Материал: Pochvovedenie_Kovda_chast1

кадных ландшафтно-геохимических систем и под влиянием как природных, так и техногенных геохимических барьеров

В данном разделе охарактеризована горизонтальная мигра­ ция продуктов выветривания и почвообразования, поскольку именно она приводит к существенной геохимической дифферен­ циации земной поверхности, формирующей геохимический фон почвообразования (почвенно-геохимические формации суши по В. А. Ковде, почвенно-геохимические ассоциации по М А Глазовской) Однако весьма существенное значение для почвообра­ зования имеют и вертикальные миграционные потоки, форми­ рующие геохимический фон конкретных почвенных профилей раз­ ных типов (рис 67)

Вертикальные внутрипочвенные миграционные потоки могут иметь как нисходящий характер (в элювиальном процессе), так и восходящий (например, при засолении), а могут и чередоваться во времени в сезонных циклах водного режима почв. Эти потоки участвуют в формировании генетических горизонтов поч­ венного профиля, причем существенное значение имеют и био­ генные потоки веществ, создаваемые жизнедеятельностью орга­ низмов Поскольку миграционные потоки протекают во времени, степень дифференциации почвенного профиля в целом либо по отдельным компонентам очень сильно зависит от возраста почво­ образования или возраста того или иного профилеобразующего процесса: вынос кремнезема из ферраллитных почв требует миллионов лет, а засоление почвы хлоридами может произойти в течение одного сезона, т. е. меньше, чем за год

Описанную общую и частную биогеохимическую дифферен­ циацию продуктов выветривания и почвообразования приходится детально исследовать во всех случаях генетического анализа почвенного профиля

Глава девятнадцатая

РЕЖИМЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

Совокупность суточных, сезонных и годовых циклических из­ менений состава и состояний компонентов почвы, происходя­ щих в связи с обменом веществом и энергией между почвой и окружающей средой, называется почвенным режимом. Выделяют

348

водный, тепловой, окислительно-восстановительный, солевой, пи­ тательный, воздушный и другие режимы. Тины водного и теп­ лового режима являются важнейшей и наиболее общей причи­ ной различий в характере почвообразования. Это основные ре­ жимы почвы, определяющие в значительной степени все осталь­ ные, определяющие энергетику и динамику почвообразования.

19.1. Водный режим почвы

Водный режим почвы — это совокупность всех явлений пос­ тупления влаги в почву, ее передвижения, изменений физиче­ ского состояния и расхода из почвы. Основы учения о водном режиме почв и его типах были заложены Г. Н. Высоцким (1865—1940). Большой вклад в разработку этого учения внесли

впитывание, фильтрация, капиллярный подъем, сток поверхност­ ный, нисходящий и боковой, испарение физическое, десукция, замерзание, размерзание, конденсация воды. В зависимости от количественных соотношений этих явлений определяются преоб­ ладающее направление в передвижении влаги в почвенном про­ филе в годовом и сезонных циклах и пределы колебаний поч­ венной влажности и почвенных влагозапасов, т. е. определяется тип водного режима.

Рис. 68. Мерзлотный водный режим

разрыва капилляров; 3 — от влаж­ ности разрыва капилляров до наи­ меньшей влагоемкости; 4 — равная наименьшей влагоемкости; 5 — от наименьшей до полной влагоемкости, равная капиллярной влагоемкости; 6 — равная полной влагоемкости (водо­ носный горизонт); 7 — мерзлота, 8— снег; движение воды; 9 — грунто­ вый поток; 10 - капиллярный подъем (справа) и гравитационное промачивание (слева); 11 —пленочно-капилляр- ное; 12 — пленочное; 13 – почвенный или почвенно-грунтовый сток; 14 — де­ сукция; 15 — жидкие осадки; 16 — до­ полнительное увлажнение; 17 – полив; 18 — испарение или транспирация; почвенные условия; 19 — нижняя гра­ ница почвенного профиля; 20 — смена наносов; 21 — наибольшая глубина промачивания; 22 — песчаная про­ слойка; климатические условия; 23 — средние многолетние осадки (сле­ ва); испаряемость (справа); темпера­

тура (линия)

349

жим устойчиво-льдистых почв свойствен почвам, формирующим­ ся в области многолетней мерзлоты. В течение большей части года почвенная вода находится в твердой фазе в виде льда. В теплый период почвы оттаивают сверху вниз, и над постоянно мерзлым слоем образуется водоносный горизонт — надмерзлотная верховодка. Содержащаяся в ней влага расходуется на испарение, десукцию и боковой сток. Почва постоянно влажная (рис. 68). В течение большей части вегетационного периода влажность поддерживается на уровне от наименьшей до полной влагоемкости и никогда не опускается ниже влажности завядания.

Водонасыщающий (водозастойный) водный режим характе­ ризует болотные почвы атмосферного увлажнения и некоторые болотные почвы грунтового увлажнения. Влажность почвы со­ храняется в течение всего года в пределах полной влагоемкости, лишь иногда в засушливые периоды в отдельные годы опускаясь до наименьшей влагоемкости (рис. 69).

Периодически водонасыщающий (водозастойный) водный ре­ жим обычен в болотных почвах грунтового увлажнения. В соот­ ветствии с сезонными колебаниями уровня грунтовых вод влаж­ ность почвы варьирует от полной до наименьшей влагоемкости, причем поверхностный горизонт в отдельные периоды может про­ сыхать и до влажности значительно ниже наименьшей влаго­ емкости.

Промывной водный режим свойствен почвам лесных зон — тайги, влажных субтропических и тропических лесов, умеренных широколиственных лесов, — где годовая сумма осадков превы­ шает годовую испаряемость. Типичен он и для высокогорных лугов. Наиболее характерная черта — ежегодное промачивание почвенно-грунтовой толщи до уровня почвенно-грунтовых вод, что обеспечивает вынос продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи.

350

Периодически промывной водный режим характерен для почв, формирующихся в климате,

где годовая сумма осадков приблизительно соответствует годо­ вому испарению, например, в зоне лесостепи для выщелоченных и типичных черноземов. Сквозное промачивание почвенно-грунто- вой толщи происходит один раз в 10—15 лет. Периодически (не ежегодно) весь профиль насыщается водой до влажности выше наименьшей влагоемкости. В нижней части профиля периодиче­ ски влажность падает до влажности разрыва капилляров, а в верхней — и до влажности завядания.

Промывной сезонно-сухой водный режим характеризуется на­ личием двух контрастных сезонов: дождливого с влажностью почвы от полной до наименьшей влагоемкости и засушливого с влажностью почвы от влажности разрыва капилляров до влажности завядания. Такой водный режим характерен для тропических влажных саванн.

Непромывной водный режим господствует в почвах зон, где средняя годовая норма осадков меньше среднегодовой испаряе­ мости (степь, сухая саванна). Почвенная толща промачивается на глубину 0,5—2 м, ниже находится слой с постоянно низкой влажностью. В верхней части профиля в соответствии с режи­ мом осадков влажность колеблется в пределах от полной влаго­ емкости до влажности завядания, в нижней же находится между влажностью разрыва капилляров и влажностью завядания в те­ чение всего года (рис. 71).

Аридный (сухой) водный режим присущ почвам полупустынь и пустынь. Весь профиль почвы сухой в течение всего года при влажности, близкой к влажности завядания или даже ниже. Спорадически верхние горизонты могут иметь и более высокую влажность.

Выпотной водный режим, как и непромывной или сухой,

351

складывается в почвах семиаридного и аридного климата, но в таких условиях, когда близко к поверхности подходят грунтовые воды. Их капиллярная кайма периодически поднимается до по­ верхности, и грунтовые воды испаряются физически, в случае наличия растворенных солей в воде обогащая солями поверх­ ностные горизонты. При этом формируются луговые солончаки и солончаковые почвы, обладающие постоянно высокой влаж­ ностью (рис. 72). Выпотной водный режим может быть подраз­ делен на собственно выпотной и периодически-выпотной.

Двсуктивно-выпотной водный режим. В отличие от предыду­ щего случая капиллярная кайма грунтовых вод не выходит на поверхность и испаряется не физически, а через отсос влаги корнями растений Присутствующие в грунтовой воде соли и другие растворенные вещества выпотевают не на поверхности почвы, а на некоторой глубине в почвенном профиле. Этот вод­ ный режим свойствен луговым почвам, а также лугово-черно- земным, лугово-каштановым, лугово-коричневым и другим полугидроморфным почвам. Режим увлажнения складывается из двух периодов. После снеготаяния или обильных дождей почвы про­ мачиваются до уровня почвенно-грунтовых вод. В этот период господствует нисходящий ток влаги. По мере подсыхания нисхо­ дящий ток сменяется восходящим, господствующим во втором периоде. Капиллярная кайма грунтовых вод достигает корнеобитаемой толщи и испаряется на большей или меньшей глубине.

Рис 71 Непромывной водный режим почвы (А А. Роде, 1956) (условные обо­ значения те же, что и на рис. 68)

Рис. 72 Выпотной водный режим почвы (условные обозначения те же, что и на рис 68)

352

Почвы характеризуются высокой влажностью всего профиля в течение первого периода и высокой влаж­ ностью нижней части про­ филя в течение всего года. Верхняя часть почвенного профиля летом может ис­ сушаться до влажности, меньшей, чем влажность завядания (рис. 73).

Паводковый водный режим характерен для почв, периодически затап­ ливаемых речными, скло­ новыми, дождевыми или иными водами. В этих ус­ ловиях периодическое па­ водковое затопление сме­ няется в межпаводковый период каким-то иным водным режимом в зави­ симости от зонального или геоморфологического (пой­ ма реки, шлейф склона) положения почвы и глу­

бины грунтовых вод. В разных частях поймы при этом может складываться разный водный режим, например промывной в прирусловье, десуктивно-выпотной в центральной пойме и водозастойный в притеррасье.

Амфибиальный водный режим формируется в постоянно за­ топленных маршах и плавнях дельт рек, морских и озерных мелководий либо в периодически затопляемых приливными во­ дами мантрах. Почва постоянно находится в переувлажненном состоянии, хотя поверхностные воды могут на некоторое время и стекать.

Ирригационный водный режим складывается в искусственно орошаемых почвах. В этом типе водного режима можно выде­ лить большое разнообразие конкретных подтипов или видов в зависимости от: 1) типа и интенсивности орошения (дождевание, напуск по бороздам, затопление на рисовых полях, влагозарядковые или вегетационные поливы, дополнительное орошение с нормами 1000—2500 м3/га или основное водоснабжение с нор­ мами 10000—15 000 м3/га; 2) глубины и характера сезонных колебаний грунтовых вод; 3) наличия и характера искусствен­ ного дренажа. При общей оценке водного режима орошаемых территорий характеристика водного режима почв дополняется еще и характеристикой режима грунтовых вод, которая широко используется в мелиоративном почвоведении.

353