Пожалуйста, ставьте активную гиперссылку на сайт eco-ref.ru если Вы копируете эти материалы!
Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами копирования материалов с сайта www.eco-ref.ru
Почва является сложнейшей биокосной
системой, образовавшейся в результате тесного
взаимодействия природных факторов во времени.
Оставаясь основным и незаменимым средством
сельскохозяйственного производств, почв в тоже
время выступает и как один из основных
компонентов биогеоценоза, а следовательно, и
биосферы в целом. В результате
сельскохозяйственного использования в почве
происходят глубокие, а порой необратимые
процессы, переводящие почвенную среду в иное
качественное состояние. Находясь в неразрывном
единстве с другими компонентами экосистемы,
антропогенно преобразованная почва меняет свои
связи и соотношения с ними. Важно и к необходимо
знать, в каком направлении вдут современные
эволюционные процессы в почвах.
Почвенным эталоном («царем»
почв по Докучаеву), наиболее ярко и полно
отражающим факторы почвообразования и свойства
почв является чернозем. Эти почвы, занимая около
9% площади в предела СНГ, составляют основу
пахотного фонда (60%) и производства товарного
зерна (80%), а также других видов
сельскохозяйственной продукции. Черноземы,
несмотря на их природное совершенство, неизбежно
эволюционируют под воздействием естественных и,
особенно антропогенных факторов. Естественная эволюция
почв неразрывно связана с эволюцией ландшафта
т.е. с изменением экологических условий, в
равновесии с которым почва находится на
определенном этапе педогенеза.
Изменение факторов природной среды неизбежно
приводит к изменению тех или иных свойств
почвенного тела.
Климат
Географическое положение Среднерусского
Черноземья между 50 и 54° с.ш. обеспечивает
получение значительной суммы солнечной
радиации, равной 99 000 калорий на 1см2
горизонтальной поверхности (г. Воронеж).
Существенное влияние на состояние местного
баланса тепла и влаги оказывает атмосферная
циркуляция, которая активно участвует в сезонном
перераспределении тепла и влаги. В течение
теплого времени года доминирует режим солнечной
антициклональной сухой погоды. Он формируется в
массах континентально- умеренного воздуха. Такой
воздух господствует в течение всего
года. Воздушные морские массы атлантического
происхождения и арктический воздух с
северо-запада и севера приходят на территорию
Среднерусского Черноземья в измененном виде.
Летом сюда надвигаются воздушные массы
континентально-тропического происхождения из
Казахстана и Средней Азии.
Значительное протяжение Среднерусского
Черноземья с запада на восток обусловливает
некоторую разницу в повторяемости воздушных
масс в западной и восточной половинах
территории. На западе воздушные морские массы
наблюдаются в 1,5—2 раза чаще, чем на востоке
(особенно зимой, что вызывает оттепели). Поэтому климатические
контрасты между востоком и западом зимой
очень заметны. Зимой температура меняется с
юго-запада на северо-восток. В январе в Курской
области средняя температура составляет -7°С, в
Тамбовской области (самой холодной из-за
накопления холодных масс воздуха в Окско-Донской
низменной равнине) равна —10...—12°С. Летом
температура в основном изменяется с севера на юг.
В июле на севере она составляет 18—19°С, к
югу повышается до 20—22°С. Район Среднерусской
возвышенности имеет несколько пониженные
температуры по сравнению с Окско-Донской
низменностью. На восточном склоне Средне-русской
возвышенности температуры заметно выше, чем
на западном. Особенно сильное влияние на
температуру воздуха оказывает средняя
меридиональная полоса возвышенности с
максимальными абсолютными отметками. Под
воздействием этой полосы изотермы опускаются к
югу. Острова пониженных температур летом
отмечаются в районе лесных массивов - Ленинского,
Хреновского, Шиповского и
Анинского.
Атмосферные осадки. Количество
осадков убывает в направлении с северо-запада на
восток и юго-восток от 650 до 450мм в год. Годовая
сумма осадков 500—550мм отмечается на большей
части Среднерусской возвышенности, в западной и
центральной частях Окско-Донской низменности.
Около 450—500мм выпадает на востоке и юго-востоке
территории. Только в долине р. Хопра и его
притоков годовое количество осадков меньше 450мм
и местами достигает 400мм. Пятнистость в
распределении осадков по территории связана с
неровностями рельефа и наличием Среднерусской,
Калачской, Приволжской возвышенностей. Величина
испаряемости с открытой водной поверхности
увеличивается в юго-восточном направлении от
600мм на северо-западе территории до 800мм на
юго-востоке. Отношение годовой суммы осадков к
величине испаряемости изменяется от близкой к
нейтральной на северо-западе до мало
благоприятной на юго-востоке.
Влагообеспеченность. Осадки и температурный
режим периода активной вегетации создают
условия влагообеспеченности
сельскохозяйственных культур, которые
оцениваются гидротермическим коэффициентом
(ГТК). ГТК территории Белгородской и Воронежской
областей изменяется от 0,9 до 1,1 и они относятся к
незначительно засушливой зоне. Более полно
Влагообеспеченность с/х культур характеризуют
данные о запасах продуктивной влаги в почве. Они
выражаются в мм водного слоя.
Изменение климатических условий на
территории Среднерусского Черноземья лежит в
основе широтной зональности почв. Выделенным
климатическим зонам и подзонам соответствуют
определенные почвенные подзоны. Подзоне
северного лесостепья соответствуют, серые
лесные почвы, черноземы оподзоленные и
выщелоченные, подзоне южного лесостепья - серые
лесостепные почвы и черноземы типичные
(показатель увлажнения около 1,0); подзоне крупно
дерновинных ковыльных степей с показателем
увлажнения близким 0,9-
0,7- черноземы обыкновенные и подзоне мелко
дерновинных ковыльных степей с показателем
увлажнения меньше 0,7 — южные черноземы.
Рельеф
В тесной зависимости от
геологического строения и геологической истории
находится рельеф местности, который на
территории Воронежской области крайне
неоднороден. Правобережье Дона, расположенное на
восточных отрогах Средне-Русской возвышенности
(а также на Калачской возвышенности)
представляет собой приподнятую, сильно
изрезанную реками, балками и оврагами
возвышенность.
Левобережная часть области, занимающая
пространства в пределах Окско-Донской
низменности к востоку от рек Дон и Воронеж и к
северу от Калачской возвышенности, представляет
низменную плоскую слабо эродированную равнину,
разделяющую Средне-Русскую и Приволжскую
возвышенности. Наивысшая абсолютная высота
местности наблюдается в окрестностях г.
Нижнедевицка, где она достигает 260 м над уровнем
моря. Наиболее низкая абсолютная высота
местности наблюдается на крайнем юго-востоке,
где р. Дон пересекает границу
Воронежской и Ростовской областей. Низменная
плоская слабо расчлененная равнина расположена
в среднем на высоте 150 м над уровнем моря с
отклонениями в сторону минимума до 80 м (г. Лиски) и
в сторону максимума до 175—190 м (на водоразделе р.
Битюг и
Токай).
Склоны речных долин имеют ясно
выраженные террасы. Обычно выделяют четыре надпойменные
террасы: первая возвышается над меженным
уровнем реки на 8-12 м, вторая - на 15—25 м, третья - на
30-40 м и четвертая - на 50-60 м. Наибольшее развитие
имеют первая и вторая террасы, третья
встречается реже, а четвертая еще
реже.Поверхность террас представляет собою
равнинные участки, прорезанные неглубокими, но
часто широкими ложбинами и балками. Речные
долины имеют ясно выраженную асимметрию склонов.
У большинства рек правый берег высокий, крутой,
левый — пологий и низкий. Поверхность
водоразделов в пределах области имеет общие
черты и вместе с тем существенные различия.
Различают следующие три части
водораздельной поверхности: 1) центральный водораздел;
2) приводораздельный склон;
3) придолинный склон.
На территории Воронежской области
имеются все типы рельефа. Такое сложное
разнообразие рельефа не могло не сказаться на
почвообразовании, географическом и
топографическом распространении почв. Прямое
участие рельефа в почвообразовании заключается
в ряде геологических процессов (делювиальных,
пролювиальных, аллювиальных и элювиальных),
сопровождающихся распределением почвенной
массы и наносов на поверхности земли. В этих
процессах активную роль играют склоны различной
крутизны, формы и экспозиции, высота местности и
др. На территории Воронежской области влияние
склонов на почвообразование наблюдается всюду. Однако
это влияние склонов в зависимости от их крутизны,
формы и экспозиции неодинаково.
Влияние склонов на почвообразование
будет расти с увеличением их крутизны. Поэтому
почвенный покров склонов будет отличаться от
водораздельных плато тем больше, чем больше их
крутизна. На слабопологих склонах эрозионные
процессы протекают слабо, и процесс
почвообразования проходит примерно в таких, же
условиях, как и на плато. На покатых же и крутых
склонах эрозионные процессы совершаются бурно, и
в данном случае склоны тормозят развитие
нормального для данной местности почвенного,
покрова. В пределах Воронежской области повсюду
можно встретить зависимость почвенного покрова
от крутизны склонов. В большинстве случаев между
крутизной склонов и мощностью почв существует
такая связь: чем круче склон, тем меньше мощность
гумусового горизонта и содержание в нем гумуса.
На почвообразование оказывает влияние
также форма склонов. В природе
встречаются склоны с одинаковым уклоном на всем
его протяжении, склоны выпуклые, т. е. такие, у
которых крутизна в верхней части незначительная,
а с понижением возрастает, склоны вогнутые, у
которых крутизна сначала большая, а затем книзу
уменьшается. В зависимости от формы склона
формируются различные почвы, и создается
пестрота почвенного покрова.Таким образом,
рельеф (макрорельеф, мезорельеф,
микрорельеф) Воронежской области весьма
сложный и разнообразный. Он оказывает сильное
влияние на почвообразование как прямое
(непосредственное), так и косвенное — через
климат, растительность, материнские породы. Хотя
Воронежская область расположена в пределах
подзон типичных и обыкновенных черноземов,
почвенный покров ее представлен множеством
других почв, заметно отличных от указанных
зональных черноземов. Из этого следует, что при
детальном изучении почв фактор рельефа должен
непременно учитываться и отражаться на
почвенных картах.
Почвообразующие породы
В пределах черноземных областей России
почвы сформировались на разных по генезису и
свойствам материнских породах, обладающих
пестрым литологическим и гранулометрическим
составом. Девонские, каменноугольные, меловые и
юрские отложения в качестве
почвообразующих пород встречаются чрезвычайно
редко. Несколько чаще в степной и
лесостепной частях рассматриваемого региона в
качестве почвообразующих пород выступают
неогеновые глины. Для них характерны
зеленовато-оливковый цвет, значительная
карбонатность, призмовидная структура. Во
влажном состоянии они становятся липкими,
вязкими. Неогеновые глины содержат 60—80%
физической глины и 45—55% ила. Плотные глины
неогена при близком залегании к поверхности
создают геохимические барьеры на пути
нисходящих потоков растворов, аккумулируют
соли способствуют образованию солонцеватых
почв, солонцов, солодей.
В южной половине региона на склонах
нередко в качестве почвообразующих пород
выступают продукты разрушения писчего мела. На
глубине 70—100см мелкозернистый элювий переходит
в грубый рухляк мела и глубже подстилается
плотным писчим мелом. Элювий мела неоднороден по
механическому составу и физико-химическим
свойствам. Содержание физической глины в нем
колеблется от 40-65%, крупной пыли - от 30-45%. Реакция
среды щелочная (рН 7,8—8,4), карбонатность очень
высокая (60-70СаСОз). Эти породы бедны элементами
питания, обладают плохими физическими и
водно-физическими свойствами. На них
образовались черноземы остаточно-карбонатные
имеющие заметное распространение в Белгородской
и Воронежской областях. Древнеаллювиальные
отложения в качестве почвообразующих пород
выступают местами на террасах рек. Они
отличаются неоднородным составом и
свойствами. Легкие по гранулометрическому
составу породы имеют следующие показатели:
содержание SiO2 – 90-95%, полуторных окислов 1,5—6%;
реакция среды колеблется от кислой до
слабощелочной. Наряду с ними встречаются
суглинистые и глинистые древнеаллювиальные
почвообразующие породы со значительным
содержанием глинистых частиц и поглощенных
оснований, на которых формируются
черноземно-луговые почвы высокого естественного
плодородия.
По днищам балок распространены
аллювиально-делювиальные отложения, сложенные
материалом, смытым со склонов, а также вынесенным
из оврагов временными водотоками. Лессы залегают
на юго-западном склоне Среднерусской
возвышенности до линии Дмитриев – Льгов -
Гайворон. По гранулометрическому составу они
относятся к классу крупно пылеватых средних
суглинков с резким преобладанием фракции 0,05-0,01
мм, на долю которой приходится более половины
всей массы породы. Иловатая фракция занимает
второе место (20—28%). Физические свойства лессов
хорошие. Плотность сложения составляет 1,29—1,31
г/см3, удельная масса 2,67-2,70, общая порозность
превышает 50%. Лессы содержат 80% SiO2, 13% R2Оз, 1,5%
окислов кальция и магния и 4% окислов калия и
натрия в пересчете на прокаленную
бескарбонатную навеску. Лессы карбонатны
(содержат 10—12% СаСОз), имеют слабощелочную
реакцию (рН 7,6—8,2). Почвенный поглощающий
комплекс их насыщен кальцием и магнием, сумма
которых колеблется от 15 до 20 мг- экв/100г.
Лессовидные тяжелые суглинки. В центральной и
южной частях Cреднерусской возвышенности, не
покрывавшихся днепровским ледником,
почвообразующими породами служат лессовидные
суглинки элювиально- делювиального
происхождения. Мощность их колеблется от 2—5м на
водоразделах до 10-15м на склонах речных долин и
балок. Они имеют буровато-желтый, палево-желтый и
палевый цвета, комковато-призмовидную структуру,
пористы, карбонатны с выделением СаСОз в виде
плесени, псевдомицелия, белоглазки, журавчиков,
дутиков. Физические свойства лессовидных
суглинков характеризуются следующими
показателями: объемная масса составляет
1,35—1,53г/см3, удельная масса 2,68—2,76, общая
порозность 42—52%.
Покровные лессовидные глины. На
территориях покрывавшихся днепровским ледником,
почвы сформировались преимущественно на
покровных лессовидных глинах, подстилаемых
мореной днепровского оледенения, мощностью 1—10м.
Мощность покровных лессовидных глин колеблется
от 3 до 15м. В северной части рассматриваемого
региона они отличаются вертикальной
неоднородностью и в пределах верхней
2—3-метровой толщи этих пород отмечаются прослои
и линзы песков, тонкая горизонтально слоистость.
На остальной территории покровные глины имеют
однородный гранулометрический состав до глубины
4-6м. Покровные глины имеют желто-бурый с палевым
или коричневатым оттенком цвет,
комковато-призматическую структуру,
сравнительно плотное тонкопористое сложение.
Растительность
Растительность, как известно, является ведущим
фактором почвообразования. Поэтому
характеристика растительного покрова как
фактора почвообразования и как фактора
географического распространения почв в пределах
Воронежской области представляет особый научный
интерес. Дело в том, что на территории
Воронежской области проходит граница между
лесостепной и степной зонами. В прошлом эта
граница изменялась, что откладывало известный
отпечаток на ход почвообразования и эволюцию
почв. Соотношение площадей, занятых степями и
широколиственными лесами, изменялось в сторону
уменьшения лесов и увеличения степей. Благодаря
этому граница между степью и лесостепью
передвигалась к северу. В настоящее время
Воронежская область по растительному покрову,
определяющему направление
почвообразовательного процесса, делится на две
неравные части: лесостепную и степную. Северная
часть области, занятая лесостепью, охватывает
очень большие пространства, благодаря чему она
неоднородна как по флористическому составу, так
и по соотношению отдельных растительных
формаций. Лесостепная зона в пределах
Воронежской области делится на подзону
типичной лесостепи и подзону южной лесостепи.
Степная зона в пределах Воронежской области
делится на подзоны северной и южной степи. В
подзоне типичной лесостепи лесные массивы в
настоящее время занимают частично
водораздельные плато, склоны водоразделов,
балки, речные долины. Растительность и флора
лесных массивов (дубовых) представлены
следующими видами растений.
Первый ярус их состоит из дуба
с примесью ясеня, второй – из липы, клена
остролистного и ильма. Часто можно видеть
березняки и осинники, которые возникли здесь как
временные леса после вырубки дубов. Подлесок
состоит из орешника, черемухи, лесной
жимолости и других кустарников. В травяном
покрове преобладает или сныть, или медуница.
Черноземы типичные.
Морфологическое описание
Типичные (мощные) черноземы
имеют широкое распространение в северной,
лесостепной, части Воронежской области. Они
занимаю площадь, равную примерно половине
территории всей области. В этой части области
типичные черноземы являются зональными и
преобладающими почвами. На почвенной карте они
выделяются в самостоятельную подзону, вытянутую
с запада на восток. Неодинаковые природные
условия (климат, растительность, рельеф,
материнские породы), определяемые большими
пространствами подзоны типичных черноземов,
отложили известный отпечаток и напочвенный
покров. В пределах своей подзоны и в отельных ее
районах типичные черноземы не имеют сплошного
распространения. Они занимают наиболее
выровненные места (водораздельные плато,
слабо выраженные склоны водоразделов),
характеризующиеся тяжелым механическим
составов материнских пород и травянистой
растительностью. Среди господствующих здесь
типичных черноземов пятнами залегают почвы
других типов. Обычно отклонение условий и
сочетаний факторов почвообразования от
зональных вызывает развитие интразональных
типов и подтипов почв. Так, на материнских
породах легкого механического состава
развиваются почвы более северных широт (серые
лесные, дерново- подзолистые). На материнских
породах тяжелого механического состава, сильно
обогащенных карбонатами кальция и магния, а
также солями натрия, формируются почвы более
южных широт (перегнойно-карбонатные, солонцовые).
(Адерихин) Профиль чернозема
типичного мощного характерен, он малогумусный,
тяжелосуглинистый. Апах 0-25 см. Темно-серый,
пылевато-порошисто-комковатый,
тяжелосуглинистый, рыхлый, много мелких корней.
Переход постепенный. А 25-51 см. Темно-серый,
мелкокомковато-зернистый, тяжелосуглинистый,
слабо уплотнен, тонкопористый. Переход
постепенный. АВ 51-100 см. Темно-серый с бурым
оттенком, комковато-крупнозернитый, слабо
уплотнен, пористый, встречаются отдельные
кротовины. Вскипает от соляной кислоты с 83см.
Переход постепенный. Вк 100— 145 см. Грязно-бурый с
карбонатной плесенью, много кротовин,
комковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен
пористый. Переход заметный. Ск 145—220 см. и глубже.
Желто-палевый лессовидный, тяжелый суглинок,
комковато-призматический с обильным
псевдомицельем карбонатов и единичными темными
кротовинами. Строение чернозема типичного
среднемощного среднегумусного легкоглинистого
рассмотрим на примере разреза заложенного на
территории Воронежской области, на поле люцерны.
Апах 0—26 см. Темно-серый, равномерно окрашенный,
крупнокомковатый, глинистый, уплотненный, много
мелких корней. Переход заметный. А 26—39 см.
Темно-серый, зернистый легкоглинистый, слабо
уплотнен, единичные кротовины. Переход
постепенный.
АВ 39—72 см. Темно-серый с буроватым оттенком,
комковато-зернистый, легкоглинистый, уплотнен,
пористый, кротовины. Вскипание от соляной
кислоты с 61см. Переход постепенный. Вк 72—143 см.
Грязно-бурый, пятнистый, неравномерно
окрашенный, комковатый, легкоглинистый,
уплотненный, много кротовин, псевдомицелий и
плесень карбонатов кальция. Переход заметный. Ск
143-230 см. Желто-бурая с палевым оттенком легкая
глина, карбонатная, комковато-призматическая,
единичные кротовины.
Гранулометрический состав
Гранулометрический состав черноземов
типичных на лесах отличается своеобразием,
заключающемся в преобладании
крупнопылеватойфракции, на долю
которой приходится более половины всей
почвенной массы. В то же время в них практически
отсутствует фракция размером 1-0,25 мм. В
соответствии с классификацией Н. А.
Качинского(1958) эти черноземы относятся к
среднесуглинистым иловато- крупнопылеватым.
Фракции механических элементов распределены по
вертикальному профилю равномерно. Среди них на
долю крупной пыли приходится 54-57%, ила - 20-24%.
На Окско-Донской низменной
равнине отмечается существенное различие
гранулометрического состава черноземов
типичных Левобережного придолинно- террасового
района, занимающего террасированные левобережья
Дона и Воронежа шириной от 20 до 35км, и всей
остальной ее территории. На террасах Дона между
Воронежем и Павловском встречаются небольшие
массивы черноземов типичных среднесуглинистых
Они характеризуются средним содержанием
физической глины от 35 до 40%, ила – 20-25, пыли – 12-18,
ней пыли - 16 - 22 и песка (1-0,05мм) – 35-45%. Содержание их
в верхней метровой толще почвы мало меняется
генетическим горизонтам, но с глубины около 1-1,5м
обычно отмечается облегчение
гранулометрического состава. На окраинах
водораздельных пространств, примыкающих
террасам, распространены черноземы
тяжелосуглинистые илловато-крупнопылеватые со
средним содержанием физической глины 50-57%, ила
27-34, пыли – 24-29, крупной пыли 25-30 и песка 18-22%.
На остальной территории Окско-Донской
низменности равнинны, доминируют черноземы
типичные легкоглинистые. Содержание физической
глины колеблется в пределах 61-69% в верхней
полутораметровой толще этих почв и слабо
увеличивается до 64—74% в горизонтах В и С. Такая же
закономерность отметается и в отношении
содержания иловатой фракции: в гумусовом
горизонте.А оно равно 30—39%, а глубже достигает
35—47%. Преобладающими фракциями являются в гумусовом
горизонте иловатая и крупнопылеватая, а в
остальных горизонтах - иловатая и пылеватая.
Обычно на выровненных водоразделах
почвенно-грунтовая толща отличается большой
однородностью гранулометрического состава до
глубины 4—5м, где лессовидные отложения
сменяются мореными отложениями днепровской
эпохи оледенения. Они играют роль водоупора и
способствуют образованию верховодки в
надморенной толще. Заметной неоднородностью
отличается почвенно-грунтовая толща в
местах, где черноземы сформировались на
лессовидных породах, надморенными
озерно-ледниковыми отложениями. В этом случае
5-метровая толща наносов имеет двух- или
трехчленное сложение.
В целом черноземы типичные на
преобладающей территории Среднерусского
Черноземья близки по гранулометрическому
составу, что обусловлено формированием
их на одинаковых по генезису почвообразующих
породах. В связи с этим они мало различаются на
протяжении подзоны по минералогическому и
валовому химическому составу.