Генезис, классификация, строение, состав и свойства болотных почв, структура почвенного покрова и агрономическая оценка

Длительность процессов почвообразования накладывает определенный отпечаток на свойства и облик каждой почвы, развивающейся из конкретной горной породы. В связи с этим почвы могут различаться по абсолютному и относительному возрасту. Абсолютный возраст почв определяется геологическим прошлым в каждом регионе. С тех пор, когда любая конкретная территория стала сушей и на ней поселились растения и животные, началось наземное почвообразование, но в определении понятия абсолютного почвенного возраста следует также учитывать подводный период почвообразования, который связан с возрастом материнских пород. Относительный почвенный возраст характеризуется разновременностью и различными скоростями протекания биологических, физико-химических и других процессов в сравниваемых почвах. Относительный возраст почв тесно связан с сельскохозяйственной деятельностью человека. Учет почвенного возраста важен для оценки результатов мелиорации земель, а также перспективных возможностей в деле повышения почвенного плодородия [31].

Учитывая многообразии путей эволюции почв и сложное сочетании эволюционных циклов на различных участках суши Земли, выделяют несколько основных типов почвенно-генетических регионов суши мира, характеризующихся определенным возрастом почвенного покрова, уровнем его устойчивости и характером изменения почв во времени.

Географическое распространение болотных почв также можно объяснить описанными выше основными закономерностями распределения почв на поверхности Земли. Схема распространения заболоченных территорий на карте мира приведена в приложении 1. Сопоставить площадь, занятую болотными почвами по сравнению с другими почвами нашей страны можно, рассмотрев приложение 2 и 3.

Скорость образования болотных почв достигает существенных величин. За 1000 лет может сформироваться торфяная почва с мощностью торфа до 80–100 см. В некоторых случаях под торфяным горизонтом обнаруживаются в погребенном состоянии почвы другого типа, например подзолистые, свидетельствующие о направленности эволюции почвенного покрова [2].

Необходимым условием формирования болотных почв является постоянное избыточное увлажнение почвенного профиля, которое достигается как за счет поступления в почвы атмосферных осадков, так и при дополнительном притоке поверхностных и грунтовых вод. Вследствие этого почвы являются интразональными и могут развиваться в любой климатической зоне при достижении описанного условия.

Однако, больше всего болотные почвы на поверхности земного шара в зоне тундры. Тундровые почвы даже на местах не западливых имеют физиономию болотного типа почвообразования.

Болотные почвы встречаются, однако, не только в областях холодного и холодно-умеренных поясов. Они известны и в тропических областях, где встречаются как внутри материков, так и на низменных морских прибрежьях (почвы мангровых лесов). Эти почвы не развивают торфяных горизонтов и содержат в своей массе одно сернистое железо. Почвы эти пока недостаточно изучены.

Своеобразны по своей физиономии торфянистые почвы горных вершин, являющиеся как бы представителями болотного типа среди вертикальных почвенных зон. Строго говоря, эти почвы не вполне похожи на торфянистые почвы равнин, как климат горных вершин непохож ни на один из климатов равнин.

Близость к поверхности грунтовых вод, временное пересыщение ими почвы создает условия, аналогичные тем, которые существуют в болотных почвах севера - все эти признаки•позволяют сближать солончаковые- почвы степных и пустынно-степных районов с болотными почвами севера и считать в некоторых классификационных схемах солончаковые почвы подтипом болотного типа.

Солончаки, как и болотные почвы, имеют свою зону. В России эта зона приурочивается к наиболее пониженным равнинамТуркестана, Закавказья, к прибрежьям Каспийского и Аральскогоморей. Вообще же они встречаются во всех степных и пустынно -степных зонах, а в виде исключения заходят и в подзолистую (лесную или таежную зону)[3].

 

2. Характеристика условий почвообразования болотных почв

 

Учение о факторах почвообразования создано Докучаевым В.В.Факторами почвообразования называют элементы природной среды, под влиянием которых образуются почва. Докучаев выделял пять факторов почвообразования: материнская порода; климат; растения; животные организмы; рельеф и время. В современном почвоведении к указанным факторам добавляется еще хозяйственная деятельность человека, оказывающая существенное влияние на почвообразование, а также воды (почвенные и грунтовые)[15].

 

2.1. Общие сведения о характерных для болотных почв почвенно-климатических зонах

 

В тундровой зоне Евразии и Северной Америки значительные пространства слабодренированных территорий заняты болотными почвами. Особенно широко они распространены в пределах южной тундры, а также лесотундры и северной тайги, т. е. там, где биомасса растительного покрова оказывается достаточной для того, чтобы обеспечить протекание одного из ведущих процессов почвообразования в болотных почвах – торфонакопления. Максимальной выраженности в них достигает также процесс оглеения[2].

Болотные почвы встречаются, однако, не только в областях холодного и холодно-умеренных поясов. Они известны и в тропических областях, где встречаются как внутри материков, так и на низменных морских прибрежьях.

Являясь интразональными, болотные почвы охватывают широкий спектр почвенно-климатических зон. В связи с этим будем, в основном, рассматривать эти почвы на примере нашей страны и ближнего зарубежья. Структура земельных угодий на болотных почвах России представлена в таблице 1.

Таблица 1

Структура земельных угодий, расположенных на болотных почвах Российской Федерации

Виды угодий	Площадь, млн. га	%
Общая площадь Из них	154	100
под лесом	110,5	71,7
Сельскохоз. угодья	25,9	16,8
Земли запаса	13	9
Иные земли	3,6	2,5

 

* Составлено по данным Государственного земельного кадастра по состоянию на 01.01.2002г. В статистических данных не учтены заболоченные земли (слой торфа менее 30 см), а только почвы собственно болот[8].

 

Общая схема заторфованности территории России представлена в  таблице 2.

Таблица 2[8].

Покрытые торфом избыточно увлажненные земли России

Географические части страны и природные зоны	Слой торфа				Всего
	менее 30 см		более 30 см		млн. га	%
	млн. га	%	млн. га	%
Россия в целом	230,1	100	139,0	100	369,1	100
Европейская часть	37,5	16	21,3	15	58,8	16
Азиатская часть	192,6	84	117,7	85	310,3	84
Тундра и  лесотундра	60,5	26	45,7	33	106,2	29
Тайга	169,6	74	93,3	67	262,9	71
Область вечной мерзлоты	197,5	78	90,9	65	270,6	73
Западно-Сибирская  низменность	40,8	18	58,3	42	99,1	27

 

 

Распространение болотных почв в той или иной зоне представлено в таблице 3.

Таблица 3[7]

Соотношение болотных зон и природных зон и подзон

Болотная зона	Природная зона и подзона
Арктические минеральные осоковые болота	Арктическая и типичная тундра
Плоскобугристые болота	Кустарничковая тундра и лесотундра
Крупнобугристые болота	Северная тайга
Олиготрофные грядово-можачинные болота	Средняя и южная тайга
Эвтрофные (мезотрофные) болота с участием олиготрофныхсосново-сфагновых	Подтайга и лесостепь
Тростниковые и крупноосоковые болота	Степь, полупустыня и пустыня

 

 

2.2. Климатические условия образования болотных почв

 

Климат – важный фактор, определяющий интенсивность биологического круговорота веществ и обусловливающий многие особенности в свойствах почвы[9].

На почвообразование климат влияет как прямо (определяя энергетический уровень и гидротермический режим почвы), так и косвенно, воздействуя на изменение почв через растительность, жизнедеятельность животных и микроорганизмов.

Совокупность погодных условий на различных географических широтах подчиняется закону климатической зональности, поскольку от угла наклона солнечных лучей к земной поверхности зависит поступление на нее солнечного тепла, а значит – на экваторе такой приток максимальный, а на полюсах Земли – минимальный. С притоком на земную поверхность солнечного излучения тесно связан тепловой режим почв и энергетика почвообразования. Тепловой режим почв определяет общую широтно-зональную закономерность распространения их на равнинных территориях. Сам климат также зависит от высоты над уровнем моря и форм рельефа. Так, в горных условиях вертикальная зональность почв зависит от высоты местности и экспозиции склонов.

Если рассматривать влияние отдельных элементов климата на образование почв, то наибольшее оказывают следующие: температура, атмосферные осадки, ветер. Различные соотношения между элементами климата и другими факторами почвообразования способствуют формированию пестрого почвенного покрова. С климатом тесно связаны водные, воздушные и тепловые свойства почв [31].

Являясь интразональными болотные почвы распространены в самых разных климатических зонах. И все же климат является одним из ведущих факторов для образования болотных почв, поскольку необходимое условие формирования болотных почв - постоянное избыточное увлажнение почвенного профиля, во многом определяется количеством и режимом осадков (одной из составляющих климата). Так, например, верховые болота развиваются под воздействием пресных (очень слабо минерализованных)вод атмосферных осадков, что определяет состав их растительности.

Поскольку среди всех зон наибольшее распространение болотные почв получили в тундре, рассмотрим ее климатические особенности.

Тундровая зона расположена к югу от арктической зоны и простирается от северо-запада Кольского полуострова до Берингова пролива. Климат тундровой зоны характеризуется холодной зимой, коротким летом. Осадков выпадает от 400 мм – на Кольском полуострове до 150-250 мм –в Восточной Сибири. Сумма температур выше 10°С – от 0°до 400-600° – в южной тундре, средняя температура июля –8-13°С. Относительная влажность воздуха достигает 80-90%. Средняя годовая температура колеблется от -2° на западе до -14-16° в азиатской части. Это зона вечной мерзлоты. Это слои почвы или грунта с отрицательными температурами в течение круглого года. Над толщей мерзлоты лежит слой земли, замерзающий зимой и оттаивающий летом. Называется он деятельным слоем. Величина его колеблется в пределах 0,3-1,5 м в зависимости от гранулометрического состава, наличия торфяного слоя и географической широты. В этом ограниченном слое происходят биологические процессы и развиваются почвы. Вечная мерзлота – один из факторов, поддерживающий заболачиваемость и водность ландшафтов тундры, так как она является водоупором, препятствующим вертикальной фильтрации воды, дренированности территории [9].

Болотные почвы встречаются, однако, как показано выше, в самых разных зонах от арктических до тропических, таким образом, климатические условия их образования могут быть довольно разнообразными.

 

2.3. Растительность и фауна

 

Ведущая роль в почвообразовании и формировании плодородия почв принадлежит трем группам живых организмов – земным растениям, микроорганизмам и почвенным животным. Каждая из этих групп организмов выполняет свою роль, но только при их совместной деятельности почвообразующая порода превращается в почву.

Доминирующее положение в почвообразовании принадлежит зеленым растениям, которые извлекают из породы зольные элементы и азот, синтезируют в процессе фотосинтеза органическое вещество, которое вместе с зольнымиэлементами через опад попадает в почву[9].

Влияние естественных для данного типа почвы растений всегда позитивно, однако растения, высаженные человеком, могут влиять на почву как положительно, так и отрицательно (истощая ее). Среди позитивных факторов отметим следующие наиболее важные:

Важной функцией растений является переработка солнечной энергии, к чему не имеют способности животные организмы. В результате такой трансформации почва снабжается значительным количеством необходимых питательных веществ. Растения являются главным источником снабжения почвы органическими веществами. Без органических веществ было бы невозможным формирование плодородного слоя почвенного горизонта – биогумуса, а это, в свою очередь, сделало бы невозможным существование земной флоры и фауны. Растения оказывают огромное влияние на количество влаги, солей, минеральных элементов в почве, влияют на температуру и затененность, и на многие другие факторы. В большинстве своем растительные организмы забирают из почвы минеральные элементы и снабжают ее органическими элементами. Растения могут выводить из почвы значительное количество лишних солей, а также менять кислотно-щелочной показатель грунта.