Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Биогеохимия почвы

Глава XI. ВАЖНЕЙШИЕ ФАКТОРЫ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ ВЫВЕТРИВАНИЯ И ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ НА СУШЕ

 

В.А. Ковда

В.А. Ковда

 

Смотрите также:

 

Почва и почвообразование

 

Почвоведение. Типы почв

 

Книги Докучаева

докучаев 

Фитоценология

 

Химия почвы

 

Происхождение жизни

 

Геология

геология

Основы геологии

 

Геолог Ферсман

 

Черви и почвообразование

дождевые черви

 

Дождевые черви

 

Вернадский. Биосфера

биосфера

 

Геохимия - химия земли

 

Минералогия

минералы

 

Земледелие. Агрохимия почвы

 

Справочник агронома

 

Удобрения

 

Происхождение растений

растения

 

Эволюция биосферы

 

Земледелие

 

зелёные растения

 

Геоботаника

 

Общая биология

 

Биографии биологов, почвоведов

Биографии почвоведов

 

Эволюция

 

 

ВНУТРИПОЧВЕННЫЙ ВРЕМЕННЫЙ БОКОВОЙ СТОК

 

Боковой сток возникает в сильно переувлажненных почвах в случаях малой водопроницаемости нижележащих горизонтов и значительного притока гравитационной влаги сверху. Такие условия, например, создаются на склонах и наклонных равнинах в периоды снеготаяния и дождей. Малая водопроницаемость иллювиального горизонта В не обеспечивает необходимой скорости нисходящего движения гравитационной воды, накапливающейся в верхних элювиальных горизонтах почвы. В результате возникает висячий горизонт верховодки и слабо выраженный местный внутрипочвенный боковой отток по уклону местности, который может достигать значительных величин. По данным И.С. Васильева (1950), боковой сток в горизонте А подзолистых почв составляет 66—84 см/сут, в горизонте В —39—68 см/сут, а максимальный расход почвенно-грунто- вых вод — 202 см/сут.

 

Внутрипочвенный сток может возникать в почвах, имеющих замерзшие водонепроницаемые горизонты, в тот период, когда поверхность оттаивает и пересыщается влагой. В солодях, солонцовых и такырных почвах с малопроницаемыми иллювиальными горизонтами при сезонном переувлажнении возникает местное перераспределение временной почвен- но-грунтовой гравитационной воды по уклонам местности. Временная верховодка и перераспределение с'ней подвижных продуктов почвообразования и удобрений наблюдаются также при орошении почв.

 

Сильно выражен боковой внутрипочвенный сток в субтропиках и тропиках в периоды обильных сезонных дождей. В это время толщи почвенных горизонтов и коры выветривания не успевают отводить в нисходящем направлении всю ту массу воды, которая в них поступает с сезонными дождями. Образуется ясно выраженный боковой сток временных грунтовых вод. В нижних частях склонов сезонные почвенно-грунтовые воды выклиниваются в виде родников и мочажин. Здесь наблюдается интенсивная аккумуляция соединений железа, марганца и углекислого или сернокислого кальция. Разрезы, заложенные в этот период на склонах, быстро заполняются почвенно-груйтовой водой. Спустя 1,5-2 месяца после завершения дождевого сезона циркулирующие с боковым стоком грунтовые воды в субтропических и тропических почвах исчезают вследствие оттока, транспирации и испарения.

 

Как ни мала скорость движения почвенно-грунтовых вод в форме бокового стока и как ни низка их концентрация, они в ходе почвообразования выносят, перераспределяют и накапливают значительные количества растворенных соединений.

 

Процессу выноса противостоит биологический круговорот зольных веществ. Растительность поглощает ценные биофильные элементы и задерживает их в системе почва-растение. Однако даже под пологом леса с внут- ргаючвенным стоком ежегодно с каждого гектара уносятся заметные количества кальция, калия, азота, алюминия, кремния.

 

При боковом стоке почвенных вод в почвах на склонах образуются конкреционные и плитовидные горизонты углекислого кальция и окрем- невшие цементированные прослои. Этим же объясняется формирование так называемых кирас — аккумуляций железа и марганца в нижних частях склонов в субтропических и тропических районах, возникновение "моча- ров" на двухслойных лёссовых почвах, а также накопление на склонах и в депрессиях макро- и мезорельефа ортшейновых горизонтов и кремнезема в подзолистых почвах.

 

ПОСТОЯННЫЙ ПОТОК ГРУНТОВЫХ ВОД

 

В переносе подвижных продуктов выветривания и почвообразования весьма большая роль принадлежит постоянным грунтовым водам. Обычно грунтовые воды образуют медленный поток в направлении общего уклона местности. На значительных территориях почвы нашей страны имеют грунтовые воды на глубине 0,5—5 м. В этих случаях почвенно-грунтовые воды участвуют в почвообразовательном процессе. Поверхность грунтовых вод в смягченной и сглаженной форме повторяет рельеф местности. При этом верхний горизонт их под влиянием питания, напора и разности в высотах (т. е. уклона) находится в непрерывном движении.

 

Поток грунтовых вод может быть направлен в депрессии, долины рек, в овраги и озера. От гор поток направляется к предгорным равнинам и низменностям, где он может выклиниваться в виде болот и родников, мелких ручьев, рек. В долине реки параллельно ее течению в толщах аллювиальных террас существует свой поток грунтовых вод, направленный по уклону от верхнего и среднего течения реки к ее устью, дельте. В бессточных низменностях полупустынь и пустынь грунтовые воды приближаются к поверхности и испаряются, оставляя в грунтах и почвах растворенные соединения.

 

Горизонты грунтовых вод возникают вокруг водохранилищ, на оросительных системах вдоль каналов и на орошаемых полях. Медленный поток их обычно движется в сторону от водоема и от трассы каналов к периферии полей и всего орошаемого оазиса. Грунтовые воды глубинного происхождения выходят к поверхности по тектоническим трещинам. Скорость движения грунтовых вод крайне невелика. Лишь в песках и галечниках она может достигать 2—5 м/сут. В суглинках обычно скорость движения грунтовых вод не более 1 м/сут, а в глинах — около 1 м/год, т. е. грунтовые воды здесь практически неподвижны.

 

Грунтовые воды территории СССР весьма разнообразны по глубине залегания и сезонным колебаниям уровня, по химическому составу и значению в почвообразовании ().

 

Чем ближе уровень грунтовых вод к поверхности, тем в большей степени они участвуют в современном почвообразовательном процессе, вызывая явления оглеения, заболачивания, засоления. Пресные грунтовые воды повышают плодородие почв и снижают опасность засух, снабжая растительность влагой; кислые застойные грунтовые воды понижат плодородие почв. Соленые и щелочные грунтовые воды вызывают засоление почв.

 

Как ни медленно движение почвенно-грунтовых вод, все же они являются могущественным фактором местного и общего перераспределения продуктов выветривания и почвообразования. Чем выше дренированность местности и чем сильнее выражена циркуляция почвенно-грунтовых вод, тем интенсивнее вынос легкорастворимых продуктов с этими водами в реки, озера и моря.

 

В лесных областях Советского Союза от 20 до 40%, а иногда и до 70% атмосферных осадков уходит на питание грунтовых вод, а в дальнейшем — на питание рек. Соответственно в наибольшей степени почвенно-грунто- вые врды выносят легкорастворимые подвижные продукты выветривания и почвообразования из почв лесных гумидных областей. Там, где естественная дренированность местности выражена слабо и где циркуляция грунтовых вод замедленна, грунтовые воды расходуются не на сток, а на транспирацию и испарение. В таких местах происходит осаждение из почвенно-грунтовых вод растворенных в них соединений как в виде легкорастворимых и малорастворимых солей, так и в форме осадков кремнезема, гидроокисей железа и марганца, а также вторичных алюмосиликатов, являющихся продуктами взаимодействия кремнезема и гидроокисей алюминия.

 

Именно с движением, интенсивным питанием и оттоком почвенных и грунтовых вод связана бедность кислых бурых, подзолистых, аллитных почв лесных влажных областей. В то же время именно в результате притока грунтовых вод в долины и низменности образуются темные луговые и дерновые почвы и накапливаются в почвах соединения железа и марганца в виде ортштейновых горизонтов, формируются известковые и гипсовые конкреции и стяжения, а также окремневшие горизонты (присыпка SiC>2, опаловые цементы). Образование древних и современных солончаков в полупустынях и пустынях мира тоже связано с солями, которые приносились в прошлом и приносятся грунтовыми водами в настоящем.

 

По мере удаления грунтовых вод от источников питания постепенно возрастает их минерализация. При движении по общему уклону местности грунтовые воды растворяют все новые порции солей, имеющихся в водовмещающих горизонтах, и все более расходуются на испарение, транспирацию, гидратацию. По мере возрастания концентрации растворенных веществ и насыщения ими раствора дальнейшее движение грунтовых вод сопровождается выпадением в грунт и почву менее растворимых соединений и увеличением в воде содержания более растворимых компонентов. Происходит дифференциация компонентов между твердой и жидкой фазами почв (58). Образуются последовательные геохимические пояса аккумуляции в пространстве продуктов выветривания и почвообразования отвечающие времени и месту насыщения раствора данным компонентом ().

 

Окислы тяжелых металлов и кремния, а также продукты их взаимодействия имеют тенденцию переходить в осадок из растворов вблизи места их образования. Аккумуляция вторичных продуктов выветривания в форме окислов и глинных минералов поэтому происходит повсеместно, так как природные воды практически повсюду насыщены ими. Более выражена, особенно в кислой среде, миграционная способность соединений двухвалентного железа и марганца. Однако соединения железа и марганца при доступе кислорода выпадают в окисленной форме в осадок в толщах делювия, пролювия и аллювия прежде многих других соединений.

 

Легко происходит аккумуляция продуктов химического и коллоидно- химического взаимодействия и коагуляции отрицательно заряженных золей и растворов кремнезема, хелатов и положительно заряженных гидроокисей алюминия, железа, марганца с образованием вторичных глинных минералов, вначале аморфных, затем криптокристаллических.

 

Более высокая миграционная способность бикарбонатов кальция и магния приводит к тому, что выпадение их из растворов происходит позже и за пределами зоны осаждения полуторных окислов и вторичных глин. Область выпадения доломита вследствие более .низкой его растворимости вписана в зону аккумуляции углекислого кальция или располагается выше ее.

 

Высоки растворимость и миграционная способность гипса и других сернокислых, хлористых и азотнокислых солей. Насыщение раствора ими наступает гораздо позже, и осаждение происходит на весьма далеком расстоянии от мест образования. Особенно выделяются такие высокорастворимые соединения, как хлориды и нитраты щелочей и щелочных земель. Они могут мигрировать и уходить в моря и океан или в наиболее глубокие бессточные части аридных внутриматериковых впадин, где и аккумулируются в аллювиальных, озерных и дельтовых отложениях.

 

Надо отметить, что концентрирование грунтовых вод сопровождается не только накоплением в них хлоридов и сульфатов.

В рассолах накапливаются (в сравнении с региональными кларками) и весьма редкие в геохимии почв компоненты: литий, рубидий, йод, барий, хром, торий, радий. Особенно поразительно в рассолах накопление таких малоподвижных компонентов, как кремний, алюминий, железо, марганец, концентрации которых иногда достигают 2—3 г/л (табл. 37).

 

Пространственное горизонтальное перераспределение и аккумуляция продуктов выветривания и почвообразования с грунтовыми водами приводят к формированию резко выраженных по химическому составу аккумулятивных типов коры выветривания и почвенно-геохимических провинций. зон, областей. Так как перераспределение и аккумуляция продуктов выветривания и почвообразования происходят весьма длительное время и осложняются тектоническими и другими геологическими и биологическими процессами, то, естественно, в природе не образуются химически чистые продукты геохимической дифференциации, а наблюдаются постепенные переходы и смешение соединений разной подвижности в пограничных полосах.

 

 

 

К содержанию книги: Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова

 

 

Последние добавления:

 

Глазовская. Почвоведение и география почв

 

Сукачёв: Фитоценология - геоботаника

 

Сукачёв. БОЛОТОВЕДЕНИЕ И ПАЛЕОБОТАНИКА

 

ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА

 

Жизнь в почве  Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников

 

 Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ  Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ

 

Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы

 

Почвоведение - биология почвы

 

Происхождение и эволюция растений