Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Почвоведение Главные почвообразовательные процессы Гидроморфизм при продолжительном или постоянном затоплении сильно кислыми и восстанавливающими водами

Гидроморфизм при продолжительном или постоянном затоплении сильно кислыми и восстанавливающими водами

Обязательным условием этого типа эволюции являются очень кислые воды с очень высоким содержанием растворимых органических веществ, не только восстанавливающих, но и комплексирующих железо. Подвижность последнего в этом случае максимальна. Подзолизация налагается на процесс гидроморфизма в еще большей степени, чем в кислых псевдоглеях. Кислое, медленно разлагающееся органическое вещество (гидромодер или гидромор) играет значительно большую роль, чем в предыдущих почвах. В частности, окислительно-восстановительный потенциал, невысокий в верхних горизонтах, растет с глубиной (Кауричев с сотр., 1967). По сравнению с глеями, формирующимися в кальциевой среде, здесь наблюдается противоположная картина: процесс восстановления и мобилизации железа начинается вверху, а не у зеркала грунтовых вод, как в глеях. Это очень важное различие.

В зависимости от состояния грунтовых вод (застойные воды или воды, способные к циркуляции в достаточно пористой среде) образуются два вида почв.

Почвы, образовавшиеся в условиях застойных поверхностных вод холодного и влажного климата (стагноглеи). Стагноглеи появляются на плохо дренируемых водоразделах или в депрессиях, в горах с влажным климатом и слабой даже в летний период эвапотранспирацией. Анаэробиоз и гидроморфизм сохраняются в течение всего года. Органическое вещество эволюционирует медленно, и на поверхности почвы образуется торфянистый горизонт или гидромор. Восстановление и мобилизация железа, под влиянием воднорастворимых органических кислот происходит даже в малопроницаемой среде (суглинки) путем капиллярной диффузии, тогда как глина, определенно отделившаяся от железа, не мигрирует. Характерный горизонт, располагающийся ниже поверхностного А0, обесцвечен, сероватого или зеленоватого цвета, часто пропитан гумусом. С глубиной при возрастании rН2 увеличивается доля окисного железа по сравнению с закисным, а цвет почвы становится более темным. Иногда образуется настоящий горизонт В с высоким содержанием окислов железа или конкреционный.

В эволюции стагноглеев различают три фазы. Начальная фаза, характеризуется слабокислой средой с низким содержанием гумуса, неполным восстановлением железа и сохранением в профиле окисных форм. При этом еще сравнительно высоком pH комплексообразование незначительно для того, чтобы железо могло переходить в раствор и мигрировать. Подобный тип стагноглеев характерен для западин в зоне альпийских лугов (Duchaufour, Gilot, 1966). Оливково-бежевый горизонт A2g этих почв сменяется с глубиной более ярким горизонтом с охристыми пятнами и конкрециями; он содержит меньше свободного железа, но в окисных формах, чем и объясняется его более насыщенный цвет (стагноглей в прямом смысле слова).

Промежуточная фаза встречается в более кислой среде при гумусе типа гидромор. Железо, полностью восстановленное и закомплексованное, мигрирует путем капиллярной диффузии и выпадает в окисной форме в нижних горизонтах со слабыми восстановительными условиями. Образуется железистый, часто конкреционный, горизонт В. Этот процесс является настоящим оподзоливанием для железистых соединений; формирующиеся при этом почвы соответствуют молкенподзолам (Molkenpodzol) Кубиены (Kubiena, 1953). Охристый горизонт В, резко отделяющийся от A2g, может иметь различные аспекты. Мы рассмотрим только два, при которых железо стягивается в конкреции: горизонт В с изолированными друг от друга конкрециями, который формируется в условиях полного кратковременного иссушения; горизонт В с конкрециями, располагающимися в виде сплошной извилистой ортштейновой полосы, формирующийся в постоянно гидроморфной или восстановительной среде в верхних горизонтах. Тип почвы соответствует плакаквод (placaquod) американской классификации.

Во время конечной фазы происходит замедление скорости разложения органического вещества под влиянием постоянной очень поверхностной верховодки, пропитывающей гумусовый горизонт, как губку; в результате образуется торфянистый горизонт мощностью 20—30 см. Нижележащий горизонт А1 в этом случае сильно насыщается органическим веществом и приобретает темно-серую или черную окраску. Одновременно внизу образуется мощный конкреционный горизонт с высоким содержанием железа (3—10%).

Почвы, образовавшиеся в условиях орошения кислыми грунтовыми водами склонового стока. Характерны для слегка наклонных песчаных равнин с водоупором из твердых пород на небольшой глубине. Типичным примером могут служить Гасконские ланды.

В таких условиях подвижность железа максимальна. В закисном состоянии оно передвигается по уклону на значительные расстояния и выпадает в зонах с лучшей аэрацией в виде окислов. Этот процесс допускает аккумуляцию больших количеств железа в некоторых участках с образованием крупных конкреций и даже своего рода панцирей. Эти панцири приобретают различные формы в зависимости от локальных условий выпадения железа: если это выпадение имело место в корневых полостях, то образуются ветвистые или трубчатые формы (гарлюги в Ландах); если же происходило сильное испарение под густой луговой растительностью, то образуются уплощенные диски вблизи поверхности почвы (луговые железистые камни, Schlichting, 1965).

Профили почв, располагающихся на местных водораздельных пространствах, характеризуются ясным оттоком, приводящим к полному выносу из профилей наиболее растворимых Fe++ и Мn++.

После переноса эти элементы переоткладываются в понижениях в виде инкрустаций, проникающих в горизонты аккумуляции на большую глубину. Оба типа профилей — один обедненный, другой — обогащенный железом, оказываются взаимосвязанными.

Шлихтинг (Schlichting, 1965) проследил миграции железа и марганца в гидроморфной среде вдоль песчаного склона в Северной Германии. Оба эти катиона преодолевали во время миграции большие расстояния, намного опережая алюминий (обратная картина характерна для хорошо дренируемых подзолов), который перемещался лишь на небольшие расстояния и переотлагался в распыленном состоянии или в горизонте В того же самого профиля, или в средней части склона. Железо и марганец, выносимые сверху, напротив, аккумулировались в нижних частях склонов в виде настоящих гидроморфных кор, отличающихся от ортштейнов дренируемых подзолов отсутствием алюминия.

Автор, а также Жюст (Juste, 1965), исследуя аналогичные процессы в Гасконских ландах, произвели расчеты баланса марганца и железа между верхней и нижней частями профиля. Полученные ими результаты (рис. 7) вполне подтверждают изложенное выше.

Гидроморфные почвы зон, обедненных железом\ они формируются на равнинах с малыми уклонами, как правило на повышенных участках, железо из которых выносится вместе с оттекающими грунтовыми водами. В крайних случаях почти полного выноса железа развивается особый гидроморфный горизонт — отбеленный глей — почти без ржавых пятен и без горизонта G0.

В зависимости от интенсивности колебаний зеркала грунтовых вод различаются два варианта почв. При малых колебаниях весь профиль оказывается недоразвитым, в нем сохраняются постоянные анаэробные условия, гумификация замедлена, миграция гумуса в глубине профиля отсутствует. Гумус торфянистый или кислый анмоор, ниже гумусового располагается белый глеевый горизонт (подзолистый глей). При ощутимых колебаниях в профиле во время опускания зеркала воды может возникнуть зона относительного иссушения, где поступающие сверху гумусовые вещества могут выпадать в осадок и полимеризоваться. Так возникает горизонт Вh с высоким содержанием гумуса и малым количеством железа. Он располагается между поверхностным органическим и белым глеевым горизонтом, обычно на верхней границе капиллярной каймы. Жакэн с сотрудниками (Jacquin et al., 1965) продемонстрировали быстрое образование в этом горизонте серых и бурых гумусовых кислот, комплексирующих алюминий, но с незначительным содержанием железа (гумусовый ортштейн, обычно мало затвердевший). Это наблюдение близко к данным Чекаловой (1965) по аналогичным почвам СНГ, в которых гумусово-алюминиевые комплексы эволюционируют на месте, а железо, полностью перешедшее в раствор, выносится за пределы профиля. В результате образуется профиль, равномерно прокрашенный органическим веществом, однако микроморфологические данные позволяют различить в нем горизонты А (с прозрачным кварцем) и В (с кварцем, покрытым гумусовыми пленками). Подобные почвы называются гумусовыми глеевыми подзолами.

Гидроморфные почвы депрессий, обогащенные железом. Профиль обогащается железом за счет миграции грунтовых вод по склону; оно выпадает в виде окислов в наиболее аэрируемых зонах. Аккумулятивный горизонт, всегда конкреционный, имеет различный облик в зависимости от местных условий и состоит либо из мелких, более или менее изолированных конкреций, либо из сплошной массы конкреций, образующих настоящие коры (ортштейновые).

В противоположность предыдущему типу почв горизонт В богат железом, но обеднен органическим веществом, которое полимеризуется в почвах, развивающихся либо на возвышенных точках рельефа (горизонт Вh гумусовых подзолов), либо в промежуточных позициях на середине склона; железо же в кислой среде дольше сохраняет свою подвижность и выпадает лишь при резких изменениях rН2.

Приведенные рассуждения объясняют контраст между горизонтами Вh почв плакоров с их высоким содержанием гумуса и малым количеством железа и железистыми горизонтами В почв депрессий. В первом случае небольшие количества металлических катионов, закомплексованные многочисленными гумусовыми веществами, не способствуют кристаллизации, и конкреционный горизонт остается мягким и легкопроницаемым (Schwertmann, 1966). Во втором случае органического вещества недостаточно, чтобы препятствовать кристаллизации окислов железа, и ортштейновый горизонт приобретает большую плотность (garluche).

 

Кто на сайте

Сейчас 35 гостей онлайн