13569 (Генезис болотных почв)

Содержание

Введение

1. Генезис болотных почв

1.1 Формирование болотных почв

2. Торфообразование

2.1 Низинные торфяные болотные почвы

Верховые торфяные болотные почвы

Заторфовывание водоемов

Оглеение

Глеевые горизонты

Глееватые горизонты

3. Строение профиля и классификация

3.1 Болотные торфяные верховые почвы

Болотные верховые торфяно-глеевые почвы

Болотные верховые торфяные почвы

3.2 Болотные низинные торфяные почвы

4. Состав и свойства

4.1 Органическое вещество

4.2 Содержание азота

4.3 Реакция почв и емкость поглощения катионов

4.4 Степень разложения

4.5 Зольность торфов

4.6 Торфяные горизонты

5. Режимы

6. Сельскохозяйственное использование

6.1 Использование торфа

6.2 Норма осушения

6.3 Осушение и обработка торфяной почвы

6.4 Внесение удобрений

Фосфорно-калийные удобрения

Азотные удобрения

Медные удобрения

6.5 Выделение болотных почв в самостоятельный тип

6.6 Регулирование процессов разрушения и накопления органического вещества

6.7 Негативные явления при неправильном использовании

Заключение

Введение

Почва - это верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится (рис.1). Это важный и сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими ее частями.

Рисунок 1. Разрез почвы: 1-подстилка; 2-перегной; 3-слой вымывания; 4-слой накопления минеральных солей; 5-подпочва

Функции почвы многогранны [1]. Первая глобальная функция - это обеспечение существования жизни на Земле. Почва является источником питания растений, местом обитания животных и микроорганизмов. При этом важно помнить о диалектическом единстве биосферных процессов: почва - это следствие жизни и одновременно условие ее существования.

Вторая - регулирование химического состава атмо - и гидросфер. Почвенное «дыхание» с фотосинтезом и дыханием живых организмов играет определяющую роль в создании и поддержании состава приземного слоя атмосферного воздуха, а через него и атмосферы в целом.

Третья глобальная функция - регулирование биосферных процессов, в частности жизни на Земле, путем динамичного воспроизводства почвенного плодородия.

Четвертая - это аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним химической энергии на земной поверхности.

Использование земли представляет человеческую деятельность, предполагающую вовлечение в сферу производственного груда почвенного покрова в качестве природного ресурса и средства производства. Почвенный покров при этом может быть использован и как предмет, и как средство труд.

В человеческой деятельности имеет место многоцелевое использование почвенного покрова.

Почва, почвенный покров - это прежде всего место для поселения человека. В то же время почва - одно из основных средств производства и объект труда в сельском хозяйство.

Отрасли сельскохозяйственного (земледелие, животноводство и др.), лесохозяйственного производства основываются на использовании почвенного плодородия. Другие области хозяйственной деятельности человека (строительство, добыча полезных ископаемых и др.) связаны с ежегодным отчуждением значительных площадей плодородных земель.

Рациональное землепользование должно учитывать природные факторы. Среди таких факторов, формирующих необходимые предпосылки развития разнообразного землепользования, являются климат, рельеф, почвы и растительность. Эти факторы, представляющие важные характеристики ландшафтов, влияют на характер землепользования. Чем сложнее внутреннее структурное устройство ландшафтной системы, тем больше возможных вариантов организации землепользования.

Земледелие во многом зависит от рельефа. Распашка склонов невозможна при крутизне 8градусов и более. Пастбищное хозяйство меньше зависит от рельефа. Однако чрезмерная нагрузка скота на горные пастбища приводит к их гибели, а почвенный покров разрушается под влиянием эрозии.

Агроландшафты чисто земледельческого или чисто пастбищного типа использования встречаются редко. Чаще распространены ландшафты, где по экологическим условиям возможно развитие земледелия и пастбищного хозяйства.

В частности для России можно привести классификацию земельного фонда, общая площадь которой составляет 1709503,7 тыс. га [2].

Таблица 1 - Структура земельного фонда России в 1990 г.,%

Угодья	Всего	Категории земель по назначению
		с/х	запаса	лесохозяйственное	населенные пункты	пром. транспорт.	природоох. историко-истор.	водохозяйств.
Общая площадь	100	37,4	7,6	52,4	0,5	0,9	1,0	0,2
С/Х угодья	13,0	12,5	0,1	0,2	0,1	0,1	0,0	0,0
Леса и кустарники	45,5	5,8	0,3	38,6	0,1	0,2	0,5	0,0
Болота	6,4	1,0	0,8	4,5	0,0	0,0	0,1	0,0
Земли под водой	4,1	1,0	1,8	0,9	0,0	0,1	0,1	0,2
Оленьи пастбища	18,9	14,0	0,8	4,1	0,0	0,0	0,0	_
Земли под дороги	0,8	0,3	0,0	0,1	0,2	0,2	0,0	0,0
Прочие земли	11,3	2,8	3.8	4,0	0,1	0,3	0,3	0,0

Земельные ресурсы России разного назначения по плодородию, увлажнению, тепловым характеристикам ограничены и требуют дополнительных затрат при использовании.

Примерно 50% площади пахотных угодий характеризуются недостаточностью тепловых ресурсов для возделывания таких культур, как сахарная свекла, кукуруза на зерно, подсолнечник, и других теплолюбивых культур. Около 10% пашни находится на территориях, крайне слабо обеспеченных влагой, с вероятностью сухих и засушливых лет более 80%.

Сочетание достаточной теплообеспеченности с удовлетворительным увлажнением отмечается менее чем для 10% пашни.

Искусственные агроценозы, создаваемые человеком, нарушают круговорот веществ в почве, который постоянно происходит в естественных условиях: растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов, изъятые элементы возвращаются в почву, а почвенные организмы постепенно перерабатывают все органические остатки.

Так как в последние десятилетия все больше не хватает плодородных почв для хозяйственных нужд человека, необходимо использовать по максимуму все потенциальные возможности земельного фонда, включая в хозяйственную деятельность почвы слабо приспособленные для этого.

Мы подробнее остановимся на болотных почвах, которые занимают около 6,5% земельного фонда России. Эти почвы широко распространены в таежно-лесной зоне и зоне тундры, их площадь достигает 22% территории. Наиболее крупные массивы болот встречаются в пределах Мещерской и Западно-Сибирской низменностей. Много болот в северных и северо-западных областях европейской части России, на Дальнем Востоке и Камчатке.

1. Генезис болотных почв

Болотные почвы относятся к интразональным, то есть не образуют самостоятельной почвенной зоны, а распространены среди зональных почв, и встречаются во многих зонах. Основные их площади (около 70 млн. га) находятся в тундровой и таежно-лесной зонах России. В более южных зонах они распространены значительно меньше, где приурочены в основном к поймам рек и отличаются зональными особенностями.

1.1 Формирование болотных почв

Образование и развитие болотных почв связано с избыточным увлажнением, возникающим под воздействием поверхностных или грунтовых вод. Причинами поверхностного переувлажнения может быть застаивание воды в понижениях рельефа (западины, котловины) при ее накоплении за счет поверхностного стока с окружающих повышенных участков. Вода может застаиваться и на равнинных территориях при отсутствии или слабом проявлении поверхностного стоки и наличии водоупорных горизонтов в толще почвы или почвообразующей породе.

Например, в случае развития почв на двучленных отложениях с песчано-супесчаной верхней толщей и подстиланием тяжелыми покровными или моренными слабоводопроницаемыми породами. Переувлажнение почв возникает также при близком залегании к поверхности грунтовых вод. При насыщении почвенных горизонтов до полной влагоемкости создаются условия для появления и развития приспособленной к переувлажнению болотной растительности и образования болотных почв. Болотные почвы формируются при развитии двух процессов - торфообразования и оглеения. Их часто объединяют под названием «болотный процесс».

2. Торфообразование

В зависимости от проявления процесса торфообразования среди болотных почв выделяют болотные торфяные и болотные минеральные почвы. К последним относятся перегнойно-глеевые и иловато-глеевые. Основные площади болотных почв представлены болотными торфяными почвами. Торфообразование - накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения.

На начальных стадиях заболачивания переувлажнение почв вызывает смену растительности: поселяются влаголюбивые автотрофные растения, которые затем могут сменяться зелеными мхами, кукушкиным льном и, наконец, сфагнумом.

Возникающие при избыточном увлажнении анаэробные условия резко затормаживают процессы минерализации и гумификации отмирающей растительности. На поверхности почвы начинают накапливаться полуразложившиеся органические остатки, формируя постепенно слой торфа. Превращение органических веществ при торфообразовании представляет собой сложный биохимический процесс, в котором участвуют различные группы микроорганизмов.

Наибольшее изменение торфяной массы происходит в поверхностном 5-10-сантиметровом слое, где возникает кратковременная аэрация. При этом часть растительных остатков гумифицируется. Нижележащие слои торфяной массы, находясь в условиях постоянного устойчивого анаэробиозиса, почти не изменяются. Поэтому в составе органического вещества торфа присутствуют растительные остатки, в разной степени затронутые разложением, частично продукты их гумификации (гумусовые вещества) и промежуточные продукты распада органических веществ отмерших растений. Прирост торфа в таежной зоне в год составляет 0,27 - 0,67 см. Степень изменения растительных остатков при торфообразовании в значительной мере зависит от их химического состава (содержания азота, оснований), реакции среды.

Наиболее распространенными растениями - торфообразователями являются осоки, пушицы, камыш, тростник, вейник, рогоз, канареечник и т.д., среди полукустарников и древесных - багульник, клюква, вереск, ива, береза, ольха черная и серая, сосна обыкновенная, ель, лиственница и т.д. Особенно важную роль в торфообразовании играют мхи: гипновые кукушкин лен и белые сфагновые.

2.1 Низинные торфяные болотные почвы

Состав болотной растительности, смена одних группировок другими в большой степени зависят от состава и свойств заболачивающихся почв и переувлажняющих их вод. При устойчивом переувлажнении богатых почв (дерново-глеевых, луговых и др.) развиваются болотная травянистая растительность, некоторые виды кустарниковых и древесных растений, требовательных к условиям питательного режима. Такая же по составу болотная растительность развивается и при переувлажнении почв водами, содержащими повышенное количество различных минеральных соединений (бикарбонатов кальция, растворимых форм элементов питания). На таких участках торфяные горизонты образуются при близкой к нейтральной или слабощелочной реакции, при которой активнее идут процессы гумификации и разложения растительных остатков. Образующийся при этом торф характеризуется повышенной степенью разложения, большим содержанием в составе органического вещества торфа гумусовых соединений. Подобные условия обычно создаются в понижениях рельефа (шлейфы склонов, притеррасные поймы и т.д.). В связи с отмеченными особенностями развития болотного процесса такие болота и соответствующие им торфяные болотные почвы получили название низинных.

Верховые торфяные болотные почвы

На водораздельных участках переувлажнение обычно создается за счет застаивания на поверхности или водоупоре в толще почв или породы бедных минеральными веществами вод атмосферных осадков. В этих условиях устойчиво развиваются малотребовательные растения-торфообразователи - сфагновые мхи, угнетенные формы сосны, березы, багульник, клюква и др.

Бедные зольными элементами и азотом остатки такой болотной растительности формируют слаборазложившийся торф с невысокой долей участия его в составе органического вещества гумусовых соединений. Болота и болотные торфяные почвы, развивающиеся в этих условиях, получили название верховых.

Заторфовывание водоемов

Основной путь образования болотных почв связан с описанными явлениями заболачивания суши под влиянием устойчивого избыточного увлажнения, поселения болотной растительности и формирования торфяных горизонтов.