14961 (Влияние почвенного плодородия на продуктивность лесообразующих пород), страница 3

Лессовидные суглинки

Эти породы относятся к покровным отложениям повышенных водоразделов. Эти породы чаще полево-желтые, пористые мягкие, карбонатные. Физические свойства пород весьма благоприятные – хорошая влагоемкость, капиллярность. Отрицательные свойства - их быстрая размокаемость и размываемость, что приводит к развитию эрозии. На этих породах в основном формируются серые лесные почвы, являющиеся наиболее плодородными.

Аллювиальные отложения

Представлены древними и современными. Древнеаллювиальные отложения приурочены к надпойменным террасам, современные к поймам больших и малых рек.

Характерными чертами аллювиальных отложений является:

- их слоистость, как по минеральному составу, так и по размеру частиц,

- преобладание песков различной зернистости состава, галечников, гравия, супесей, суглинков и реже глин,

- быстрая и значительная изменчивость по простиранию, по мощности,

- наибольшая мощность,

- залегание в речных долинах шириной в десятки километров,

Русловые отложения – песчаные с косой слоистостью. В минеральном отношении характеризуется постоянством состава. Этот тип отложений образуется в водной среде.

Пойменные отложения накапливаются в течение года то под водой (в породах), то на суше (после спада воды).

В пойме рек формируется пойменные дерновые и болотные почвы.

Коренные горные породы

Коренные горные породы представлены в основном породами морского происхождения - опоками, мергелями, мелами, кварцево-глауконитовыми песками фосфоритами, альбскими слюдистыми суглинками.

Опока - легкая, твердая тонкопористая, кремнистая горная порода, богатая аморфным кремнеземом, с примесью песка и глинистых частиц. Цвет от светло-серого до темно-серого. Образование опоки связано с накоплением в них биогенного кремнезема. В породе иногда присутствует плохо сохранившиеся остатки раковин диатомовых водорослей. От сходных по составу трепелов опока отличается большей однородностью и раковистым изломом. Трепел - тонкопористая осадочная горная порода, сложенная мельчайшими неправильной формы частицами опала диаметром от 0,001 до 0,003 мм, среди которых распределены зерна кварца и тонкие пластинки слюды. Лишена органических остатков. Трепел образовался путем изменения ила, обогащенного кремневой фауной и флорой. К группе карбонатных осадочных пород относятся известняки, мела, мергеля.

Известняки - имеют органическое и химическое происхождение и состоят из кальцита. Органогенные состоят из скелетов и остатков раковин животных и растений. Известняки, состоящие из целых раковин, называются ракушечникам, из битых – детритусовыми.

Мел - тонкозернистый, мягкий, белый известняк. Меловые отложения вскрывают при эрозионных процессах. Их близкое расположение к поверхности и участие в сложение почв объясняется вскрытием их во время действия ледниковых процессов.

Почвы, формирующиеся на меловых отложениях дерново-карбонатные, перегнойно-карбонатные, дерново-подзолистые или дерновые.

Мергель - осадочная горная порода, переходная от известняков и доломитов к глинистым породам. Представляет собой разнородную по структуре, очень мелко зернистую породу, часто обладающую во влажном состоянии пластичностью. Содержит органические остатки, зерна кварца и других минералов, сульфаты, глауконит и т.д.

Мергеля образуются в областях одновременного отложения глинистого и карбонатного материала. Мергеля встречаются среди континентальных отложений пресноводных лагунах, морских бассейнах нормальной солености. Глауконитовый песок - образуется в основном в прибрежных зонах морей, на небольших глубинах, где создаются условия для рождения минерала глауконита. Глауконит чаще всего его можно встретить в смеси с кварцевым песком в любых пропорциях. Насыщенный цвет минерала объясняется синевато-серо-зеленый цвет глауконитовых песков. В условиях выветривания глауконит неустойчив и разлагается с образованием гидроокислов Fe и SiO₂.

Таким образом, почвы учебно-опытного лесхоза формируются на аллювиальных, древнеаллювиальных и флювиогляциальных отложениях, которые считаются коренными горными породами. На водоразделе в Карачижском и Крыловском лесничествах почва формируется на коренных породах – элювии глинистой опоки и меловом рухляке.

2.4 Растительность

По лесорастительному районированию Учебно-опытный лесхоз БГИТА расположен в зоне смешанных лесов, в лесорастительном районе сосновых лесов левобережья реки Десны и входит в состав Брянского лесного массива (Курнаев, 1973). Брянский лесной массив (БЛМ) - это район сосновых лесов древних террас Деснянской низменности, расположенный на левобережье реки Десны (Тихонов, 2001). Сейчас леса представлены как коренными породами, так и производными мягколиственными, появившимися на вырубках при главном пользовании лесом (Тихонов, 2006).

Это район сосновых лесов древних террас Деснянской низменности, расположенный на левом берегу реки Десны, на нем преобладают песчаные дерново-подзолистые почвы, сформировавшиеся на древнеаллювиальных отложениях, подстилаемых коренными породами мелового моря. В древостоях преобладает сосна, занимающая 54 % покрытой лесом площади. Ель встречается в лесных долинах, а в поймах распространены дубравы. Группа мягколиственных насаждений представлена березой осиной и ольхой черной. Основными типами лесорастительных условий в лесхозе являются В₃, С₂, С₃. Преобладающими насаждениями в Учебно-опытном лесхозе являются хвойные насаждения, занимающие 52 % покрытой лесом площади. Твердолиственные насаждения занимают 7,7 %, мягколиственные - 40,2 % покрытой лесом площади.

Большое разнообразие имеют смешанные широколиственные сосновые леса в этом округе южной подзоны. Здесь распространены, по крайней мере 4 формации.

1 Сосняки с елью и липой в I ярусе приурочены к богатым супесям с прослойками суглинка, залегающим в условиях более или менее ровных поверхностей, дренированных неглубокими лощинами. Почвы типа бурых лесных. В I ярусе господствует сосна с большим участием липы и ели. Во II – ильм, клен, рябина, ива козья. В подлеске жимолость и бересклет. В травяном покрове преобладают неморальные виды. Бонитет сосны - I, ели - II, липы - III.

2 Сосняки с липой во II ярусе встречаются в близких условиях рельефа, что и предыдущая формация, но на более бедных супесях, притом лишенных водоупорных прослоек и поэтому более сухих. Во II ярусе более заметно участие рябины и ивы козьей. В подлеске – бересклет, жимолость, много рябины, ивы козьей, встречается лещина. Покров смешанного характера из боровых и неморальных видов более обедненного состава. Бонитет сосны - I-II, липы - III.

3 Сосняки с елью, липой и дубом в I ярусе и большим количеством ильма и клена во II, лещины в подлеске. Связаны с богатыми супесями с прослойками суглинка, залегающими в условиях пересеченного рельефа, хорошего дренажа. Бонитет сосны - Iа, ели - II-I, липы - I, дуба - III.

4 Сосняки с липой и дубом во II ярусе. Встречаются в условиях пересеченного рельефа на более обедненных и сухих супесях, лишенных близких глинистых прослоек.

2.5 Почвообразовательные процессы

Почвообразовательный процесс - зарождение и эволюция почвы под влиянием факторов почвообразования (материнская порода, климат, растительный и животный мир, рельеф, геологический возраст территории, хозяйственная деятельность человека), изменчивость которых во времени и пространстве обусловила формирование разнообразных типов почв (напр., подзолистые, черноземы).

Торфообразование

Это процесс накопления медленно гумифицирующихся и почти не минерализующихся растительных остатков, протекающих в анаэробной среде при избыточном увлажнении. Накопление торфа как одно из важнейших явлений болотного почвообразования может развиваться в разнообразных гидрологических условиях создающих различный качественный состав конечного продукта, его количества и объем. Торфяные слои формируются при разном недостатке элементов минеральной пищи (сфагновые верховые болота) и при подтоке грунтовых вод различной минерализации (низменные зеленомоховые болота).

Особые болота формируются при эвтрофическом зарастании водоемов. Торфообразование наблюдается во всех термических поясах Земли, но наиболее оно выражено и изучено бореальном влажном климате таежных лесов. Органическая масса накапливается на поверхности минерального грунта в виде слоя слабо разложившихся остатков, сохраняющих свою форму - листьев, стеблей, обломков древесины и т.д., а также в известной мере и свое аналитическое строение. Эта масса и называется торфом, а её толща – торфяником.

Болота и торфяники могут образовываться и путем постепенного зарастания водяной растительностью водоемов.

Минеральный грунт под торфяниками всегда бывает оглеен.

Подстилкообразование

В лесу опавшая часть растений обычно не успевает разложиться за один год и накапливается на поверхности почвы в виде небольшого слоя листьев хвои, ветвей, образуя лесную подстилку.

Чаще всего лесная подстилка образуется под пологом сомкнутых кронами деревьев. Толщина лесной подстилки различна 0,5-15 см; в хвойных лесах она больше в лиственных меньше. Запасы лесной подстилки на поверхности почвы колеблются в пределах от 10 до 100 т/га - в зависимости от состава и густоты насаждений.

Лесную подстилку можно разделить на три слоя, отличающихся по степени разложения опада. Верхний слой А₀ – опад, состоит из свежих бурых листьев или хвои, веточек. Средний слой А₀ – слой медленного разложения и ферментизации вещества, состоит из буровато-серых в значительной степени сохранившийся скелет и измельченных растительных остатков, часто в этом слое поселяются грибы. Ниже слой А₀- (слой гумификации)- черный, черно-бурый, равномерно перемешанный, нередко оструктуренный, состоит из хорошо разложившегося однородного органического вещества. Тесно связан с минеральной частью почвы.

Лесные подстилки, защищая поверхность почв, способствуют поддержанию верхнего слоя почв в рыхлом состоянии, свободному проникновению влаги вглубь и препятствуют её испарению.

Дерновый процесс

Этот процесс предполагает накопление гумуса и приобретение почвой комковато-зернистой структуры под воздействием травянистой растительности. При этом происходит аккумуляция в верхних горизонтах азота, зольных элементов питания растений, приобретение почвами благоприятных водно-физических и физико-химических свойств. Дерновый процесс, прежде всего, связан с жизнедеятельностью травянистой растительности и сопутствующей ей разнообразной биоты. Дерновый процесс – первостепенный фактор, создающий агрономическое эффективное плодородие почвы. Именно дерновый процесс обуславливает высокое потенциальное плодородие почвы и создает благоприятную экологическую обстановку для большинства сельскохозяйственных растений.

В проявлении дернового процесса важную роль играют вещественные химические особенности травянистых биоценозов. Травы богаты азотам и фосфором и отличаются высокой зональностью.

Оглинение

Под оглиением понимают процесс образования вторичных глинистых минералов типа гидрослюд, вермикулита, аллофона и др., составляющих илистую фракцию почв. Эти высокодисперсные минералы образуются из первичных минералов путем изоморфных замещений, а также из продуктов распада как первичных, так и вторичных минералов. В почвах с невыраженным эллювиально-иллювиальными явлениями в отношении алюмосиликатной части оглинения обнаруживается по накоплению илистых частиц. Увеличение глинистой почвенной массы является главным генетическим итогом оглинения. Оглиненные горизонты называются текстурными, или метаморфическими, и обозначаются В АВ.

Оглинение – биохимический процесс. Наиболее активно он протекает при непосредственном контакте минеральной массы с биологическими системами. Кроме биологических факторов при оглинении немаловажную роль играют химические и физико-химические процессы замещения катионов окисления, гидролиза гидратации, образование осадков, комплексов и т.д. И поэтому необходимые условия оглинения - господство положительных температур и достаточное увлажнение.

При высоком содержании в почвах минералов, происходит быстрое накопление глинистых частиц и оглинение становится важнейшей частью почвообразования. Оглинение ослабевает, замедляется в почвах и материнских породах тяжелого механического состава, обогащенными вторичными минералами.

Оглеение

Под глеевым процессом понимают процесс образования глинистых материалов, содержащих закисное железо, а также простых закисных солей железа и марганца. Наиболее распространены сидерит и вивианит. При гидролизе сидерита образуется весьма мобильный бикарбонат железа. Эти вещества окрашивают зоны оглинения в зеленоватые, зеленовато-голубые и черно-голубые тона.

Сущность глеевого процесса состоит в следующем: под воздействием неспецифических гетеротрофных анаэробных организмов железо свободных скислых соединений, а также железо, совлекаемое из частично распадающихся силикатов и алюмосиликатов, восстанавливаются до закисного двухвалентного, вступает в комплексные связи с органическими соединениями и алюмосиликатами. В закисные формы вместе с железом переходит и другие элементы.

Глеевые процессы происходят при переувлажнении. В условиях застойно-промывного водного режима морфохроматические признаки оглинения в виде холодного цвета – синего, сизого, голубого и голубовато-зеленого и др. не проявляются.

Глеевый процесс имеет биохимическую природу. Зоны оглинения наиболее интенсивно развиваются вкруг органического материала, а глубоких горизонтах оглинение лимитирует низким содержанием гумуса. Наблюдается масляно-кислое брожение сахаров и крахмала.

Аллитизация

Это совокупность процессов почвообразования и выветривания, результатом которых является накопление в почвах окисных минералов железа и алюминия, а также вторичного алюмосиликата каолинита. Происходит также потеря кремнезема и всех остальных окислов.

Свойства аллитности: красную и желтую окраску, прочную железистую микроструктуру, низкую поглотительную способность, слабую связность, пластичность, набухаемость.