28

ванию гидроксида железа. Присутствие гидроксидов железа проявляется

вокраске почв Беларуси в виде ржавых и охристых пятен, примазок и других железистых образований – ортштейновых конкреций, прожилок, ржавых трубочек по корневым ходам. Эти новообразования – неопровержимые свидетели временного избыточного переувлажнения почв.

При длительном или постоянном избыточном переувлажнении катионы закисного железа вступают в реакцию с кремнеземом и глиноземом, образуя вторичные глинистые минералы алюмоферрисиликаты. Они и придают сизую, грязно-зеленую или голубоватую окраску глеевым горизонтам почвы.

Снижение количества влаги ведет к уменьшению количества растительного опада и замедлению процессов почвообразования в целом.

Взасушливые периоды вода в почве может двигаться по направлению к поверхности (выпотной водный режим), что приводит при значительной минерализации грунтовых вод к солончаковым явлениям. Такие явления на территории Беларуси проявляются локально на юге страны, особенно в поймах рек.

Однако доминирующим направлением передвижения воды в почвах Беларуси является нисходящее, что обусловлено высоким уровнем увлажненности территории и преобладанием промывного водного режима. Вода является главным агентом подзолистого процесса почвообразования, доминирующего в автоморфных почвах Беларуси. Вода прямо и косвенно (через формирование кислой реакции среды в результате выщелачивания) влияет на разрушение минеральной и органической части почвы, переносит продукты разрушения вниз по профилю. В результате таких явлений формируются обедненные и осветленные элювиальные и сравнительно более обогащенные биофильными элементами более темные иллювиальные горизонты.

Почвенная влага – важнейший фактор, определяющий условия выращивания сельскохозяйственных культур и обработки почвы. Вода необходима для растений в значительно большем количестве, чем другие средства питания растений. Почвенная влага, поступая в растения, является основным компонентом, участвующим в фотосинтезе. При недостатке влаги и недостаточном ее поступлении в растения резко снижается интенсивность фотосинтеза. Процесс фотосинтеза в условиях Беларуси ограничен обычно не количеством солнечной энергии, а количеством воды. Колебания год от года эффективного плодородия почв и полученных урожаев чаще всего вызываются именно несоответствием запасов влаги

впочве потребностям в ней растений. Наиболее часто засухи на территории Беларуси наблюдаются в южных и юго-восточных районах. В этом

29

аспекте выделяют зоны устойчивого (стабильного) и рискованного земледелия.

Значение воды как фактора образования почв Беларуси столь велико, что некоторые классификации почв страны построены именно на гидрологической основе [5].

2.5. Растительность и животный мир

Биологический фактор почвообразования способствует формированию гумуса, торфа почвы, содействует рыхлению и оструктуриванию. В почвообразовании участвуют три группы организмов: зеленые растения

иводоросли – первичные продуценты органического вещества; животные – консументы, потребители органического вещества; микроорганизмы – редуценты, трансформаторы органического вещества в гумус или торф в зависимости от условий увлажнения. Благодаря живым организмам реализуется синтез и разрушение органического вещества.

Комплексное влияние растительности и связанного с ней животного мира на формирование почв рассматривается в учении о растительных формациях, основы которого разработаны В. Р. Вильямсом. Для почвообразования особенно важны: состав растительности, особенности поступления в почву органического вещества, характер его разложения, биохимический состав и особенности взаимодействия продуктов разложения с минеральной частью почвы.

Степень участия зеленых растений в почвообразовании зависит от типа растительности и интенсивности биологического круговорота, сроков

итемпов поступления их в почву в годичном цикле роста и развития. В Беларуси ежегодный прирост фитомассы составляет от 9 до 22 т/га в лесах, от 7 до 16 т/га на лугах и от 8 до 15 т/га на сельскохозяйственных землях. Ежегодный опад фитомассы соответственно колеблется в пределах 3-8 т/га, 4-12 и 2,5-6 т/га. В период роста и развития растительность аккумулирует химические элементы, часть из них (ежегодный опад) возвращается в почву и является основой формирования гумуса.

Взависимости от вида растительного покрова различаются химический состав и характер локализации опада. Почвы под хвойной растительностью при невысокой гумусированности содержат больше фульвокислот и низкомолекулярных соединений, так как опад содержит много лигнина, смол и других трудноминерализуемых соединений. В почвах под луговой растительностью содержится больше высокомолекулярных органических соединений, много гуминовых кислот.

Среди растительных сообществ в Беларуси преобладают ассоциации сосновых лесов с низкой зольностью фитомассы (1–2 %) и растительного

30