Условия и сущность болотного процесса почвообразования

Характер проявления болотного процесса почвообразования в почвах таёжно-лесной зоны

Строение профиля болотных почв.

Формирование и развитие болотных почв неразрывно связаны с избыточным увлажнением, которое возникает вследствие различных причин и может быть вызвано поверхностными и грунтовыми водами. Поверхностные воды могут застаиваться в котловинах, западинах и других отрицательных элементах рельефа, куда вода притекает с окружающей местности.

Застаивание воды может быть и на равнинных территориях в случае слабого поверхностного стока или его отсутствия при плотном водоупорном горизонте в толще почвы или почвообразующей породы. При неглубоком залегании грунтовые воды близко подходят к дневной поверхности и, насыщая верхние горизонты почвы до полной влагоемкости, создают благоприятные условия для развития болотной растительности. Болотные почвы формируются под воздействием, двух процессов- торфообразования и оглеения. Их объединяют под одним термином - «болотный процесс».

Торфообразование - накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. В начальной стадии заболачивания появляются влаголюбивые автотрофные травянистые растения, которые в последующие стадии сменяются зелеными мхами, кукушкиным льном и, наконец, белым мхом - сфагнумом.

Избыточное увлажнение сказывается не только на составе растительности, но и на темпах и характере разложения ее остатков. В анаэробных условиях интенсивность окислительных процессов сильно ослабляется и органические вещества до конца не минерализуются. Разложение их при анаэробиозисе приводит к образованию промежуточных продуктов в виде иизкомолекулярных органических кислот (масляная, уксусная, молочная и др.), которые подавляют жизнедеятельность микроорганизмов, играющих основную роль в процессах превращения органических веществ в почве. При разложении органических остатков в анаэробных условиях на поверхности почвы накапливаются полуразложившиеся органические вещества в виде торфа. В образовании торфа важная роль принадлежит разнообразным почвенным микроорганизмам. Наиболее активный биохимический процесс превращения органического вещества торфа протекает в самом верхнем его слое, где создаются условия некоторой аэрации. В нижних горизонтах масса торфа существенно не изменяется. В превращении органических веществ в болотных почвах участвуют представители многих групп почвенных микроорганизмов. Вначале на отмершей растительности активно развиваются неспороносные бактерии и грибы.

По мере разрушения органических веществ отмечается значительное развитие спорообразующпх бактерий и др. Торфообразование - биохимический процесс, в котором участвуют многочисленные микроорганизмы, выполняющие сложные функции по разложению и синтезу органического вещества, приводящие, в конечном счете, к образованию торфа болотных почв. Анаэробиозис резко затормаживает разложение органического вещества, а следовательно, и вовлечение зольных элементов и азота в новые циклы биологического круговорота, поэтому возникает относительный недостаток 'элементов зольной пищи и азота для растений. Изменение условий аэрации и питательного режима - причина развития определенных групп болотной растительности и ее эволюции. Наиболее распространенными растениями-торфообразователями из травянистых являются: осоки, пушицы , камыш, тростник , вейник, шейхцерия, рогоз, канареечник и др. Среди полукустарников и древесных наиболее часто в торфообразовании участвуют: багульник, клюква, верес, ива, береза, ольха черная и серая, сосна обыкновенная, ель. Особенно большую роль в торфообразовании играют мхи: гипновые зеленые, кукушкин лен, белые сфагновые,

Оглеение представляет собой сложный биохимический восстановительный процесс, протекающий в анаэробных условиях при непременном наличии органического вещества и участии анаэробных микроорганизмов. Большая роль в процессах оглеения принадлежит маслянокислым бактериям. При глееобразовании происходит разрушение первичных и вторичных минералов. Кроме того, существенны:. вращениям подвергаются соединения элементов с переменной валентностью (Fe, Мn, S и N). Алюмо-феррисиликаты разрушаются под влиянием накапливающихся активных органических соединений с кислыми свойствами. Из коллоидных и ионных растворов, содержащих железо, кремне-кислоту, гидроокиси алюминия и другие соединения, возможен ресинтез вторичных минералов.

Наиболее характерная особенность глееобразования - восстановление окисного железа в закисное. Оно может происходить, по-видимому, как в результате ферментативной деятельности микроорганизмов, так и воздействия продуктов жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов. При периодически повторяющемся переувлажнении соединения железа могут находиться то в окисной, то в записной форме в зависимости от продолжительности периода увлажнения и периода аэрации. Первое вещество, которое образуется при восстановлении железа,- двууглекислое железо Fe(HCO3)2 которое в природных условиях довольно хорошо растворимо в воде и при смене восстановительных условий на окислительные легко окисляется с образованием гидроокиси железа: 4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 + 8СО2

Ржавые и охристые пятна, примазки и другие железистые образования в слабозаболоченных почвах обусловлены соединениями гидрата окиси железа, возникающими при смене окислительно-восстановительных явлений. При длительном и постоянном избыточном увлажнении в условиях устойчивого развития глеевого процесса ионы закисного железа вступают в реакцию с кремнеземом и глиноземом, образуя с, ними, как отме-чено выше, вторичные алюмо-ферросиликаты, в состав которых входит закисное железо. Такие минералы в отличие от минералов, содержащих окисное железо, имеют сизоватую, грязно-зеленоватую или голубоватую окраску. При оглеении восстанавливается марганец с образованием подпижных его соединений. Продуктами восстановления серы при условии устойчивого оглеения являются H2S и FeS.

Значительным превращениям подвергаются также соединения азота и фосфора. Болотные почвы таежно-лесной зоны представлены главным образом низинными и верховыми болотными почвами, имеющими мощный торфяной горизонт. В более южных зонах эти почвы представлены в основном болотными пойменными почвами степей, буроземно-лесными болотными почвами, болотными почвами сероземной зоны и болотными почвами субтропических областей Болотные почвы южных зон образуются в понижениях рельефа, чаще в поймах рек, с поверхностным и грунтовым увлажнением под болотной растительностью, преимущественно под тростниковыми, осоковыми, тростниково-рогозовыми и другими ассоциациями.

Болотные почвы разных зон наряду с общими свойствами и признаками несут и следы зонального характера. Например, болотные почвы сероземной зоны отличаются малой мощностью торфяного горизонта и значительной засоленностью. Некоторые типы болотных почв южных зон несут на себе зональные признаки карбонатность, солонцеватости, осолодення, засоленности и т. д. Все болотные почвы таежно-леснон зоны в зависимости от происхождения, условий залегания и характера растительности делят на два типа: болотные верховые почвы и болотные низинные почвы. Болотные верховые почвы образуются на водоразделах в условиях увлажнения пресными застойными водами. Растительный покров их представлен главным образом сфагновым мхом, а также полукустарниками (морошка, багульник, кассандра, голубика и др.) и древесными породами (ель, сосна, береза), обычно сильно угнетенными.

По степени развития процесса почвообразования различают два подтипа болотных верховых почв - болотные торфяно-глеевые и болотные верховые торфяные.

Болотные торфяно-глеевые почвы (мощность торфяных горизонтов <50 см) формируются в более пониженных частях водоразделов или по окраинам верховых болот, на боровых песчаных террасах и зандровых равнинах. В профиле почв различают сфагновый очес, торфяный горизонт, глеевый горизонт.

Болотные верховые торфяные почвы (мощность торфяных горизонтов >50 см) занимают центральные части верховых торфяных болот на водораздельных равнинах и песчаных террасах таежно-лесной зоны под специфической олиготрофной растительностью. Профиль этих почв слабо дифференцирован па горизонты и в отличие от торфяно-глеевых почв представлен органогенными горизонтами, подстилаемыми торфоорганогенпой породой.

Болотные низинные торфяные почвы формируются в глубоких депрессиях рельефа па водоразделах, на древнепойменных террасах и в понижениях речных долин. Образование этих почв происходит под автотрофной и мезотрофной растительностью (осоки, тростники, гипновые мхи, ольха, ива и др.) в условиях избыточного увлажнения жесткими грунтовыми водами. По степени развития процесса почвообразования различают четыре подтипа болотных низинных почв: низинные обедненные торфяно-глеевые; низинные обедненные торфяные; низинные (типичные) торфяно-глеевые; низинные (типичные) торфяные.

Первые два подтипа формируются под действием слабоминерализованных грунтовых вод, остальные - под воздействием жестких грунтовых вод. Первые два подтипа почв распространены преимущественно в северной и средней тайге, а последние - в южной тайге и лесостепи.

Нет комментариев. Ваш будет первым!