Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ |
|
Реферат по экологическому почвоведению |
|
Болотное почвообразование |
|
Выполнила: Кочанова Мария ОС-203 |
|
Москва, 2012 |
Введение...................................................................................................................2
1.1 Торфообразование 3
1.2 Оглеение 6
2. Основные типы заболачивания 9
2.1 Заболачивание суши 9
2.1.1 Заболачивание пресными грунтовыми водами 10
2.1.2 Заболачивание жесткими грунтовыми водами 10
2.2 Заторфовывание водоемов 11
3. Азональность болотных почв 12
3.1 Болотные почвы таежно-лесной зоны 12
3.2 Строение профиля, состав и свойства болотных почв 15
Заключение...........................................................................................................19
Список использованной литературы 20
Введение
Болотные почвы широко распространены в таежно-лесной и тундровых зонах. Большие площади они занимают в северо-западных и северных областях евтопейской части России. В азиатской части России эти почвы наиболее распространены на территории Западно-Сибирской низменности и Дальнего Востока. Общая площадь болотных почв в таежно-лесной и тундровой зонах около 100 млн. га. Болотные почвы встречаются и вне таежно-лесной и тундровой зон. Однако площадь их в других зонах относительна невелика.
Рис.1 Практика(2012).
В ходе летней практики в 2012 году, которая проходила в Тверской области в селе Васильевском, мы много раз видели заболачивание территорий, и уже сформировавшиеся болота, отбирали пробы почвы, изучая ее. Именно поэтому, целью этой работы будет изучение процесса болотного почвообразования по средствам анализа литературных источников. А главной задачей для достижения поставленной цели в этой работе будет оценка важности и исключительной роли болотных почв в экосистемах.
Болотный почвообразовательный процесс характеризуется накоплением в почве органического вещества в виде торфа и оглеением минеральной части почвы. 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 отрицательных элементах рельефа (котловины, западины и др.), куда вода притекает с окружающей местности. Застаивание воды атмосферных осадков может иметь место и на равнинных элементах рельефа в случае слабо выраженного или совсем отсутствующего поверхностного стока при слабой водонепроницаемости почв и особенно при наличии плотного водоупорного горизонта в толще почвы или почвообразующей породы [2].
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 растительных остатков.
В анаэробных условиях, при недостатке кислорода воздуха, интенсивность окислительных процессов сильно уменьшается и минерализация органических веществ до конца не идет. Разложение органических остатков приводит к образованию промежуточных продуктов в виде низкомолекулярных органических кислот (масляная, уксусная, молочная и др.), которые еще более замедляют процесс минерализации, подавляя жизнедеятельность микроорганизмов, которым принадлежит основная роль в процессах превращения органических веществ в почве [3].
Разложение органических остатков в анаэробных условиях приводит к накоплению на поверхности почвы полуразложившихся органических веществ в виде торфа, который составляет неотъемлемую часть всякой болотной почвы (рис.2). Мощность слоя торфа может достигать в отдельных случаях десятка метров и более.
Рис.2 Торфяное болото. (Практика 2012)
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 не претерпевает существенных изменений. Об этом, в частности, свидетельствует содержание микроорганизмов в разных горизонтах торфа [2].
В превращении органических веществ в болотных почвах принимают участие представители многих групп почвенных микроорганизмов. При этом на отдельных стадиях превращения органических остатков ведущее место принадлежит определенным группам организмов. Вначале на отмершей растительности активно развиваются неспороносные бактерии и грибы. В дальнейшем по мере разрушения органических веществ значительное развитие получают спорообразующие бактерии, которых сменяют целлюлозоразлагающие и другие микроорганизмы.
Следовательно, торфообразование – это биохимический процесс, в котором принимают участие многочисленные микроорганизмы, выполняющие сложные функции по разложению и синтезу органического вещества, приводящие в конечном счете к образованию торфа болотных почв.
Изменение условий аэрации и питательного режима является причиной развития определенных групп болотной растительности и ее эволюции.
Схема постепенной эволюции луговой почвы в болотную: в развитии луговой стадии дернового периода главное значение принадлежит трем типам злаков: корневищным, рыхлокустовым и плотнокустовым. За время господства корневищной и особенно рыхлокустовой злаковой растительности происходит прогрессивное накопление органических остатков и перегноя в массе почвы.Наибольшее накопление органического вещества происходит в верхних горизонтах почвы. Это обстоятельство приводит к ограничению притока кислорода к почве, чему особенно способствует большая влагоемкость органического вещества.
Происходит резкое затормаживание разложения органического вещества, вследствие чего возникает относительный недостаток элементов зольной пищи и азота для растений. В результате недостатка элементов пищи и кислорода в почве луга, рыхлокустовые злаки вытесняются плотнокустовыми злаками, которые могут развиваться в условиях бедности почвенной среды элементами минеральной пищи. Но в силу своей биологической природы плотнокустовые злаки во все возрастающей степени накапливают органическое вещество на поверхности почвы. В этих условиях корни плотнокустовых злаков, отделяясь от минеральной части почвы, распространяются в массе органического вещества, которое по мере прироста вверх становится все беднее элементами зольной пищи, в результате чего плотнокустовые злаки начинают отмирать. И чем больше прирост органического вещества и его отложение на поверхности почвы, тем сильнее его верхние горизонты обедняются элементами зольной пищи и азотом [5].
В этих условиях на смену плотнокустовым злакам приходят еще менее требовательные к минеральной пище болотные растения и среди них такие олиготрофы, каким является мох сфагнум.
В различных условиях заболачивания территории может иметь место и иной характер развития и смены болотной растительности [2].
Так, при развитии болотного процесса в понижениях, куда с почвенно-грунтовыми водами приносится значительное количество элементов питания, могут устойчиво развиваться более требовательные к условиям питательного режима травянистые растения-торфообразователи – плотнокустовые злаки, осоки, пушицы, вейники, камыши и др.
Заболачивание бедных подзолистых почв на водоразделах в таежно-лесной зоне обычно начинается с поселения зеленых мхов и быстро вступает в фазу сфагнового болота [4].
Наиболее распространенными растениями-торфообразователями из травянистых являются: осоки (Garex L.), пушицы (Eriophorum L.), камыш (Scirpus L.), тростник (Phragmites communis Trin.), вейник (Calamagrostis Adans.), шейхцерия (Schenchzeria L.), рогоз (Typha L.), канареечник (Phalazis L.), хвощовые (Equesetaceae L.) и др.
Среди полукустарников и древесных наиболее часто в торфообразовании учавствуют: багульник (Ledum palustre L.), клюква (Oxycoccus palustris Pers.), вереск (Calluna vulgaris L.), ива (Salix L.), береза (Betula L.), ольха черная (Alnus glutinos (L.) Hulb.) и серая (Alnus incana (L.) Mecnch), сосна обыкновенная (Pinus silvestris L.), ель (Picea excelsa L.), лиственница (Larix sibirica Ledeb.) и др.
Особенно большую роль в торфообразовании играют мхи – гипновые зеленые (Bryales), кукушкин лен (Polytrichum commune L.) и белые сфагновые (Sphagnales) [1].
Термины “глей” и “глееобразование” были введены в научную терминологию Г. Н. Высоцким, который впервые указал на биохимическую природу глееобразования. Под глеем он понимал “более или менее плотную суглинистую или глинистую породу серого цвета с зеленоватым оттенком”, формирующуюся в условиях длительного переувлажнения.
В процессе оглеения, или глееобразования, главную роль играют явления раскисления окиси железа, превращения его в соединения закиси с последующим ее выщелачиванием.
Раскисление происходит под влиянием разлагающихся органических веществ в условиях затруднения или полоного прекращения доступа кислорода воздуха при участии анаэробных микроорганизмов.
Последующие исследования подтвердили это положение Высоцкого и показали, что глееобразование представляет собой сложный биохимический восстановительный процесс, протекающий в анаэробных условиях при непременном наличии органического вещества и при участии анаэробных микроорганизмов. Большая роль в процессах оглеения принадлежит маслянокислым бактериям. Наиболее крупные работы в изучении глеевого процесса проведены Я. Н. Афанасьевым, А. А. Завалишиным, К. В. Веригиной, С. П. Ярковым, И. С. Кауричевым и др.
При глееобразовании происходит значительное изменение состава и свойств органической и минеральной частей почвы.
При процессах глееобразования минеральная часть почвы подвергается разнообразным и сложным превращениям – происходит разрушение первичных и вторичных минералов и в то же время возможен синтез вторичных минералов. Кроме того, существенным превращениям подвергаются следующие соединения элементов (Fe, Mn, S и N).
Процесс разрушения происходит под влиянием накапливающихся активных органических соединений с кислыми свойствами. Из коллоидных и ионных растворов, содержащих железо, кремнекислоту, гидроокиси алюминия и другие соединения, при смене условий реакции дегидратации возможен повторный синтез вторичных минералов. Синтез вторичных минералов при оглеении наиболее выражен в условиях ослабленного выноса продуктов глеевого процесса и почти не имеет места при хорошо выраженных нисходящих токах воды в условиях кислой реакции почвенных растворов.
Одной из наиболее характерных особенностей глееобразования является восстановление железа. Соединения окисного железа, восстанавливаясь, переходят в соединения двухвалентного, закисного железа.
Восстановление окисного железа в закисное может происходить, по-видимому, как в результате ферментативной деятельности микроорганизмов, так и вследствие воздействия продуктов жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов. К таким продуктам могут относиться газообразные соединения (СН4, Н4, Н2S), низкомолекулярные органические и гуминовые кислоты.
При периодическом переувлажнении соединения железа могут находиться то в окисной, то в закисной форме, в зависимости от продолжительности периода увлажнения и периода аэрации.
Первым соединением, которое образуется при восстановлении железа, является более мобильное двууглекислое железо Fe(HCO3)2.
Ржавые и охристые пятна и другие железистые образования в слабо заболоченных почвах обусловлены соединениями гидрата окиси железа, образующимися при смене окислительно-восстановительных явлений.
При длительном и тем более постоянном избыточном увлажнении в условиях устойчивого развития глеевого процесса ионы закисного железа вступают в реакцию с кремнеземом и глиноземом, образуя с ними, как отмечено 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. Почвенные горизонты, в которых накапливаются эти минералы, называются глеевыми. Если избыточное увлажнение непродолжительное, то сплошной глеевой горизонт может и не образоваться, а вместо него в почвенном профиле появляются отдельные сизоватые или зелено-голубоватые пятна. Такие горизонты называются глееватыми.
Приобретение глеевыми горизонтами специфической окраски связано также с потерей пленок окисного железа с поверхности почвенных минералов, собственная окраска которых придает характерный цвет глею.
В процессе оглеения, кроме вторичных минералов, являющихся более устойчивыми к окислению, образуются и менее устойчивые минералы. При оглеении почва относительно обогащается кремнекислотой и обедняется железом и в меньшей степени алюминием. Сопоставление данных по составу глеевого и подзолистого горизонтов показывает, что подзолистый горизонт в равной степени обеднен окислами железа и алюминия, тогда, как из глеевого горизонта выщелачивается преимущественно железо, а алюминий является более устойчивым [3].
При оглеении наряду с восстановлением железа происходит восстановление марганца и образование подвижных его соединений. Продуктами восстановления серы при развитии устойчивого оглеения являются H2S и FeS. Значительным превращениям при оглеении подвергаются соединения азота и фосфора. Превращения азота связаны с развитием процессов денитрификации, которые приводят к быстрому исчезновению нитратных форм азота и могут вызвать при длительном и устойчивом развитии восстановительных процессов значительную потерю азота из почвы. Изменение фосфатного режима связано с образованием в оглеенных горизонтах фосфатов закиси железа типа вивианита, а при периодической смене восстановительных процессов окислительными – накоплением труднорастворимых фосфатов окиси железа. При переувлажнении почв в первую очередь происходит восстановление нитратов и сульфатов и уже затем восстанавливаются окисные соединения железа и марганца.
Поскольку при оглеении образуются активные органические соединения с кислыми свойствами и подвижные компоненты разрушения и восстановления минеральной части почвы, то создаются благоприятные условия для образования разнообразных органо-минеральных соединений, которые имеют важное значение в миграции железа, марганца и алюминия из оглеенных горизонтов. Особенно сильно процессы миграции развиваются в почвах поверхностного временного избыточного увлажнения под влиянием сезонного оглеения при сочетании с нисходящими токами воды. Такой элювиально-глеевый процесс имеет важное значение в формировании элювиальных горизонтов в различных типах почв – глеево-подзолистых, солодях, подбелах и др.
В тех случаях, когда оглеение развивается в условиях близкого залегания грунтовых вод или под влиянием избыточного увлажнения водами внутрипочвенного стока, наблюдается обратный процесс – гидрогенной аккумуляции в верхних горизонтах подвижных продуктов глеевого процесса и в особенности соединений железа.
Таким образом, развитие глеевого процесса приводит к существенному ухудшению агрономических свойств почв и для их улучшения требуется коренное изменение водно-воздушного режима путем осушительных мелиораций, а для почв временного поверхностного переувлажнения применением комплекса агротехнических мероприятий.
Принято различать два основных типа заболачивания или болотообразования: 1) заболачивания суши и 2) заторфовывание водоемов. В свою очередь, заболачивание суши проявляется по-разному в зависимости от происхождения и состава вызывающей его влаги.
Поверхностное заболачивание атмосферными водами происходит главным образом на тяжелых по механическому составу породах и на выровненных территориях, лишенных значительных уклонов местности. Заболачивание почвы атмосферными осадками имеет ту отличительную способность, что атмосферные осадки содержат в своем составе очень небольшое количество минеральных соединений, необходимых для питания растений. В начальный период поверхностного заболачивания атмосферными водами, когда в почве создаются анаэробные условия, происходит замедленное разложение растительных остатков и, как следствие этого, повышение содержания органического вещества в гумусовом горизонте (до 15-20%), которое отличается, как правило, широким соотношением между углеродом и азотом. Наряду с увеличением содержания органического вещества происходит и оглеение верхних горизонтов, приводящее к химическим и морфологическим изменениям, характерным для глееватых горизонтов. При этой начальной стадии заболачивания атмосферными водами в таежно-лесной зоне формируется перегнойно-глеево-подзолистая почва. При дальнейшем заболачивании почвы происходит прогрессивное нарастание торфяного горизонта и усиление процесса оглеения, в результате чего образуется торфяно-подзолисто-глеевые почвы [2].
Усиление поверхностного заболачивания приводит к образованию торфяно-глеевой почвы, состоящей из торфяного горизонта мощностью не более 50 см и сплошного глеевого горизонта, залегающего ниже торфяного слоя. В дальнейшем при нарастании мощности слоя торфа торфяно-глеевая почва превращается в болотную торфяную почву.
Заболачивание пресными грунтовыми водами происходит на бескарбонатных, чаще всего легких материнских породах, подстилаемых водоупорными, более тяжелыми по механическому составу отложениями (например, супеси и пески, подстилаемые моренными тяжелыми суглинками и глинами). Заболачивание такого типа имеет место, как правило, на водораздельных пространствах на бескарбонатных породах с близким залеганием почвенно-грунтовых вод. Хотя грунтовые воды и более минерализованы, нежели воды атмосферных осадков, все же в этих условиях увлажнения растительный покров представлен главным образом сфагновым мхом и болотными полукустарниками (багульник, клюква, брусника и др.), а также пушицей, осокой и другими травами. Из древесных пород здесь могут встречаться угнетенные сосна, береза, ель, которые при нарастании торфяных отложений последовательно выпадают: сначала береза, затем ель и, наконец, сосна.
В таежно-лесной зоне при грунтовом заболачивании мягкими водами на первой стадии формируются торфянистые подзолистые почвы, несущие признаки оглеения в материнской породе и в горизонте В и имеющие на поверхности почвы торфянистый горизонт мощностью 10-12 см.
По мере усиления заболачивания грунтовыми пресными водами идет прогрессивное развитие болотного процесса, выражающееся как в нарастании горизонта торфа на поверхности почвы, так и в усилении оглеения минеральной части почвы. На дальнейших стадиях заболачивания образуется торфяно-глеевая почва, которая при усилении заболачивания переходит в болотную почву верхового, сфагнового болота.
Увлажнение почв жесткими грунтовыми водами, богатыми минеральными соединениями, обуславливает произрастание на таких участках разнообразной растительности, часто имеющей пышное развитие. Здесь хорошо развиваются древесные породы (ива, черная ольха, береза и др.), кустарники (смородина и др.), а также травянистые (мятлик болотный, душситый колосок, полевица белая, трясунка и разнотравье) [2].
В условиях богатой растительности и избыточного увлажнения почв жесткими грунтовыми водами, богатыми питательными элементами и бикарбонатами кальция, формируются дерново-глеевые почвы с мощным перегнойным горизонтом и высоким процентом гумуса, имеющие слабокислую или нейтральную реакцию.
Постепенно в верхнем горизонте вследствие замедленного разложения отмершей растительности накапливаются полуразложившиеся растительные остатки и он приобретает характер оторфованного горизонта.
При дальнейшем развитии заболачивания на поверхности дерново-глеевых почв начинает формироваться торфяной горизонт и они переходят в болотную почву низинного болота.
Возникшие в тех или иных природных условиях болотные образования не остаются постоянными во времени, а непрерывно изменяются, переходя из одной стадии развития в другую.
Такую эволюцию болотных почв можно наблюдать в природе, когда почвы низинных болот переходят в почвы переходных, а затем и верховых болот.
Основная часть болот, особенно в северной половине европейской части России, образовалась в результате заболачивания суши; некоторая часть болот образовалась путем заторфовывания водоемов (озер, прудов, заводей рек, ручьев и пр.). Дно таких водоемов обычно постепенно покрывается минеральным илом, приносимым водными потоками. Одновременно водная толща начинает заселяться водными растительными и животными организмами (водоросли, разнообразные моллюски и др.), составляющими планктон. Ежегодно отмирающая масса планктона опускается на дно водоема и, перемешиваясь с минеральным илом, образует сапропель (гниющий ил), который со временем переходит в более твердую органо-минеральную массу, носящую название сапропелита.
Наряду с глубинным зарастанием водоема очень часто на поверхности образуется плавающий ковер, состоящий из растений (трифоль, сабельник, телорез, ряска, плавающий рдест, осоки, мхи и др.).
Постепенно разрастаясь, эти растения образуют сплавину, нижняя часть которой постепенно отрывается и опускается на дно. Растительные остатки, разлагаясь в анаэробных условиях, постепенно образуют мощные слои органического вещества. В этих случаях заторфовывание водоема идет как сверху, так и снизу. После заполнения органической массой всего водоема на поверхности его поселяется разнообразная болотная растительность, и в дальнейшем болотный процесс при соответствующих условиях может проходить последовательно стадии торфяных почв низинного, переходного и верхового болота.
Болотные почвы, как и все азональные почвы, формируясь в разных почвенно-климатических зонах, отличаются между собой некоторыми генетическими особенностями, обусловленными характером природных условий данной зоны. 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 всего в поймах рек, с поверхностным и грунтовым увлажнением под болотной растительностью, преимущественно под тростниковыми, осоковыми, тростниково-рогозовыми и другими ассоциациями [4].
Болотные почвы разных зон наряду с общими свойствами и признаками несут на себе и следы зонального характера.
Например, болотные почвы сероземной зоны отличаются малой мощностью торфяного горизонта и значительной засоленностью. Болотные же почвы буроземно-лесных областей, наоборот, имеют более мощные торфяные горизонты и ,как правило, значительно заилены.
Некоторые типы болотных почв южных зон несут на себе зональные признаки карбонатности, солонцеватости, осолодения, засоленности и т.д.
Все болотные почвы таежно-лесной зоны в зависимости от происхождения, условий залегания и характера растительности делят на два типа – болотные верховые почвы и болотные низинные почвы. Они, в свою очередь делятся на более мелкие таксономические подразделения.
Болотные верховые почвы распространены главным образом в северной и средней тайге таежно-лесной зоны европейской части России, а также на севере Западной Сибири, на Камчатке и Сахалине. Болотные верховые почвы образуются больше всего на водоразделах в условиях увлажнения пресными атмосферными 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 формируются в более пониженных частях водоразделов или по окраинам верховых болот, на боровых песчаных террасах и зандровых равнинах. В профиле почв различают следующие горизонты: сфагновый очес, торфяной горизонт, глеевый горизонт [2].
Болотные верховые торфяные почвы занимают центральные части верховых торфяных болот на водораздельных равнинах и песчаных террасах зоны под специфической олиготрофной растительностью [2].
Профиль этой почвы слабо дифференцирован на горизонты и в отличие от торфяно-глеевых почв представлен органогенными горизонтами, подстилаемыми торфоорганогенной породой.
В типе верховых болотных почв выделяются следующие роды.
1. Обычные. Весь профиль почвы состоит из сфагнового торфа.
2. Переходные остаточно-низинные засфагненные. Образуются из болотной низинной почвы при потере верхними горизонтами связи с минерализованными грунтовыми водами. Поэтому под слоем сфагновых торфов в почве имеется слой травянистого торфа.
3. Гумусово-железистые. Характерны для торфяно-глеевых почв, развивающихся на песках.
Верховые болотные почвы разделяют на виды по следующим признакам.
торфянисто-глеевые маломощные – мощность торфа от 20 до 30 см (для мезлотных областей);
торфяно-глеевые – мощность 30-50 см;
торфяные на мелких торфах – мощность торфяной залежи 50-100 см;
торфяные на средних торфах – мощность залежи 100-200 см;
торфяные на глубоких торфах – мощность залежи >200 см.
торфяные – степень разложения торфа <25%;
перегнойно-торфяные – степень разложения 25-45%.
Болотные низинные почвы формируются в глубоких депрессиях рельефа на водоразделах, на древнепойменных террасах и в понижениях речных долин. По степени развития процесса почвообразования различают четыре подтипа болотных низинных почв:
Первые два подтипа формируются под действием слабоминеральных грунтовых вод, остальные – под воздействием минеральных жестких грунтовых вод. Первые два подтипа почв распространены преимущественно в северной и средней тайге, а последние два – в южной тайге и лесостепи.
Торфяные горизонты болотных низинных почв резко отличаются по своим свойствам и плодородию от торфяных горизонтов верховых почв [4].
Деление на роды определяется повышенным содержанием в золе торфяных почв карбонатов, водорастворимых солей, соединений железа и т.д.
Принцип деления болотных низинных почв на виды в основном, аналогичен делению почв верхового болотного типа.
В болотных почвах выделяют следующие горизонты: лесная подстилка (А0), ниже залегает торфяной горизонт (Т) с подразделением на подгоризонты (Т1, Т2 и т.д.) в зависимости от степени разложения торфа. Торфяной горизонт (Т) может быть слаборазложившимся (торфяным) А0Т, среднеразложившимся (перегнойно-торфяным) А0ПТ или сильноразложившимся (перегнойным) А0П. Ниже торфяного горизонта лежит глеевый горизонт, а еще ниже залегает материнская порода.
Болотные почвы разных типов различаются между собой не только по морфологическим признакам, но и по химическому составу и физическим свойствам.
Болотные верховые почвы отличаются высокой кислотностью, слабой насыщенностью основаниями и низким содержанием важнейших зольных элементов. Болотные низинные почвы, увлажняемые жесткими водами, в отличие от верховых болотных почв обладают слабокислой или даже нейтральной реакцией, высокой степенью насыщенности основаниями и большой обеспеченностью питательными веществами. Глеевые горизонты болотных почв по сравнению с торфяным горизонтом отличаются низким содержанием гумуса и азота. Кроме того, они характеризуются неблагоприятными физическими свойствами.
Важной качественной характеристикой торфа является степень его разложения, которая определяется по относительному содержанию продуктов распада тканей, утративших клеточное строение. Степень разложения определяется специальными анализами на дисперсность торфа при высокой степени разложения и изучением растительных остатков под микроскопом. В полевых условиях степень разложения торфа можно определить глазомерно (табл. 1).
Таблица 1
Признаки различной степени разложения торфа
|
Степень разложения |
Основные признаки состояния торфа |
|
|
в % |
название степени |
|
|
15 |
Неразложившийся |
Торфяная масса не продавливается между пальцами. Поверхность сжатого торфа шероховатая от остатков растений, которые хорошо различимы. Вода выжимается струей, как из губки, прозрачная, светлая |
|
15-20 |
Весьма слабо разложившийся |
Вода выжимается частыми каплями, почти образуя струю, слабо-желтоватая |
|
20-25 |
Слаборазложившийся |
Вода отжимается в большом количестве, желтого цвета, растительные остатки заметны хуже |
|
25-35 |
Среднеразложившийся |
Масса торфа почти не продавливается в руке, остатки растительности заметны; вода отжимается частыми каплями светло-коричневого цвета, торф начинает слабо пачкать руку |
|
35-45 |
Хорошо разложившийся |
Масса торфа продавливается слабо. Вода выделяется редкими каплями коричневого цвета |
|
45-55 |
Сильно разложившийся |
Масса торфа продавливается между пальцами, пачкая руку. В торфе заметны лишь некоторые растительные остатки. Вода отжимается в малом количестве, темно-коричневого цвета. |
|
>55 |
Весьма сильно разложившийся |
Торф продавливается между пальцами в виде грязеподобной черной массы. Вода не отжимается. Растительные остатки совершенно неразличимы |
Торфа низинных и верховых болотных почв значительно различаются между собой по химическому составу и физическим свойствам (табл. 2).
Таблица 2
Химический состав и физические свойства торфа
|
Показатели |
Типы и виды болот |
||||
|
низинные |
переходные |
верховые |
|||
|
пойменные |
ольшаниковые |
травяные |
|||
|
Степень разложения, в % |
30-60 |
40-60 |
25-40 |
20-45 |
5-50 |
|
Зональность, в % |
8-20 |
13-25 |
7-20 |
5-10 |
2-5 |
|
Азот общий, в % |
2,8-3,8 |
3,0-3,7 |
2,0-4,0 |
1,7-4,2 |
1,0-2,0 |
|
P2O5, в % |
0,2-0,7 |
0,15-0,4 |
0,15-0,45 |
0,15-0,35 |
0,1-0,25 |
|
K2O, в % |
0,1-0,3 |
0,1-0,2 |
0,02-0,3 |
0,05-0,2 |
0,04-0,08 |
|
CaO, в % |
3,5-4,0 |
4,0-4,5 |
2,0-3,9 |
0,6-2,3 |
0,30-0,48 |
|
pH водной вытяжки |
- |
5,9-6,2 |
5,5-6,0 |
3,5-5,3 |
3,2-4,2 |
|
Объемный вес |
0,17-0,27 |
0,14-0,23 |
0,11-0,17 |
0,11-0,16 |
0,04-0,08 |
|
Влагоемкость, в % |
360-420 |
460-550 |
640-870 |
550-950 |
600-1200 |
Основная часть торфа (за исключением сильноразложившегося) представлена органическими соединениями, состав которых значительно изменяется в различных торфах. Низинные торфяные почвы отличаются более высоким содержанием гумусовых веществ (до 30% ) и в их составе гуминовых кислот.
Зольность торфа низинных болотных почв значительно выше зольности торфа переходных и особенно верховых сфагновых торфяных почв. Если зольность торфа низинных болотных почв достигает 25%, то зольность верховых болотных почв не превышает, как правило 5-7%.
Наиболее важными составными частями золы являются элементы питания растений – фосфор и калий. Фосфор тесно связан с органическим веществом почв и может усваиваться растениями лишь по мере разложения последнего. Однако в торфе низинных болотных почв, особенно осоковых, иногда может накапливаться большое количество фосфора в виде вивианита, и в этом случае содержание Р2О5 резко увеличивается (0,5- 15%). Содержание извести (СаО) в болотных почвах подвержено значительным колебаниям. В почвах с увлажнением жесткими водами (низинные болота) содержание извести достигает 4 – 4,6% и даже 8%. В почвах же с увлажнением мягкими водами (верховые и переходные болота) количество извести не превышает 0,5% и только в некоторых хорошо разложившихся торфах достигает 1-1,5%. Все торфяные почвы характеризуются низким содержанием калия, хотя и в отношении этого элемента в лучшую сторону выделяются низинные болотные почвы [3].
Содержание общего азота в болотных почвах в десятки раз выше, чем в дерново-подзолистых почвах, и значительно превышает содержание азота даже в таких богатых почвах, как чернозем. В торфе низинных болотных почв содержится 3-4% азота, а в торфе верховых болотных почв - около 1-2%. Однако нужно помнить, что азот торфа, особенно сфагнового, очень медленно переходит в доступные для растений минеральные формы. Торф переходных торфяных болот по химическому составу (зольности, содержанию азота, фосфора, калия и др.) занимает промежуточное положение между торфами верховых и низинных торфяных болотных почв [3].
Важным показателем в химической характеристике торфа является реакция среды этих почв. Торф верховых болотных почв имеет высокую кислотность (рН 3-4). Наоборот, торф низинных болотных почв имеет слабокислую, нейтральную или слабощелочную реакцию.
Торф всех видов обладает высокой емкостью поглощения, но степень насыщенности основаниями у разных типов болотных почв неодинакова. У торфов низинных болотных почв она достигает 70-80% и даже 100%, а у торфов верховых болотных почв равна лишь 15-20% [2].
Физические свойства у различных торфов также неодинаковы. Влагоемкость торфа очень высокая, но она сильно изменяется в зависимости от типа болот. Торф низинных болот имеет влагоемкость 400-900%, переходных – 500-950%, верховых – 1000-1200%. Торф обладает слабой теплопроводностью, ввиду чего торфяные почвы замерзают зимой на небольшую глубину, но и оттаивают весной очень медленно и с большим запозданием. Из других физических свойств торфа нужно отметить его малые удельный и объемный веса.
Заключение
Из анализа прочитанных мною книг и статей, я сделала следующие выводы:
Болото является местом обитания редких и исчезающих видов животных.
Болота – своеобразный эталон, дающий возможность изучать природные болотные комплексы и протекающие в них процессы. От болот зависит природный баланс местности, они играют водозащитную и водоохранную роль.
Болотные почвы представляют ценный земельный фонд, который после осушения и проведения технических и агротехнических мероприятий может быть с успехом превращен в высокопродуктивные угодья (пашня, сенокосы, пастбища).
На осушенных и освоенных болотных почвах должна применяться не только специальная система удобрений, но и особая агротехника.