Алювіально-лугові грунти зміст гумусу. Заплавні ґрунти

Основи вчення про ґрунтоутворення у заплавах розробив В. Р. Вільям. Надалі велика увагавивченню грунтів у заплавах приділяли З. З. Соболєв, У. І. Шраг, І. І. Плюснін, Р. У. Добровольський та інших.

У заплавах річок залежно від характеру водного режиму та пов'язаних з ним процесів між ґрунтами та рослинністю виділяють три групи ґрунтів: алювіальні дернові, алювіальні лучні, алювіальні болотні.

Алювіальні дернові ґрунти. Ці ґрунти формуються в прирусловій частині заплави, на підвищених ділянках центральної заплави під різнотравно-злаковою рослинністю з домішкою бобових, рідше під топольними, в'язовими та дубовими лісами з трав'яним покривом в умовах нетривалого затоплення паводковими водами. У цій групі ґрунтів виділяють типи: алювіальні дернові кислі та алювіальні дернові насичені. Типи в залежності від місця розташування поділяють на підтипи: шаруваті примітивні, шаруваті і власне алювіальні дернові, які можуть бути кислими або насиченими. У тайговій зоні зустрічаються алювіальні дернові опідзолені, а в лісостепу та степу - алювіальні дернові насичені ґрунти, що остепняються.

Алювіальні дернові шаруваті примітивні ґрунти утворюються на прируслових валах та грядах. Вони мають чіткий шаруватий профіль, слаборозвинений гумусовий горизонт потужністю до 15 см (зміст гумусу менше 2%), легкий гранулометричний склад, відрізняються безструктурністю.

Алювіальні дернові шаруваті ґрунти розвинені на знижених ділянках прируслової заплави. Їх профіль складається з наступних горизонтів: А д – А 1 – В – CD. А д - слабоущільнена малопотужна дернина, землиста. А 1 – гумусовий горизонт сірого кольору, легкого гранулометричного складу, шаруватий (піщані, супіщані та рідко легкосуглинисті шари алювію потужністю 1...10см), із слабовираженою комковатою структурою; перехід поступовий. В - перехідний обрій, шаруватий, без ознак ілювіального процесу, слабогумусований. CD - алювій різного гранулометричного складу, ясношаровий.

Власне алювіальні дернові ґрунти займають підвищені ділянки центральної заплави. Ґрунти характеризуються відсутністю або слабовираженою шаруватістю профілю, потужним (20...30 см, іноді до 60 см) гумусовим горизонтом А 1 комковато-зернистої структури, темно-сірого кольору, бурим горизонтом, частіше комковатой структури, різного гранулометричного складу.

Алювіальні дернові кислі ґрунти мають кислу реакцію (рН водн< 6), обладают в основном высокой обменной кислотностью. Аллювиальные дерновые насыщенные почвы, формирующиеся в степовій зоніі на карбонатних породах лісостепу та лісової зони, відрізняються менше кислою реакцією(рН водн > 6), повною насиченістю основами (90% ємності поглинання). Кількість гумусу коливається від 1...2 % у примітивних ґрунтах до 5...10% у власне алювіальних дернових ґрунтах. У складі гумусу кислих ґрунтів проявляється незначне переважання гумінових кислот над фульвокислотами.

Кислі ґрунти поділяють на пологи: звичайні та галечникові. Серед насичених ґрунтів виділяють пологи: звичайні, солонцюваті, засолені, злиті, галечникові. На види ґрунту поділяють за потужністю гумусового горизонту та за змістом гумусу. За потужністю гумусового горизонту грунту бувають малопотужні укорочені (менше 20 см), малопотужні (20...40 см), середньопотужні (40...80 см), потужні (80...120 см) та надпотужні (понад 120 см). . За вмістом гумусу виділяють мікрогумусні (менше 2 %), слабогумусні (2...4 %), малогумусні (4...7 %), середньогумусні (7...9 %) та високогумусні (понад 9 %) ґрунти. Середньо-потужні, потужні, надпотужні ґрунти зустрічаються лише серед насичених власне дернових ґрунтів.

Алювіальні лугові ґрунти. Ці ґрунти поширені на важкому алювії плоских рівнинних ділянок, пологих схилів грив центральної заплави під вологою різнотравно-злаковою рослинністю або вологими лісами. Зволоження обумовлено паводковими водами та близькістю ґрунтових вод (до 2 м).

Алювіальні лучні ґрунти поділяють на типи: кислі, насичені, карбонатні та пустельно-лугові. Перехідне положення між луговими та болотними ґрунтами займають алювіальні лучно-болотні ґрунти заплав лісостепу, степу та сухо-степової зони.

Алювіальні лугові кислі ґрунти (рис., а) поділяють на підтипи: шаруваті примітивні, шаруваті і власне алювіальні кислі лугові. Основні пологи: звичайні та залізні. Ці ґрунти зустрічаються в заплавах тайгово-лісової зони. Вони мають таке морфологічна будова: Ад - дернина потужністю до 5 см, буро-темно-сіра, щільна, пронизана корінням рослин; А 1-гумусовий горизонт потужністю від 10...20 до 40...50 см, темно-бурий або буро-темно-сірий, зернистий або комковато-зернистий, іноді шаруватий, важкосуглинистий або глинистий, ущільнений, з іржаво-бурими прожилками та плямами; перехід поступовий; B lg - перехідний гумусовий горизонт буро-сірого кольору, важкосуглинистий або глинистий, з рідкими сизуватими плямами оглеіння і заліза, горіхувато-зернистий; перехід поступовий; B 2g - буруватий з сизими плямами або буро-блакитно-сизий, частіше суглинистий, безструктурний або горіхувато-призматичний, рідко шаруватий; CD g - шаруватий оглеєний алювій, іноді з прошарками торфу. У підтипі лугових шаруватих примітивних ґрунтів профіль шаруватий, з малопотужним гумусовим горизонтом (< 10 см), небольшим содержанием гумуса (< 3 %), легким гранулометрическим составом.

Мал. Алювіальні ґрунти: а - алювіальні лугові кислі ґрунти; б-алювіальні болотні ґрунти

У власне алювіальних лугових кислих або лугових зернистих алювіальних ґрунтівах центральної заплави гумусу міститься до 7...12%, гумус гуматно-фульватного типу. Реакція середовища кисла рНводн< 6. В верхней части профиля много подвижного железа.

На види ґрунту поділяють за потужністю гумусового горизонту та за змістом гумусу. За потужністю гумусового горизонту грунту бувають середньо-(40...60 см) і малопотужні (20...40 см), малопотужні укорочені (< 20 см). По содержанию гумуса выделяют малогумусные (< 3 %), среднегумусные (3...5 %) и многогумусные (>5%) ґрунту.

Алювіальні лучні насичені ґрунти поширені в заплавах лісостепової, степової та сухостепової зон, іноді в тайгово-лісовій зоні на карбонатних породах. У них виділяються підтипи: насичені шаруваті примітивні, насичені шаруваті, власне алювіальні лучні насичені, насичені темнокольорові. На відміну від кислих лугових ґрунтів алювіальні лугові насичені ґрунти мають слабший огляд, у нижніх горизонтах можуть закипати. У лугових насичених темнокольорових ґрунтів профіль до 60 см і глибший, гумусований, оглеєння в нижній частині дуже слабка. Гумуса у цих ґрунтах міститься до 10...14 % при переважанні гумінових кислот над фульвокислотами, які пов'язані з кальцієм. Ґрунти насичені основами та мають реакцію, близьку до нейтральної (рН< 6).

Пологи ґрунтів: звичайні, солонцюваті, засолені, злиті. Підрозділ на види такий самий, як і для алювіальних дернових ґрунтів.

Алювіальні лугові карбонатні ґрунти поширені у заплавах напівпустель та пустель. Вони формуються на алювії під крупнозлаковою та тугайною (деревно-чагарниковою) рослинністю. Профіль цих ґрунтів слабодиференційований, неоднорідний за гранулометричним складом. У горизонті міститься 1...5% гумусу. Місткість поглинання менше 20 мг екв/100 г ґрунту. Ґрунти насичені основами, що закипають з поверхні, слаболужні та лужні, з ознаками оглеіння в горизонтах В і С.

Алювіальні болотні ґрунти. Ці ґрунти (рис., б) розвиваються в притерасній заплаві, старицях, глибоких пониженнях на важкому алювії під болотяною трав'янистою (іноді з чагарниками) рослинністю в умовах постійного перезволоження паводковими, ґрунтовими та схиловими (делювіальними) водами. Вони відносяться до ґрунтів низинних боліт. Типи алювіальних болотних ґрунтів: алювіальні болотні іловато-перегнійно-глеєві та іловато-торф'яні.

Алювіальні болотні іловато-перегнійно-глейові ґрунти поширені в основному в південній тайзі і в лісостепу, рідко в степу в пониженнях притеррасної частини заплав під чагарниками чорної вільхи або під осоково-тростниковою рослинністю. Оглеєний гумусовий горизонт (AG) має чорно-сизе забарвлення, мулуватий, насичений водою. Перехідний горизонт (BG) брудно-сизого кольору з бурим відтінком.

Підтипи ґрунтів: алювіальні болотні іловато-глеєві та алювіальні болотні перегнійно-глеєві. Основні пологи: звичайні, карбонатні, засолені, галечникові. Види виділяють за потужністю органогенних та гумусованих горизонтів, за вмістом органічної речовини у верхніх горизонтах.

Гумус міститься 5 ... 15%, його кількість різко зменшується з глибиною. Реакція середовища від слабокислого до слаболужного.

Алювіальні болотні іловато-торф'яні ґрунти утворюються в глибоких депресіях заплав, що відмирають руслах староріч у основному тайгово-лісової зони та лісостепу під осоками, очеретами, очеретами, вільшаниками, верболозами, березняками з мохами.

Залежно від ступеня засолення, інтенсивності торфоутворення виділяють два підтипи: алювіальні болотні іловато-торф'яно-глеєві та алювіальні болотні іловато-торф'яні. У перших торф'яні горизонти мають потужність менше 50 см, а у других - 50... 100 см. Під шаром буро-коричневого або чорного торфу, зазвичай замуленого, розташовується сильно оглеєний перехідний горизонт важкосуглинистого або глинистого гранулометричного складу, рідше водонасичені піски фарбування. Часто зустрічаються замулені та поховані горизонти. Гумуса у ґрунтах міститься від 8... 12 до 20...25 %; реакція середовища від слабокислого до слаболужного. Ґрунти багаті азотом, фосфором та калієм.

Пологи грунтів: звичайні ненасичені (ступінь ненасиченості вище 20...30%), звичайні насичені (ступінь ненасиченості нижче 20...30%), карбонатні, засолені. На види ґрунту поділяються за потужністю іловато-торф'яного горизонту. Виділяють наступні види: иловато-торф'янисто-глеєві (потужність торфу до 30 см), муловато-торф'яно-глеєві (30...50 см), муловато-торф'яні на дрібних і глибоких торфах (потужність покладу коливається від 50 до 100 см і більше).

Велика група алювіальних ґрунтів формується на заплавних терасах річкових долин.. Розумію мають практично всі річки. Чим більша річка, тим ширша у неї заплава, хоча є й винятки, пов'язані з загальною географієюземної поверхні.

Заплави річок займають близько 3% площі суші земної кулі. Заплавна тераса - найнижча і наймолодша в системі терас річкової долини, яка щорічно в повінь заливається порожнистою водою. Паводковий період у різних річок, залежно від характеру живлення річки, може бути пов'язаний зі сніготаненням у басейні річки, з таненням льодовиків на початку, з мусонними зливами, але зазвичай у той чи інший час він є у всіх річок. У зарегульованих рік час і висота повені повністю регулюється людиною шляхом накопичення води у водосховищах та поступових попусків. У річковій заплаві мають місце два специфічні процеси - поємний і алювіальний.

Поймовий процес- це періодичне затоплення ґрунтів заплавної тераси паводковими водами.

Алювіальний процес- це накопичення річкового алювію внаслідок осідання на поверхні заплавних ґрунтів. твердих частинокіз повеневих вод. В результаті алювіального процесу на поверхні заплави йде щорічне відкладення алювію, що негайно залучається до ґрунтоутворення. Тому алювіальні ґрунти постійно ростуть вгору, отримуючи систематично нові порції ґрунтоутворювальної породи.

Важливо підкреслити, що неодмінним фактором алювіального ґрунтоутворення є ґрунтові води.

У будь-якій розвиненій заплаві можна розрізнити три істотні частини: прируслова піднята частина або прирусловий вал, центральна найбільш вирівняна частина заплави та притеррасне зниження. Ширина прируслової заплави зазвичай невелика, що становить у малих річок 20-50 м, але у великих річокможе досягати кількох кілометрів. Центральна заплава має, як правило, найбільшу ширину, іноді досягаючи кількох десятків кілометрів. Оскільки русло річки постійно меандрує, то частини заплави можуть у часі та просторі змінюватись місцями, що призводить до великої неоднорідності та шаруватості алювіальних відкладень, чергування по вертикалі пісків та глин.

При розливі річки в повінь найбільша швидкістьпотоку створюється в прирусловій частині заплави. Відповідно в прируслов'ї відкладається найбільш грубий галечниково-піщаний алювій. У центральній частині заплави алювій тонший, пилувато-суглинистий. У притеррасному ж зниженні, зазвичай зайнятому болотом з високостеблової рослинністю, швидкість потоку мінімальна, і тут відкладається найтонший глинистий органомінеральний алювій.

У період межені ґрунтові води, що дренуються річкою і виклинюються в заплаву з корінного берега, в прируслов'ї опускаються відносно глибоко і не впливають на ґрунтоутворення. У центральній заплаві вони знаходяться неглибоко і захоплюють своїм впливом нижню частину профілю, зумовлюючи розвиток типового гідроморфно-акумулятивного ґрунтоутворення, а в притерасі відбувається виклинювання грунтового потоку, що йде з вододілу, і вода стоїть на поверхні, викликаючи заболочування.

Заплава є геохімічним бар'єром для багатьох речовин., що приносяться ґрунтовими водами з водороздільних просторів: з гумусових вод тут випадають органічні речовиниі кремнезем, із залізистих - оксиди заліза та марганцю, з гідрокарбонатних - вапно та гіпс, із солоних - гіпс, сульфат та хлорид натрію.

У верхній течії річки алювій найбільш грубий, піщаний. Ґрунтові води тут вільно дренуються руслом річки. У середній течії річка в межень дренує ґрунтові води, а повінь підпирає їх. У нижній течії ґрунтові води часто не мають відтоку і не дренуються рікою, а підпираються нею. Тому поступово вниз за течією умови дренажу в заплаві погіршуються, уповільнюється швидкість потоку та зростає мінералізація річкових та ґрунтових вод, зростає тенденція до заболочування та засолення.

Особливу роль у річкових долинах відіграють дельтові області, що мають величезну площу. Внаслідок природного розвитку дельтово-алювіального процесу, накопичення у дельтах величезних мас алювію дельти постійно мігрують, зміщуючись убік на десятки та сотні кілометрів.

Для алювіального ґрунтоутворення у заплавах та дельтах річок характерний ряд екологічних особливостей, пов'язаних із загальною біогеохімією цих специфічних ландшафтів суші, серед яких необхідно відзначити наступні: - формування акумулятивної, наносної, перевідкладеної кори вивітрювання за рахунок рухомих продуктів вивітрювання та ґрунтоутворення, що надходять з усієї площі водозбору в заплаву річки у вигляді механічних та хімічних опадів порожніх водпри паводках, так і з ґрунтових вод, що виклинюються в заплаві;

Накопичувальний, акумулятивний баланс ґрунтоутворення: з річковим алювієм та з ґрунтових вод у заплаву надходять та акумулюються в алювіальних ґрунтах глинисті мінерали, гумус, СаС03, сполуки Р, К, N, Fe, Мп, мікроелементів, у відповідній геохімічній обстановці водорозчинні солі;

поємний амфібіальний водний режим при періодичному затопленні поверхні та постійній участі ґрунтових вод у ґрунтоутворенні;

урівноважений тепловий режим завдяки високій обводненості: у спекотних аридних районах у заплавах прохолодніше, а у холодних північних районах у заплавах тепліше, ніж на навколишній території;

постійне омолоджування ґрунту в результаті систематичного залучення до ґрунтоутворення нових порцій свіжовідкладеного алювію, що супроводжується зростанням ґрунту вгору;

розвиток ґрунтоутворення одночасно з осадконакопиченням та формуванням материнської породи;

гідроморфізм ґрунтоутворення при проточному водному режимі в прируслов'ї та центральній заплаві;

переважання окислювальної обстановки в основній частині заплави внаслідок насиченості паводкових вод киснем та надходження окислених сполук з наїлком;

висока біогенність середовища на фоні високої забезпеченості біофільними елементами при постійному поповненні їхнього запасу; згідно з Г. В. Добровольським, заплави та дельти річок - це області найбільшої щільностіжиття, включаючи флору та фауну.

Відповідно зазначеним екологічним особливостямі насамперед високої забезпеченості водою та елементами мінерального живлення ґрунтовий покривзаплав і дельт має високу потенційну родючість. У природних умову заплавах річок розвиваються високопродуктивні трав'яні луки, які іноді змінюються заплавними (тугайними) лісами. Однак у різних частинахзаплави природна рослинність різна: у прируслов'ї це збіднені ксерофільні, часто псаммофітові луки та чагарники (вербняки); центральна заплава - це найпродуктивніші заливні луки; у притерасі формуються осоково-тростникові, чорновільхові та інші низинні болота.

Ґрунтовий покрив річкових заплав дуже строкатий, складний, мозаїчнийу зв'язку з постійним меандруванням річкового русла та міграцією різних частинзаплави. Звідси стала вельми поширеною поліциклічних, похованих грунтів. Різноманітність вноситься і різноякісністю річкового алювію в заплавах різних річок, різним віком.

Серед великої групиалювіальних грунтів у сучасної систематикирозрізняються такі типи: I підгрупа типів - алювіальні дернові ґрунти.

Тип 1 - алювіальні дернові кислі (шаруваті примітивні, шаруваті, типові, опідзолені)

Тип 2 - алювіальні дернові насичені (шаруваті примітивні, шаруваті, типові, остепняющиеся)

Тип 3 - алювіальні дернові карбонатні (що опустинюються) підгрупа типів - алювіальні лучні ґрунти.

Тип 4 – алювіальні лугові кислі.

Тип 5 – алювіальні лугові насичені.

Тип 6 - алювіальні лугові карбонатні.

Тип 7 – алювіальні лучно-болотні.

підгрупа типів - алювіальні болотні ґрунти:

Тип 8 алювіальні іловато-перегнійно-глеєві.

Тип 9 - алювіальні іловато-торф'яні.

Алювіальні дернові ґрунти - це ґрунти прируслової заплави, переважно піщані, шаруваті, слабо перероблені ґрунтовою фауною та кореневими системами рослин. Звідси їхня стара назва «заплавні шаруваті» ґрунти. У типовому вираженні вони мають профіль А-Сіз слаборозвиненим гумусовим горизонтом, що містить 1-3% гумусу. У меженный період вони мають лише атмосферне водне харчування при глибоких ґрунтових водах. Ці ґрунти можуть бути кислими, насиченими або карбонатними залежно насамперед від зонального положення та ступеня промивання атмосферними опадами. У зв'язку з піщаним складом та низькою гумусованістю вони мають невисоку ємність катіонного обміну (10-15 мг-екв/100 г) та низьку буферність. Це найменш розвинені та найменш родючі ґрунти заплави.

Алювіальні лучні ґрунти формуються в центральній заплаві при атмосферно-грунтовому водному харчуванні в меженний період. Високопродуктивна різнотравно-злакова лугова рослинність розвиває на цих ґрунтах потужну кореневу систему, що охоплює великий шар ґрунту і інтенсивно оструктуривающую ґрунтову масу, що разом із що розтріскується пилувато-суглинистим щорічним наїлком дає високу структурність ґрунту в цілому. Звідси їхня стара назва «заплавні зернисті» ґрунти.

У нижній частині профілю в зоні впливу капілярної облямівки ґрунтових вод грунту завжди глеюваті. Вони часто конкреційні: містять залізисто-марганцеві або карбонатні конкреції, іноді ті та інші разом; залізисті конкреції переважають у типі кислих грунтів, а карбонатні - у насичених та карбонатних грунтах.

Алювіальні лучні ґрунти виключно родючі, причому їх родючість постійно відтворюється в алювіальному та гідроморфному процесах. Вони мають оптимальну структуру та оптимальний для трав'янистих рослинводяний режим.