Физико-географическая характеристика | Центрально-Черноземный государственный заповедник имени профессора В.В. Алехина

Географическое положение

Чудом сохранившиеся островки красивейшего лесостепного ландшафта Центрально-Черноземного биосферного государственного природного заповедника имени профессора В.В. Алехина располагаются на территории европейской части России в пределах Средне-Русской возвышенности.

4 участка заповедника находятся в юго-западной её части и относятся к Днепровскому речному бассейну: Стрелецкий и Казацкий участки (51°34´ с.ш. 36°06´ в.д.) располагаются на высоте 178-262 м над уровнем моря, Зоринский (51°11´ с.ш. 36°24´ в.д.) — на высоте 169-200 м, а Пойма Псла (51°11´ с.ш. 36°19´ в.д.) — 155-167 м над уровнем моря на водоразделе рек Сейма и Псла.

2 участка заповедника находятся в юго-восточной части Средне-Русской возвышенности и относятся к Донскому речному бассейну: Баркаловка (51°33´ с.ш. 37°39´ в.д.) и Букреевы Бармы (51°30´ с.ш. 37°18´ в.д.) на высоте 163-238 м над уровнем моря на водоразделе рек Оскола и Кшени.

Геологическое строение

Территория заповедника расположена в пределах Воронежского кристаллического щита — древнего массива, сложенного гранито-гнейсами, кристаллическими сланцами, железистыми кварцами. На дневную поверхность в заповеднике эти породы не выходят, а служат фундаментом для осадочных пород, представленных преимущественно глинами с редкими прослоями мергелей, известняков, песчаников и песков, залегающих на глубине 70-120 м. Выше располагаются отложения меловой системы, представленные глиной, песком, мелом, мергелем.

Рельеф

Стрелеций участок

Рельеф заповедника типично эрозионный. Разница высотных отметок днищ балок и водоразделов достигает 100 метров. Самыми распространенными формами микрорельефа являются блюдца и бугорки овальной формы, глубиной от 50 см до 1 м и диаметром 20-30 метров. Пространство между блюдцами имеет бугорковую поверхность, которая продолжает образовываться и в настоящее время в результате жизнедеятельности грызунов: слепышей и полевок. В местах с близким залеганием меловых отложений отмечаются карстовые явления в виде воронок, ям, провалов. На Баркаловке и Букреевых Бармах мел часто обнажен по склонам балок, образуя живописные «белогорья». На Зоринском участке наблюдаются суффозионно-карстовые и просадочные понижения в рельефе (ложбины и котловины).

Климат

Метеостанция «Стрелецкая степь»

Территория заповедника расположена в зоне умеренно холодного климата со среднегодовой температурой воздуха + 5.7ºC. Самый холодный месяц – январь (- 7.9˚С). В течение всех зимних месяцев могут наблюдаться оттепели с повышением температуры воздуха выше 0. Особенно часто они бывают в начале и конце зимы. Самый теплый — июль (+ 18.9˚С). В течение года в среднем 190 дней бывают с осадками. Солнце в течение года сияет в среднем 1800 часов. Самым продолжительным сезоном года является зима – 130 дней, самым коротким – весна – 63 дней. Продолжительность вегетационного периода в среднем равна 185 дням. Термический режим в целом стабильный.

Средняя многолетняя сумма осадков составляет 570 мм. Абсолютные колебания суммы осадков — 404 мм (от 334 в 2010 г. до 744 в 1997 г.). Атмосферные осадки выпадают весьма неравномерно как по годам, так и в течение года. Снежный покров устанавливается обычно в первой декаде декабря. Окончательное стаивание снежного покрова происходит в первой декаде апреля.

Температура по годам

С января 1947 г. начались регулярные восьмикратные инструментальные измерения, в 1965 г. метеостанция заповедника получила название «Стрелецкая степь».

Анализ климатических данных последних ста лет в ЦЧЗ показал увеличение увлажнения и рост среднегодовой температуры воздуха, что способствовало укреплению позиций более влаголюбивых видов растительности, происходило олуговение степей, неморализация лесов, облесение открытых пространств. А анализ многолетней динамики надземной фитомассы за последние 100 лет показал, что в фитоценозах северных луговых степей злаки существенно повысили свою ценозообразующую роль и весовое участие в составе наземного растительного вещества.

Количество осадков по годам

Сочетание поздних весенних заморозков и летне-осенних засух способствовали появлению локальных очагов усыхания порослевых байрачных дубрав. В населении мелких млекопитающих луговой степи увеличилась доля типичных лесных видов. Причины, оказывающие основное влияние на сообщество мелких млекопитающих лесостепных экосистем, связаны с изменением фитоценотического состава лесных биоценозов и динамикой климата, обуславливающей увлажнение лесостепной зоны. В результате воздействия этих факторов население мышевидных грызунов и землероек лесостепных экосистем Центарльно-Черноземного заповедника стало более схожим с населением мелких млекопитающих широколиственных лесов Европы. Из-за раннего наступления весны и её затяжного характера изменились сроки прилета птиц, а в населении птиц произошло замещение опушечных доминантов лесными, связанные с формированием сомкнутого подлеска в дубравах.

Почвы

Под влиянием растительности луговых степей сформировались почвы Центрально-Черноземного заповедника. Большое содержание перегноя придает почвам темную окраску. Плодородный чернозёмный слой почвы природа создавала в течение тысячелетий в степях с определённым гидротермическим режимом. Под курскими целинными заповедными степями толщина верхнего темноокрашенного — гумусового слоя чернозема достигает 1.5 м. Содержание гумуса в верхних 10 см почвы составляет 9–13%, а запас его в метровом слое равен 540 т/га. Мощные чернозёмы заповедника на нескашиваемой целине находятся в режиме, близком к тому, в каком они были в доисторических степях.

Черноземы в Музее Природы

На Стрелецком и Казацком участках почвенный покров представлен мощными черноземами с тремя основными разновидностями: типичными (70-75%), выщелоченными (20-25%) и оподзоленными.

На участках Баркаловка и Букреевы Бармы чаще встречаются оподзоленные черноземы и темно-серые лесные почвы. На меловых холмах черноземы маломощные (гумусовый горизонт от 10 до 40 см), подстилаемые на разной глубине (от 30 до 90 см) мелом.

На Зоринском участке черноземные почвы занимают 68 % площади, а на Пойме Псла почти отсутствуют — (1% площади), там преобладают пойменные почвы – 97%.

Почвы заповедника изучаются с 1932 г. За это время накоплен большой материал по состоянию черноземов, их генезису, физическому и химическому составу, водному и питательному режимам, по влиянию различных режимов заповедания на почвенные процессы.

По запасам питательных веществ местные черноземы не имеют себе равных в Европе. В.В. Докучаев писал: «Чернозём, взятый не из-под плуга или сохи, а в девственной степи, отличается зернистой структурой, он представляет из себя как бы самую лучшую губку, пронизанную мельчайшими порами и пропускающую через себя воздух и воду».

Чистый пар — эксперимент

Питание почв влагой происходит только за счет атмосферных осадков. Мощные чернозёмы с периодически промывным водным режимом, когда воды с поверхности земли не всегда смыкаются с грунтовыми водами, имеют особенно ярко выраженные черноземные признаки. Расход влаги из почвы идет главным образом путем всасывания её корнями растений. За лето сильнее всего иссушается гумусовый горизонт, поскольку в его верхних 50 см сосредоточено 85% корней. Почвообразующей породой черноземов является лессовидный суглинок. Под ним залегают коренные породы — третичные пески и мела, иногда они выходят на поверхность земли. Это особенно видно на меловых склонах участков Баркаловка и Букреевы Бармы. Почва неотделима от обитающих в ней живых организмов. В черноземе, особенно в его верхнем слое, обитает огромное количество беспозвоночных (черви, многоножки, жуки и их личинки) исчисляются десятками и сотнями на 1 кв. м, а мелких членистоногих (клещей, ногохвосток) насчитывают на той же площади тысячи и сотни тысяч. Почвенные животные играют большую роль в увеличении биологической активности почвы, обогащении ее жизненно важными для развития высших растений веществами. Общая биомасса почвенной фауны в несколько раз больше биомассы надземной! В ЦЧЗ проведены обширные исследования по изучению почвенных беспозвоночных. Территория заповедника стала эталонным участком для мониторинга за животным населением почв в лесостепной зоне Европейской части страны. Именно здесь в ходе двадцатипятилетних исследований впервые в мировой практике фундаментально рассмотрены место и роль почвенных животных в разложении растительных остатков и в круговороте химических элементов в экосистемах

Почвенный разрез в степи

Черноземы лесостепи – самые богатые микроорганизмами почвы умеренного климата. И хотя микробные клетки очень малы, общая масса их в метровом слое почвы составляет почти 20 тонн на гектар. На черноземах выращивается более 80 % всего продовольственного зерна. Однако, несмотря на огромные средства, вложенные в сельскохозяйственное производство, урожайность полевых культур на некогда богатейших черноземах вот уже два десятилетия остаётся на одном уровне. Ещё 100 лет назад В.В. Докучаев писал, что чернозём напоминает нам «арабскую чистокровную лошадь, загнанную и забитую».

Каждый год на полях из чернозема выносится миллионы тонн различных химических элементов, происходит смыв почв и только в Центрально-Черноземном заповеднике этого не происходит. Целинные черноземы заповедника служат эталоном, в сравнение с которым определяется степень нарушенности окружающих пахотных земель. В.В. Докучаев говорил, что ещё ни в одной лаборатории мира искусственно не создано ни грамма черноземной почвы, и никакие экономисты не в состоянии оценить «силу и мощь царя почв, нашего русского чернозёма. Он был, есть и будет Кормильцем России».

Целинные черноземы — основное богатство заповедника, Курской области и России. «Как известно, наши русские черноземные степи по характеру климата, рельефу местности, растительности и животным, а отчасти также по грунтам и почвам, составляют неразрывную часть того великого степного пояса, который почти сплошь опоясывает все северное полушарие…» писал учёный-почвовед Василий Васильевич Докучаев.

Введенный им термин «чернозем» используется в книгах по почвоведению на многих языках мира, не требуя перевода.

Воды

На Стрелецком и Казацком участках заповедника открытых водоемов нет. Грунтовые воды залегают на глубине 12-14 метров. На участке Баркаловка имеются естественные водные источники — это несколько ключей, бьющих из меловой толщи и питающие водой небольшое болотце.

Участок Пойма Псла

Зоринский участок состоит из группы отдельных болот, лежащих близко друг к другу, на второй надпойменной террасе рек Псел и Запселец. Диаметр их варьирует от 5 до 75 м. Поверхность, на которой они располагаются, всхолмленная, местами плоская, болота лежат в понижениях. Они образовались путем выщелачивания и оседания неогеновых песков, подстилающих толщу лесса. Сорок из изученных болот — сфагновые — для степной зоны явление редкое, протекает небольшой ручей Гнилец.

На участке Пойма Псла водоемы занимают 2% площади, а болота (Плавни, Лутово и Запселецкое) почти половину участка – 238,7 га. Встречаются озера-старицы (озеро Жирное).

Сравнительная характеристика различных подтипов черноземов

Автор admin На чтение 18 мин Просмотров 10к. Опубликовано 01.01.2019

Почвенный покров черноземно-степной зоны, занимающей огромное пространство, далеко не однообразен. Различия в климатических условиях, в почвообразующих породах и характере растительности, наблюдающиеся в отдельных частях черноземной полосы, самым непосредственным образом сказываются и на свойствах почв.

Почвенный покров черноземной зоны представлен многими почвенными разновидностями, которые объединятся в следующие главнейшие подтипы: черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные и др.

Кроме того, черноземы подразделяются по мощности гумусового горизонта и по накоплению в них гумуса.

По количеству гумуса в верхнем слое черноземы делятся на тучные (гумуса более 9%), среднегумусные (гумуса от 6—7 до 9%), малогумусные (гумуса от 4 до б—7% ) и слабогумусированные (гумуса менее 4%).

По мощности гумусового горизонта (A + В) почвы делятся на сверхмощные (более 120 см), мощные (80—120 см), среднемощные (40—80 см), маломощные (меньше 40 см).

Исключение составляют черноземы Западной Сибири, которые по мощности перегнойного слоя отличаются от черноземов европейской части СССР. Обычно маломощные черноземы здесь имеют горизонты А + В меньше 30 см, среднемощные 30—50 и мощные несколько больше 50 см.

Остановимся на рассмотрении существенных особенностей каждого подтипа черноземных почв в отдельности.

Оподзоленные черноземы. Оподзоленные черноземы развиваются преимущественно под широколиственными лесами лесостепной зоны, где вследствие более влажного климата процессы выщелачивания и оподзоливания в почвах проявляются в заметной степени. По ряду признаков и свойств оподзоленные черноземы стоят очень близко к темно-серым лесостепным почвам.

Оподзоленные черноземы характеризуются небольшим запасом перегноя в гумусовом горизонте глубоким залеганием карбонатного горизонта между гумусовым и карбонатным горизонтом находится некарбонатный слой. В этих почвах карбонаты залегают на такой глубине, откуда не всегда обеспечивается их поднятие до гумусового горизонта. Поэтому в нижней части гумусового горизонта периодически может устанавливаться дефицит кальция в почвенном растворе и слабокислая реакция.

Слабокислая среда вызывает некоторую растворимость гумуса и способствует передвижению ила. В верхней части гумусового горизонта под воздействием дернового процесса идет интенсивное накопление зольных элементов растительных остатков и происходит новообразование органоминеральных коллоидов с высокой поглотительной способностью.

Нижней части гумусового горизонта свойственна периодически слабокислая реакция, так как сюда ограничено поступление оснований как сверху, так и снизу. Здесь и обнаруживают признаки оподзоливания, которые морфологически выражены в виде «кремнеземистой присыпки» на границе гумусового и переходного горизонтов.

В иллювиальном горизонте (В) наблюдается ореховатая структура. В некоторых случаях у черноземов имеются признаки значительного поверхностного оподзоливания. (вынос полуторных окислов и илистой фракции).

Морфологическое строение оподзоленных черноземов может быть представлено описанием следующего разреза (Башкирская АССР; Д. В. Богомолов).

Горизонт А_n — 0—20 см. Темно-серый, почти черный, комковато-пылеватый.

Горизонт A₁—20—29 см. Темно-серый, почти черный; структура мелко- и среднезернистая с хорошо выраженными угловатыми гранями.

Горизонт А₂ — 29—40 см. Темно-серый, с четкой острогранно-ребристой средне- и крупнозернистой структурой; на гранях структуры небольшой налет кремнеземистой присыпки, выступающей наиболее отчетливо при высыхании почвы.

Горизонт B₁—40—59 см. Темновато-бурый, комковато-ореховатый; несколько уплотнен, по граням структуры слабо выраженная кремнеземистая присыпка.

Горизонт В₂ — 60—82 см. Красновато-бурый, комковато-призматический, и ореховатый; уплотнен.

Горизонт ВС — 82—96 см. Бурый, с красноватым оттенком и с тем же характером структуры, но несколько хуже выраженным; уплотнен.

Горизонт С — 96—120 см. Желтовато-бурая, плотная делювиальная глина; слабо вскипает от соляной кислоты.

Слабо оподзоленные черноземы в морфологическом отношении отличаются интенсивной темно-серой окраской гумусового горизонта, наличием хорошо выраженной зернистой структуры, появлением в нижней части гумусового горизонта и в верхней части иллювиального признаков оподзоливания.

Иллювиальный горизонт слабо оподзоленных черноземов заметно выражен, значительно уплотнен и, имея ореховатую и комковато-призматическую структуру, по своему строению приближается к аналогичному горизонту темно-серых слабо оподзоленных лесостепных почв.

Механический состав у слабо оподзоленных черноземов изменяется по профилю не очень сильно.

Более высокое содержание иловатой фракции наблюдается в перегнойно-аккумулятивном горизонте. Вглубь почвенного профиля количество иловатых частиц постепенно уменьшается, а затем несколько увеличивается в иллювиальном горизонте. Такое распределение иловатой фракции по профилю почвы свидетельствует о наличии в них оподзоливания, хотя и слабо выраженного.

Содержание гумуса и азота в слабо оподзоленных черноземах сравнительно невелико и колеблется в значительных пределах (табл. 48).

Содержание поглощенных оснований в этих почвах достаточно высокое, но в зависимости от механического состава значительно изменяется. В более тяжелых по механическому составу почвах количество обменных оснований составляет 48,2— 61,54 м-экв для кальция и 4,7—16,0 м-экв для магния, в более легких — количество поглощенных оснований снижается до 43— 44 м-экв для кальция и 4,3—5,4 м-экв для магния.

Слабо оподзоленные черноземы обладают слабокислой реакцией, при этом обменная кислотность изменяется в пределах рН=4,7—6,6.

Степень насыщенности основаниями этих почв очень высокая и обычно колеблется от 80 до 90%, нередко достигая 95%. Содержание подвижных форм Р₂О₅ в оподзоленных черноземах довольно низкое и, по данным многих анализов, большей частью колеблется от 1,5 до 7,5 мг на 100 г почвы. В связи с этим оподзоленные черноземы в большинстве случаев сильно нуждаются в фосфорных удобрениях.

Выщелоченные черноземы. Выщелоченные черноземы широко распространены в лесостепи, а также частично в степях, вдали от лесов, в условиях повышенного увлажнения.

Они имеют более значительные запасы гумуса в перегнойном слое (табл. 49). Мощность гумусового горизонта (А + В) у выщелоченных черноземов в различных частях описываемой зоны сильно варьирует. В пределах Украинской ССР гумусовый слой достигает 120 см и более, в восточных же районах он значительно уменьшается и, за исключением некоторых предгорных районов, редко превышает 70 см. Карбонаты в этих почвах залегают менее глубоко, чем в оподзоленных черноземах. Поэтому в выщелоченных черноземах происходит периодическое поднятие их с почвенными растворами до гумусового горизонта.

Глубина вскипания карбонатов в этих почвах сильно колеблется, но чаще всего лежит на уровне 90—120 см от поверхности, а в районах влажной лесостепи — на глубине 150—200 см.

В результате процессов выщелачивания для выщелоченных черноземов характерно также заметное уплотнение переходного горизонта, в котором обнаруживается несколько повышенное содержание коллоидных веществ и полуторных окислов. Структура этого горизонта зернистая или ореховатая.

От оподзоленных черноземов выщелоченные черноземы отличаются отсутствием в нижней части горизонта А скоплений кремнезема.

В поглощающем комплексе выщелоченного чернозема наряду с поглощенными кальцием и магнием содержится очень небольшое количество поглощенного водорода.

В зависимости от глубины вскипания, степени выраженности иллювиального горизонта и связанной с ним ореховатой структуры, а также в зависимости от большего или меньшего содержания в поглощающем почвенном комплексе поглощенного водорода, выщелоченные черноземы подразделяются на слабо выщелоченные, средне выщелоченные и сильно выщелоченные. К последним относятся такие выщелоченные черноземы, у которых не вскипает не только горизонт В, но и почвообразующая порода.

Морфологическое строение выщелоченных черноземов может быть представлено следующим типичным профилем (Башкирская АССР, Д. В. Богомолов).

Горизонт А_n — 0—18 см. Темно-серый, почти черный, довольно сильно распылен; в нижней части пахотного слоя замечается уплотнение.

Горизонт A₁ — 18—30 см. Той же окраски, рыхлый, структура мелко- и среднезернистая, несколько округлой формы, с плохо выраженными гранями.

Горизонт А₂ — 30—39 см. Той же окраски, с небольшим буроватым оттенком; структура несколько укрупняется и становится преимущественно среднезернистой.

Горизонт АВ — 39—50 см. Темно-серый с более ясным буроватым оттенком; несколько уплотнен, зернисто-комковатый.

Горизонт B₁ — 50—66 см. Темновато-бурый, слабо уплотнен; структура комковатая, удлиненная, несколько призмовидной формы.

Горизонт В₂ — 66—85 см. Красновато-бурый, несколько более плотный; структура комковато-призмовидная, при давлении распадающаяся на более мелкие комковатые и зернистые отдельности.

Горизонт ВС — 85—115 см. Бурый, с красноватым оттенком, уплотнение несколько уменьшается; структура выражена хуже; в середине горизонта слабое вскипание от соляной кислоты и появляются прожилки извести.

Горизонт С — со 115 см. Желтовато-бурая плотная делювиальная глина.

Характерными морфологическими признаками выщелоченных черноземов являются наличие в них уплотненного иллювиального горизонта с комковато-призматической структурой, пониженный уровень вскипания и наряду с этим отсутствие признаков оподзоливания.

Дифференциация почвенного профиля по механическому составу проявляется в выщелоченных черноземах в значительно меньшей степени, чем в оподзоленных черноземах. Иловатая фракция в выщелоченных черноземах постепенно увеличивается книзу почвенного профиля до горизонта В₂, а затем несколько уменьшается в горизонтах ВС и С.

Выщелоченные черноземы отличаются большой емкостью поглощения и относительно высоким содержанием поглощенных Са⁺⁺ и Mg⁺⁺. Отношение между поглощенным кальцием и магнием в этих почвах довольно широкое (8:1 и 7:1). Выщелоченные черноземы обладают небольшой обменной кислотностью, которая обычно колеблется в пределах рН = 5,7—6,1. Относительно понижена в них гидролитическая кислотность, в большинстве случаев не превышающая. 3—6 м-экв на 100 г почвы.

Сумма поглощенных оснований выражается большими величинами и колеблется чаще всего в пределах 30—40 м-экв на 100 г почвы. Вместе с тем выщелоченные черноземы отличаются высокой степенью насыщенности основаниями, достигающей 87—95%. В то же время содержание усвояемой фосфорной кислоты в данных почвах очень невелико.

Количество Р₂О₅ колеблется от 1,5 до 9,0 мг на 100 г почвы и только в единичных случаях выражается более высокими цифрами. В этом отношении выщелоченные черноземы нуждаются в фосфорных удобрениях в такой же степени, как и оподзоленные черноземы.

Значительная часть выщелоченных черноземов по содержанию гумуса принадлежит к многогумусным черноземам. Однако в природе нередко встречается развитие среднегумусных и малогумусных выщелоченных черноземов.

Типичные черноземы. Типичные черноземы представляют собой почвы, в которых наиболее ярко выражены характерные свойства, присущие черноземным почвам. Распространены они преимущественно в западных районах лесостепной зоны европейской части СССР и лишь отдельными пятнами проникают в область черноземной степи. Небольшие их массивы имеются также по западным склонам Алтайских гор, в условиях несколько повышенного увлажнения.

Типичные черноземы характеризуются интенсивно черной окраской, ясно выраженной зернистой структурой горизонта А, наибольшим запасом перегноя в гумусовом слое, постепенным переходом от одного горизонта к другому, вскипанием на границе горизонтов А и В или же в пределах горизонта В и ясно выраженным карбонатным горизонтом значительной мощности.

Приводим описание почвенного профиля типичного мощного чернозема (Полтавская область, К. И. Божко).

Горизонт А — 0—46 см. Темно-серый, гумусовый, до 20 см глубины — пахотный комковато-зернистый, с 20 см — зернистый. Имеются ходы дождевых червей.

Горизонт В — 46—90 см. Тоже темно-серый с палевым оттенком (в нижней части), крупичато-комковатый, на глубине 52 см — отложения углесолей в форме карбонатной «плесени». Вскипание от кислоты на глубине 46 см.

Горизонт С — 90—130 см. Грязновато-палевый карбонатный лёсс, сильно изрыт землероями, крупичато-глыбистый. Много углесолей в форме «плесени» и в форме тонких «жилок».

Для типичных мощных черноземов характерно очень глубокое проникновение гумуса, наличие карбонатов кальция и магния, отлагающихся на глубине 52—120 см в форме карбонатной «плесени», и большая изрытость почвенной толщи землероями.

В их профиле не обнаруживается перемещения гидроокисей железа и алюминия. Что же касается кальция, то резкое увеличение его с глубиной обусловлено наличием углесолей кальция в карбонатном горизонте. В связи с этим в типичных черноземах не обнаруживают дифференциацию их генетических горизонтов по механическому составу.

Результаты агрохимических анализов, приведенные в табл. 50, показывают наличие в типичных черноземах крайне незначительной кислотности (рН колеблется в верхнем горизонте от 6,0 до 6,8).

Гидролитическая кислотность выражена слабо и составляет большей частью 0,4—2,8 м-экв на 100 г почвы/

В нижних горизонтах этих почв значение обменной и гидролитической кислотности еще более уменьшается. Коллоидальная фракция типичных черноземов насыщена преимущественно Са⁺⁺ и Mg⁺⁺ при соотношении последних от 10: 1 до 8:1. Степень насыщенности очень велика и достигает 94—99%.

Заключая в себе большое количество гумуса и илистых частиц и будучи высоко насыщенными основаниями, типичные черноземы обладают хорошо выраженной зернистой структурой, обусловливающей благоприятный водный и воздушный режимы.

Обыкновенные черноземы. Обыкновенные черноземы распространены главным образом в степной зоне, в условиях несколько пониженного увлажнения. Вследствие большей сухости климата растительность развивается здесь слабее, а в связи с этим, следовательно, и обогащение почвы органическими веществами совершается в более ограниченном количестве.

Обыкновенные черноземы содержат в себе около 6—8% гумуса (табл. 51).

Общая мощность гумусового и гумусового переходного горизонтов в обыкновенных черноземах составляет 70—80 см. При этом в северной части подзоны, примыкающей к южной границе лесостепи, мощность перегнойного слоя обыкновенных черноземов возрастает до 90 см, а при переходе в подзону сухих степей гумусный слой уменьшается до 60—70 см.

Несколько большую мощность обыкновенные черноземы приобретают по предбалочным понижениям, а также на едва заметных впадинах плато. Эти черноземы обычно более глубоко выщелочены от углесолей кальция и магния. Наоборот, на всхолмлениях, даже едва заметных на глаз, залегают обыкновенные черноземы с высоко поднятыми к поверхности карбонатами. Эти факты указывают на наличие комплексности почвенного покрова в полосе распространения обыкновенных черноземов.

В обыкновенных черноземах европейской части СССР на глубине около 3—4 м часто наблюдается горизонт выделения легко растворимых солей и гипса (солевой горизонт). В обыкновенных черноземах Западной Сибири солевой горизонт появляется на глубине около 200 см.

Обыкновенные черноземы по морфологическим признакам несколько отличаются от типичных черноземов. Они имеют менее интенсивную окраску гумусового горизонта, обычно меньшую его мощность, менее отчетливую зернистую и более комковатую структуру.

Количество перегноя в них весьма постепенно убывает с глубиной по профилю почвы, а вместе с перегноем постепенно уменьшается и интенсивность окраски.

В некоторых случаях, например в Западной Сибири, переходный горизонт чернозема имеет неоднородную языковатую, или карманистую, окраску, обусловленную подтеками гумуса из гумусового горизонта в нижележащие горизонты.

Образование языков гумуса в западносибирских черноземах, по. данным К. П. Горшенина, объясняется влиянием холодного, резко континентального климата, при котором в зимнее время происходит резкое охлаждение увлажненной осенними дождями почвы, в результате чего в ней образуются трещины. Такие же трещины могут образовываться и летом при сильном высыхании почвы. По этим трещинам в теплое и влажное время года гумус проникает на значительную глубину, образуя указанные языки.

Преобладающей составной частью гумуса в обыкновенных черноземах являются гуминовые кислоты. Что же касается фульвокислот, то они здесь имеют подчиненное значение.

В отличие от оподзоленных и выщелоченных черноземов обыкновенные черноземы не содержат поглощенного водорода. Обыкновенные черноземы насыщены Са⁺⁺ и Mg⁺⁺ и лишь в отдельных случаях в них встречаются следы поглощенного Na⁺ (табл. 52).

В связи с такой насыщенностью почвенных коллоидов основаниями рН солевой вытяжки обыкновенных черноземов колебляется около 7,0; нейтральная или близкая к ней реакция в поверхностном горизонте с глубиной переходит в слабощелочную.

Обыкновенные черноземы отличаются высокой порозностью, повышенной влагоемкостью и аэрацией, а вместе с тем и значительной водопроницаемостью. Большая скважность в этих почвах обеспечивает быстрое и полное впитывание воды атмосферных осадков, а высокая величина полевой влагоемкости позволяет задерживать в капиллярно подвешенном состоянии большое количество воды. В пределах 1,5-метрового слоя почвы, по данным Н. П. Ремезова, может быть удержано около 500 мм воды.

Наиболее глубокое промачивание этих почв наблюдается весной, осенние осадки проникают на меньшую глубину, чем весенние. В летнее время верхняя часть почвенного профиля почти полностью задерживает все выпадающие атмосферные осадки, которые затем используются растениями для транспирации и синтеза органического вещества.

Южные черноземы. Южные черноземы распространены в южных, наиболее засушливых районах черноземной зоны. Осадков в этой части зоны выпадает в год около 350—400 мм, почвы промачиваются мало.

Растительность развита здесь скуднее и представлена главным образом южными видами ковылей при значительном участии эфемеров. В связи со слабым промачиванием почвы корневая система растений проникает на небольшую глубину.

Производительность растительного покрова в этой подзоне очень невелика, и ежегодно в почву поступает незначительное количество органической массы. Процессы минерализации растительных остатков в более сухих и теплых климатических условиях протекают более энергично. Поэтому содержание гумуса в южных черноземах значительно меньше по сравнению с другими подтипами черноземов и обычно колеблется от 4 до 6% (табл. 53).

Мощность гумусового горизонта южных черноземов небольшая; в западных, более увлажненных районах она достигает 60—70 см, в восточных районах, в частности в Сибири, редко превышает 40 см.

Окраска южных черноземов темно-серая или серая с коричневатым оттенком.

Вследствие слабого промачивания карбонаты кальция и магния находятся в пределах гумусового слоя, а в восточных районах иногда и с поверхности. В таких случаях почвы вскипают с поверхности или в верхней части гумусового горизонта.

В связи с этим поглощающий комплекс южных черноземов насыщен главным образом Са и Mg. Нередко в состав поглощенных оснований входит в незначительном количестве и поглощенный Na, сообщающий этим почвам признаки слабой солонцеватости (табл. 54).

Емкость поглощения южных черноземов довольно большая и нередко достигает 30—40 м-экв на 100 г почвы. Реакция водной вытяжки слабощелочная. Структура у них чаще всего комковатая, несколько реже — зернистая.

В отношении водно-воздушных, тепловых и биохимических свойств, а также содержания главнейших питательных элементов южные черноземы не уступают обыкновенным. Своеобразным представителем южного чернозема является приазовский, или предкавказский чернозем.

Приазовские, или предкавказские черноземы, впервые изученные и описанные акад. Л. И. Прасоловым, залегают к востоку от Азовского моря, простираясь вплоть до предгорий Кавказа. Эти черноземы отличаются сильно развитым перегнойным горизонтом, мощность которого достигает 1,5—1,8 м и более. Содержание перегноя сравнительно небольшое — 4—6%. Вследствие незначительного количества перегноя данные подтипы чернозема имеют бурую или темно-серую окраску.

Вскипание углекислой извести обнаруживается с самой поверхности почвы или на незначительной глубине. Обладают хорошо выраженной крупнозернистой структурой. Реакция почвенного раствора слабощелочная.

Обладая мощным гумусовым горизонтом, а следовательно, и большим содержанием органического вещества, приазовские или предкавказские черноземы отличаются высокой производительностью. В этом отношении они почти не уступают другим группам черноземных почв.

Особенности других подтипов черноземов. Наряду с описанными выше почвами в черноземной зоне встречаются лугово-черноземные почвы, карбонатные черноземы, солонцеватые черноземы и осолоделые черноземы.

Лугово-черноземные почвы развиваются в тех местах черноземной зоны, где почвообразование протекает при участии грунтовых вод, залегающих на глубине 3—5 м. Они встречаются главным образом на плоских, широких, слабодренированных водоразделах Окско-Донской низменности и на широких надпойменных левобережных террасах Днепра и Волги. Весьма широкое распространение имеют лугово-черноземные почвы в Западносибирской низменности.

Развиваясь при участии грунтовых вод, лугово-черноземные почвы в нижней части профиля обычно имеют признаки восстановительных процессов в виде ржавых и сизоватых пятен оглеения. Они отличаются более высоким содержанием гумуса, достигающим иногда 14—18%.

Вследствие периодического капиллярного подтягивания почвенного раствора к поверхности во всех горизонтах лугово-черноземных почв могут появляться в небольшом количестве легко растворимые соли, которые сообщают почве признаки солончаковости, солонцеватости и осолодения.

Карбонатные черноземы — это черноземы, вскипающие с поверхности и содержащие значительное количество карбонатов по всему профилю.

Различают первично-карбонатные и вторично-карбонатные черноземы. %

Первично-карбонатные черноземы не имеют большого распространения и встречаются в виде отдельных пятен, приуроченных к выходам третичных карбонатных глин, известняков, известковистых песчаников, мергелей и их элювия.

Таким образом, первично-карбонатные черноземы представляют собой почвы, обогащенные карбонатами благодаря сильнокарбонатной почвообразующей породе.

Вторично-карбонатные черноземы развиваются в условиях слабодренированной равнины, где в жаркое время года возможно возникновение восходящих токов почвенных растворов и обогащение карбонатами верхних горизонтов.

По содержанию перегноя карбонатные черноземы могут быть тучными, среднегумусными и малогумусными.

Первично-карбонатные черноземы встречаются в западных областях Украины, на Приволжской возвышенности, в Высоком Заволжье, вторично-карбонатные — в равнинном Предкавказье и в Северном Казахстане.

Солонцеватые черноземы представляют собой почвы, в поглощающем комплексе которых содержится более 5% от суммы обменных оснований поглощенного натрия. Они отличаются непрочной структурой горизонта А, сильным уплотнением, комковатостью и глыбистостью горизонта В, слабощелочной реакцией, способностью к заплыванию и образованию корки.

Солонцеватые черноземы обладают менее благоприятными водно-воздушными свойствами и в связи с этим несколько меньшей производительностью. Они обычно встречаются небольшими пятнами, приурочиваясь главным образом к небольшим микрорельефным западинам, или подам. Значительное распространение имеют в Западносибирской низменности.

Осолоделые черноземы образуются из солонцеватых черноземов в результате процесса выщелачивания и осолодения. По морфологическим признакам они в некоторой степени напоминают выщелоченные, или оподзоленные, черноземы, обладая ореховатой структурой переходного горизонта и обнаруживая пятна кремнезема в нижней части горизонта А.

В поглощающем комплексе этих почв содержится поглощенный натрий и незначительное количество поглощенного водорода. В связи с этим реакция почвенного раствора в поверхностных горизонтах слабокислая, а в нижних — щелочная. Для них характерно также формирование иллювиального горизонта. Осолоделые черноземы чаще всего встречаются в Западной Сибири.

Таковы в основных чертах те существенные особенности, которыми характеризуются отдельные почвенные подтипы черноземного типа почв.

К сказанному следует добавить, что среди черноземных почв отдельными небольшими пятнами встречаются солончаки, солонцы и солоди. Особенно широко распространены эти почвенные образования в Западносибирской низменности. Но поскольку эти почвы более обстоятельно рассматриваются несколько ниже, то здесь мы на них останавливаться не будем.

Все рассмотренные выше подтипы черноземов в свою очередь подразделяются по механическому составу на глинистые, тяжелосуглинистые, суглинистые, легкосуглинистые и супесчаные. Наиболее распространенными из них являются суглинистые и легкосуглинистые черноземы.

—Источник—

Гаркуша, И.Ф. Почвоведение/ И.Ф. Гаркуша.- Л.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962.- 448 с.

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

Что такое чернозем? — WorldAtlas

Черноземное поле в Ельце, Россия.

Чернозем — тип почвы, как правило, черного цвета с высоким содержанием гумуса. Концентрация гумуса в черноземе обычно колеблется от 4 до 16 % от его общего содержания. Чернозем также содержит большое количество аммиака и фосфорной кислоты. Из-за высокого содержания минералов черноземы считаются одними из самых плодородных почв на земле. Термин «чернозем» образовался от двух русских терминов, черная что означает черный и Земля что означает земля. По данным ФАО, черноземы занимают около 1,8% общей площади суши в мире. Считается, что черноземы тесно связаны с разновидностью почвы, известной как моллисоль.

Формирование черноземов

Ученые высказали множество мнений о формировании черноземов. Первая теория была выдвинута в 1761 году шведским минералогом Йоханом Валлериусом. Он считал, что разложение растений было причиной образования черноземов. В 1763 году русский ученый Михаил Васильевич расширил теорию Юхана, заявив, что черноземы образовались в результате разложения растений и животных. На его теорию повлияла его предыдущая работа, в которой он доказал органическое происхождение почвы. Известный ботаник Петр Паллас также разработал теорию образования черноземов. Он считал, что они образованы тростниковыми болотами. С другой стороны британский геолог Родерик Мерчисон считал, что черноземы образовались из остатков юрских морских сланцев. В конце 19Василий Докучаев издал книгу, в которой подробно изложил свои взгляды на происхождение черноземов. Тщательно изучив почвы, он полагал, что они образовались в результате взаимодействия различных факторов, таких как климат региона, его растительность и рельеф.

Характеристика черноземов

Одной из уникальных особенностей черноземов является способность удерживать большое количество воды. Высокая водоудерживающая способность черноземов обусловлена ​​наличием в них большого количества гумуса, уменьшающего размер почвенных пор. Еще одной уникальной особенностью черноземов является то, что они имеют большое количество карбонатов в недрах. Черноземы также имеют большую концентрацию ионов металлов, особенно ионов кальция.

Черноземные пояса мира

Два района имеют большую концентрацию чернозема и поэтому часто называются черноземными поясами. Два черноземных пояса имеют общую площадь 888 034 квадратных миль. Первый пояс расположен в Евразийской степи и охватывает территорию нескольких стран, таких как Хорватия, Румыния, Украина, Россия и Болгария. В России регион с наибольшей концентрацией черноземов известен как Центрально-Черноземный район. В состав области входят несколько областей: Орловская, Тамбовская, Курская и Воронежская. с 19С 28 по 1934 г. все области с высокой концентрацией черноземов составляли Центрально-Черноземную область. Второй Черноземный пояс расположен в Северной Америке. Он охватывает Великие равнины и простирается от Манитобы, Канада, до Канзаса, США. В долине Красной реки черноземная почва может достигать нескольких дюймов в глубину.

Хозяйственное значение Чернозема

Черноземы имеют огромное хозяйственное значение в странах, где они встречаются, главным образом из-за их высокого плодородия и, следовательно, высокой урожайности в сельскохозяйственном производстве. В России в почве выращивают различные культуры, в том числе пшеницу и сахарную свеклу.

Benjamin Elisha Sawe 19 марта 2019 г. в Environment

Канадская система классификации почв, 3-е издание

Эти черноземные почвы имеют более темный по цвету и обычно более мощный горизонт А, чем почвы буро-черноземной и темно-буро-черноземной больших групп. Черные черноземы обычно встречаются в ассоциации с коренной растительностью из мезофитно-злаково-разнотравных или с разнотравно-разнотравно-древесным покровом. Часть черноземов залегает под альпийской травяно-кустарниковой растительностью.

Черные черноземы имеют характеристики, указанные для заказа, и черноземный горизонт А с цветовой величиной темнее 3,5 влажный и сухой. Цветность чернозема А обычно 1,5 и менее, сухая. Почвенный климат этой большой группы обычно холодный, редко мягкий и субгумидный.

Чернозем ортик черный (O.BLC)

Общая последовательность горизонтов: Ah , Bm Cca или Ck

Подгруппа ортических черных черноземов может рассматриваться как центральное понятие черных черноземов. Он включает в себя свойства, указанные для Черноземного порядка и большой группы Черных Черноземов. Обычно ортогенные черноземы имеют коричневатые, призматические горизонты В и светлые горизонты карбонатной аккумуляции, аналогичные горизонтам ортогенных бурых черноземов.

Черноземы ортические черные идентифицируются по следующим признакам:

1. Имеют черноземный горизонт А с показателем цветности темнее 3,5 влажный и сухой.
2. Имеют горизонт В (Bm, Btj, Bt) мощностью не менее 5 см, не содержащий карбонатов щелочноземельных металлов.
3. У них отсутствует элювиальный горизонт (Ahe, Ae, Aej) мощностью не менее 2 см.
4. В них отсутствует Bnjtj или аналогичный горизонт, характерный для переходов к солонцовому порядку.
5. У них отсутствуют признаки оглеения, о чем свидетельствует пятнистость от слабой до отчетливой в пределах 50 см от поверхности минерала.

Рего Черный Чернозем (R.BLC)

Общая последовательность горизонтов: Ah , Cca или Ck

Эти почвы имеют общие свойства, указанные для черноземного порядка и большой группы черноземов. Они отличаются от черноземов ортических либо отсутствием горизонта В, либо наличием горизонта В (Вм) мощностью менее 5 см. Обычно черноземы Rego Black имеют профиль AC. Они также могут иметь солевые особенности.

Чернозем известковый черный (CA.BLC)

Общая последовательность горизонтов: Ah , Bmk , Cca или Ck

Эти почвы имеют общие признаки черноземного порядка и большой группы черноземов. От черноземов ортических они отличаются наличием гор. В, из которого не полностью удалены первичные щелочноземельные карбонаты (Вмк). В остальном они обладают общими свойствами черноземов ортических.

Чернозем элювиированный черный (E.BLC)

Общая последовательность горизонтов: Ah , Ae , Btj , или Bt , Cca или Ck

Эти почвы имеют общие признаки черноземного порядка и большой группы черноземов. Они отличаются от черноземов ортических наличием элювиального горизонта или горизонтов мощностью не менее 2 см (Ahe, Ae, Aej), обычно подстилаемых слабо или умеренно развитым иллювиальным горизонтом Btj или Bt.

Чернозем чернозем солонцеватый (СЗ.БЛК)

Последовательность общего горизонта: Ah , Ae, Btnj , или Btjnj , Cs или Ck

Эти почвы имеют общие свойства, указанные для черноземного порядка и большой группы черноземов. Они отличаются от черноземов ортических черноземов наличием признаков, свидетельствующих о переходе к солонцовому порядку. В частности, они имеют горизонты Bnj, Btjnj или Btnj и могут иметь горизонты Ae, AB и засоленные горизонты C. Горизонт В обычно имеет призматическую структуру и твердую консистенцию. Призмы обычно распадаются на блочные вторичные структурные единицы с блестящими темными покрытиями. Элювиальный горизонт, встречающийся в некоторых солонцеватых черноземах, может быть подобен описанному для подгруппы элювиальных черноземов. Солонцовые черноземы обычно приурочены к засоленным материалам. Так, их гор. В обычно имеют более высокую долю обменного Na или Na и Mg, чем это характерно для черноземов ортовых.

Чернозем вертикальный черный (V.

BLC)

Общая последовательность горизонтов: Ah или Ahk , Ae или Aej, Bm или Bmk, Btj или Bnjtj, Bvj, Bss или Bkss или Ckss, Ck

Эти почвы имеют общие свойства, указанные для черноземного порядка и большой группы черноземов. Они могут иметь любые горизонты в верхнем солуме, общие с другими подгруппами в пределах большой группы Черноземья. Однако они отличаются от других подгрупп тем, что обладают свойствами, указывающими на вхождение в вертикальный порядок. В частности, они имеют скользкий горизонт (Bss, Bkss или Ckss), верхняя граница которого проходит в пределах 1 м от поверхности минеральной почвы. Кроме того, они могут иметь слабый горизонт Vertic (Bvj или BCvj).

Чернозем чернозем оглеенный (GL.BLC)

Общая последовательность горизонтов: Ah, Bmgj , Ckgj

Эти почвы имеют общие свойства, указанные для черноземного порядка и большой группы черноземов. Они отличаются от ортических черных черноземов наличием пятен от слабых до отчетливых, свидетельствующих об оглеении в пределах 50 см от поверхности минерала.

Чернозем оглеенный Rego Black (GLR.BLC)

Последовательность общего горизонта: Ah , Ckgj

Эти почвы имеют общие свойства, указанные для черноземного порядка и большой группы черноземов. От Черноземов Рего Черных они отличаются наличием пятен, свидетельствующих об оглеении. Глеевые черноземы Rego Black лишены горизонта B мощностью не менее 5 см и имеют слабые или отчетливые пятна в пределах 50 см от поверхности минерала.

Чернозем чернозем оглеенный известняковый (GLCA.BLC)

Последовательность общего горизонта: Ah , Bmkgj , Ckgj

Эти почвы имеют общие свойства, указанные для черноземного порядка и большой группы черноземов. От черноземов известковых они отличаются наличием пятен, свидетельствующих об оглеении. Черноземы оглеенные известково-черноземные имеют мощность горизонта Bmk не менее 5 см и пятна от слабых до отчетливых в пределах 50 см от поверхности минерала.

Чернозем чернозем оглеенный элюированный (GLE.

BLC)

Общая последовательность горизонтов: Ah , Aej , Btjgj , Ckgj

Эти почвы имеют общие свойства, указанные для черноземного порядка и большой группы черноземов. От элювиированных черных черноземов они отличаются наличием пятен, свидетельствующих об оглеении. Глеево-элювиальные черные черноземы имеют элювиальный горизонт и в пределах 50 см от поверхности минерала видны пятна от слабых до отчетливых.

Чернозем чернозем оглеенный солонцеватый (GLSZ.BLC)

Последовательность общего горизонта: Ah , Ae , Bnjtjgj, Ckgj, Csgj

Эти почвы имеют общие свойства, указанные для черноземного порядка и большой группы черноземов. От черноземов солонцовых они отличаются наличием пятен, свидетельствующих об оглеении. Черноземы солонцеватые оглеенные солонцеватые имеют горизонт Bnj или Btnj и слабо выраженную крапчатость в пределах 50 см от поверхности минерала.

Чернозем оглеенный Vertic Black (GLV.