Почвоведение Том 2 - Богатырев Л.Г.
ISBN 5-06-001195-Х
Скачать (прямая ссылка):
к поверхности стояния или периодического поднятия грунтовых вод (грунтово-водный гидроморфизм); 2) поверхностного застоя атмосферных осадков в отсутствие их оттока в подстилающую толщу или по склону (поверхностный, или атмосферный, гидромор-
31
физм); 3) сочетания грунтово-водного и поверхностного гидроморфизма; 4) периодического формирования верховодки в пределах почвенной толщи на водоупорных горизонтах (внутрипочвенный гидроморфизм); 5) периодического затопления паводковыми водами в речных поймах при сочетании, как правило, с влиянием близких грунтовых вод {пойменный, или аллювиальный, гидроморфизм, амфибиальный гидроморфизм); 6) постоянного водонасыщения при затоплении территории в плавнях, маршах, манграх, в дельтах рек и по побережьям морей и озер (маршевый гидроморфизм); 7) периодического длительного затопления поверхности почвы при культуре риса (рисокультурный гидроморфизм).
Во всех случаях гидроморфные почвы формируются в транзитных либо, наиболее часто, аккумулятивных ландшафтно-геохимических условиях. Соответственно эти почвы служат, как правило, геохимическим барьером на пути миграции тех или иных соединений. В гумидных районах в них аккумулируются органическое вещество, соединения кремния, железа, марганца, фосфора; в аридных — известь, гипс, водорастворимые соли. Во всех случаях они служат ловушкой для тех или иных микроэлементов, в том числе радиоактивных изотопов. Избыточное поступление воды при гидроморфизме — это всегда и дополнительное поступление в почву тех или иных химических веществ, сопровождаемое, как правило, их абсолютной аккумуляцией. В разных условиях гидроморфизма аккумулятивный процесс выражен в разной степени и в отношении разных веществ, но он всегда имеет место. Даже в олиготрофных условиях в случае атмосферного гидроморфизма, когда источником дополнительных веществ служат лишь атмосферные осадки и запыление, почвы аккумулируют органическое вещество, а также соединения серы, иногда хлора.
Многие почвы в истории своего развития и эволюции прошли стадию гидроморфизма, что характерно для всех гляциальных, флювиогляциальных и аллювиальных равнин мира. Отсюда широкое развитие палеогидроморфных почв, находящихся в настоящее время на неоавтоморфной стадии почвообразования и несущих в своем профиле черты древних гидроаккумулятивных процессов.
Специфика окислительно-восстановительного режима гидро-морфных почв связана с их периодическим или постоянным переувлажнением и соответствующим анаэробиозисом, приводящим к развитию химических либо биохимических (микробиологических) восстановительных процессов и падению Eh почвы до низких (100—200 мВ) или даже отрицательных значений. Только в редких случаях переувлажнения сильноокисленными высококислородными водами в условиях хорошего дренажа в гидро-морфных почвах может сохраняться окислительная обстановка с высокими (500—600 мВ) значениями Eh. В гидроморфных почвах или горизонтах наблюдается чередование микрозон с высокими и низкими значениями Eh. Например, в прикорневых микрозонах пахотных горизонтов рисовых почв характерны высокие значения Eh, в то время как основная масса почвы имеет отрица-
32
тельные значения, что создает постоянную разность потенциалов между корнями риса и почвой, обеспечивающую нормальные условия питания и дыхания растений.
Оглеение — это специфический элементарный почвенный процесс, характерный для гидроморфных почв. Термин «оглеение» (глееобразование, формирование глея, глеевый процесс) происходит от русского народного понятия «глей», введенного в научный словарь Г. Н. Высоцким в 1905 г. и ставшего международным. Народ издревле различал этот специфический вид почвенной массы, почвенных горизонтов или почв, справедливо связывая его присутствие с условиями переувлажнения или заболачивания.
Оглеение почвы является результатом длительного сезонного либо постоянного переувлажнения почвенной массы и развития восстановительных процессов в условиях анаэробиозиса и низких значений окислительно-восстановительного потенциала. В значительной степени этот процесс биохимический, связанный с жизнедеятельностью анаэробной микрофлоры почв, что было показано многочисленными экспериментами по искусственному оглеению почв. Большую роль в нем играют микроорганизмы, получающие энергию за счет окислительно-восстановительной трансформации органического вещества и соединений железа, марганца, серы. В глеевом горизонте почв характерно присутствие элементов с переменной окислительно-восстановительной способностью в состоянии наименьшего окисления, в восстановленных формах: FeO,
MnO, H2S, CH4, NxO, PHx. Характерно и наличие специфических глинистых минералов, содержащих элементы с низшей окислительной способностью: вивианит (гидрофосфат железа II), глауконит, сульфиды тяжелых металлов. Обычно глеевые горизонты содержат многие токсичные для растений вещества, включая токсичные газы — метан, фосфин, сероводород, малоокисленные оксиды азота и углерода. Доступный растениям азот содержится в аммонийной форме, нитратов практически нет.
В связи с микрозональностью почвенной массы, связанной со структурой почвы и характером ее порозности, топографией ризосферы и очаговостью распространения микроорганизмов, обычно оглеение почвы не бывает сплошным: в оглеенных горизонтах отмечается чередование зон окисления и восстановления. Отсюда пятнистость окраски оглеенных горизонтов: чередование сизых (голубоватых, зеленоватых) и охристых, ржавых пятен. В случае сезонного чередования восстановительной и окислительной обстановки наблюдается высокая конкреционность почв — отбеливание основной массы почвы и сегрегация соединений железа и марганца в конкрециях. В случае некоторого оттока воды или постоянного проточного переувлажнения может иметь место вынос водорастворимых соединений, в том числе железа, ведущий к формированию глее-элювиальных или псевдоглеевых горизонтов в почвах.
