Влияние почвенного плодородия на продуктивность лесообразующих пород

Климат связан с атмосферой Земли, которая, как и другие сферы функционируют по своим законам, по его взаимосвязи с океаном, литосферой, корой выветривания, почвами, живым веществом биосферы.

Климат относится к важнейшим и даже решающим фактором почвообразования. Он влияет на многие стороны почвообразовательного процесса. Наиболее важным является - солнечная инсоляция как источник энергии, выпадающие осадки - источник воды, участвующий во всех почвенных процессах.

Климат зоны очень неоднороден, на востоке меняется континентальность климата. Несмотря на значительность различия в количестве тепла и осадков по разным частям зоны подзолистых почв, существует определенная зависимость между ними: испаряемость всегда ниже прихода осадков, а также часть воды стекает по поверхности или проникает внутрь почвы, благодаря чему по всей зоне существует промывной тип водного режима, а грунтовые воды, как правило, находятся на небольшой глубине и нередко выходят на поверхность почвы. Отношение количества осадков к испарению неодинаково: выше на севере, ниже на юге. Там где грунтовые воды ближе к поверхности, влияют глеево-подзолистые почвы, где глубже - дерново-подзолистые почвы. Солнечная инсоляция носит четко зональный характер, так как количество достигающей земной поверхности радиации зависит от угла падения лучей, т. Е. от широты местности, а также от альбедо. Значение температурного фактора в процессе выветривания и почвообразования исключительно велико.

2.2 Рельеф

Его влияние косвенно: он изменяет и перераспределяет другие факторы почвообразования. На климат рельеф оказывает влияние через перераспределение тепла и осадков. Склоны разной экспозиции получают разное количество тепла, поэтому по-разному прогреваются, испаряют получаемую влагу, а также за счет различной величины поверхностного стока жидких осадков и сдувания снега. Рельеф влияет и на характер растительности. Это влияние осуществляется преимущественно через горные породы и климат. Более холодные северные склоны покрываются иной растительностью, чем теплые южные. Поэтому и почвенные процессы идут при разном соотношении травянистой и древесной растительности, а следовательно и направленность процессов различная. Рельеф вызывает перераспределение на поверхности почвы вещества и энергии, влияя тем самым на величину влагооборота и теплооборота почвы. Экспозиция почвы оказывает влияние на количество лучистой энергии, поступающей на единицу поверхности почвы и на величину её теплооборота, температурный режим, скорость снеготаяния и т.д. Наклон поверхности почвы является причиной разложения силы тяжести на две составляющие: вертикальную и параллельную поверхности почвы. Последняя, действуя на поступающую массу воды и приводит к её стеканию по уклону со скоростью, зависящей от величины угла. При этом количество влаги, поступающие в почву, на выпуклых и повышенных элементах рельефа уменьшается, а на вогнутых и пониженных - увеличивается.

Рассматривая рельеф как условие почвообразования, следует иметь в виду рельеф не только внешний, но и внутренний, т.е. форму и относительное положение в пространстве поверхностей различных слоев почвы и грунта, что имеет значение для возникновения внутрипочвенного грунтового стока. Рельеф и земное тяготение являются условиями, которые создают возможность бокового передвижения между смежными массивами различных почв.

Учебно-опытный лесхоз расположен на древних террасах Деснянской низменности. Поверхность территории Брянской области представляет собой слабоволнистую равнину, сообщим пологим склоном с северо-востока на юго-запад, расположенную на западной окраине Среднерусской возвышенности и переходящую на западе в восточную окраину Днепровской депрессии. При общем равнинном характере поверхности Брянской области отельные части все же несколько различаются между собой по рельефу. Восточная часть наиболее возвышенна (250-260 м). Овраги и многочисленные реки сильно расчленяют возвышенность своими долинами. К западу и северо-западу средняя часть области представляет собой слабоволнистую или почти горизонтальную равнину. Область сильно изрезана разветвленной речной сетью. Густота в бассейне реки Десны составляет 25,4 км. на 100 км. Почти все реки принадлежат к бассейну Днепра. По северо-восточной части области проходит линия Волго-Днепровского водораздела, где расположены истоки рек бассейна реки Оки, имеющих северо-восточное направление. Самая большая река области - Десна, истоки которой расположены в Смоленской области.

По своему режиму и истокам питания реки области относятся к типу равнинных, преимущественно снегового питания, и характеризуются высоким продолжительным весенним половодьем и низким уровнем в летнее и зимнее время. В целом рельеф Брянской области можно рассматривать как слабоволнистую равнину с общим пологим склоном с северо-востока и востока на юго-запад. В пределах области высота местности над уровнем моря изменяется примерно, от 292 до 125 метров. Здесь сочетаются возвышенные, сильно расчлененные эрозионные равнины высотой 200- 250 м (западная часть Восточно-европейской и южная часть Смоленской возвышенностей) и плоские морено-зандровые равнины Приднепровской низменности, ландшафты смешанных лесов и полесья. Почвенные обследования территории лесхоза выявили большое количество почвенных разностей. Наиболее широко распространена на территории лесхоза хозяйственно-генетическая группа почв, включающая дерновые, дерново-подзолистые и подзолистые песчаные почвы на кварцево-глауконитовых песках с фосфоритами и на двучленных отложениях флювиогляциальных песков и кварцево-глауконитовых песков с фосфоритами. Коренной породой на них является сосна, произрастающая здесь по I классу бонитета.

2.3 Почвообразующие и подстилающие породы

На водоразделах Брянского лесного массива (БЛМ) почвы формируются на породах, обеспечивающих высокое плодородие почвы лессовидных супесях и суглинках (правобережья Десны) или глинистого элювия (р-он г. Фокино и др.) На прилегающих водораздела склонах (чаще древних террасах), где лессовидные суглинки смыты или «эрозионно срезаны» водами на поверхности опоки. Нередко опока перекрыта сверху тонким (до 1 м.) слоем флювиогляциальным песком. В этом случае почвообразование охватывает двучленную толщу горных пород.

Во время максимального Днепровского оледенения язы ледника захватил большую часть территории Брянской области, но были покрыты ледником лишь Карачаевский, Брянский, Навлинский, Брасовский, Комаричский и незначительна часть Севского района. Районы, не прикрытые ледником, расположены по отрогам средне - Русской возвышенности, к которой Брянская область примыкает с востока. Ледниковый язык занял более пониженную территорию области. Талые воды ледника отложили на территории области ФГП и суглинки. Песчаные отложения приурочены к руслам рек, где течение ледниковых потоков было более быстрым, суглинистые и глинистые (большей частью лессовидные породы) - к междуречным пространствам. Нередко вместо ФГП, супесей и суглинков коренные породы прикрыты мореными суглинками или супесчаными, небольшой (до 2-3 м) мощности отложениями. Большей частью морены, перекрыты тонким слоем ФГП.

Древнеаллювиальные отложения приурочены к I и реже II надпойменным террасам. Сверху эти пески перекрыты ФГП, мощность которого изменяется от см. до нескольких метров. Эоловые отложения, представленные обычно тонкозернистыми песками, встречаются по долинам рек в форме дюн высотой до 10 м.

Делювиальные отложения залегают на склонах оврагов и речных берегов. Обычно это суглинки, реже супеси мощностью до 2-3 м.

В некоторых случаях воды тающего ледника способствовали отложению многочисленных горных пород небольшой мощности. В таких случаях под слоем ФГП встречаются кварцево-глауконитовые пески или породы представляют собой смесь с прослойками и гнездами опесчаненной или суглинистой опоки, морены.

Покровные суглинки

Происхождение водно-ледниковое, характерной чертой является преобладание в общей массе крупнопылеватых фракций, составляющих 40-55% от общей массы. Содержание илистой фракции может колебаться от 10 до35%. Поэтому мех. состав может быть от мелких суглинков до глин. Крупная фракция состоит из кварца. Остальные шпаты с примесью слюд. Цвет породы желто-бурый. Порода размывается водой, склонна к просадочности.

Морена

Происхождение ледниковое. Мореные отложения характеризуются плохой сортированностью материала, большой неоднородностью механического состава. Имеют красновато-бурую и бурую окраску, что чаще всего. Гранулометрический состав мелкозернистой части моренных отложений очень сильно варьирует . Среди минералов: кварц, полевые шпаты, авгит, рудные минералы, роговая обманка, и др.

Мощность мореных отложений 2-3 м, однако, в пределах Брянской области она встречается слоями в несколько десятков сантиметров. Зачастую переотложена флювиогляциальными потоками.

Флювиогляциальные отложения

Это наносы, откладываемые ледниковыми потоками. По происхождению делятся на две группы:

1. приледниковые, залегающие позади конечных мореных гряд, в виде озов, камов, ленточные глины.

2. внеледниковые, расположены впереди конечных морен - зандровые пески, флювиогляциальные суглинки.

Ленточные глины - слоистые образования приледниовых озер, состоящие из чередующихся слоев песка и глины. Летом отслаивается песок, а зимой - глина.

Зандровые пески - внеледниковые отложения, конусы выноса ледниковых потоков большого радиуса. Зандровые пески и равнины сложены слоистыми осадками - разнозернистыми песками, иногда гравием, галечником, являющиеся продуктами перемывания морены.

Флювиогляциальные пески представляют собой результат размыва и переотложения мореных образований, образующиеся при таяние ледника водами в виде ручьев и рек. Наиболее значительные накопления песчаных отложений носят название зандров; типичные флювиогляциальные образования.

Озы - узкие извилистые валы или гряды. Камы - холмы, сложенные слоистыми пескам, галечником и гравием.

Лессовидные суглинки

Эти породы относятся к покровным отложениям повышенных водоразделов. Эти породы чаще полево-желтые, пористые мягкие, карбонатные. Физические свойства пород весьма благоприятные - хорошая влагоемкость, капиллярность. Отрицательные свойства - их быстрая размокаемость и размываемость, что приводит к развитию эрозии. На этих породах в основном формируются серые лесные почвы, являющиеся наиболее плодородными.

Аллювиальные отложения

Представлены древними и современными. Древнеаллювиальные отложения приурочены к надпойменным террасам, современные к поймам больших и малых рек.

Характерными чертами аллювиальных отложений является:

- их слоистость, как по минеральному составу, так и по размеру частиц,

- преобладание песков различной зернистости состава, галечников, гравия, супесей, суглинков и реже глин,

- быстрая и значительная изменчивость по простиранию, по мощности,

- наибольшая мощность,

- залегание в речных долинах шириной в десятки километров,

Русловые отложения - песчаные с косой слоистостью. В минеральном отношении характеризуется постоянством состава. Этот тип отложений образуется в водной среде.

Пойменные отложения накапливаются в течение года то под водой (в породах), то на суше (после спада воды).

В пойме рек формируется пойменные дерновые и болотные почвы.

Коренные горные породы

Коренные горные породы представлены в основном породами морского происхождения - опоками, мергелями, мелами, кварцево-глауконитовыми песками фосфоритами, альбскими слюдистыми суглинками.

Опока - легкая, твердая тонкопористая, кремнистая горная порода, богатая аморфным кремнеземом, с примесью песка и глинистых частиц. Цвет от светло-серого до темно-серого. Образование опоки связано с накоплением в них биогенного кремнезема. В породе иногда присутствует плохо сохранившиеся остатки раковин диатомовых водорослей. От сходных по составу трепелов опока отличается большей однородностью и раковистым изломом. Трепел - тонкопористая осадочная горная порода, сложенная мельчайшими неправильной формы частицами опала диаметром от 0,001 до 0,003 мм, среди которых распределены зерна кварца и тонкие пластинки слюды. Лишена органических остатков. Трепел образовался путем изменения ила, обогащенного кремневой фауной и флорой. К группе карбонатных осадочных пород относятся известняки, мела, мергеля.

Известняки - имеют органическое и химическое происхождение и состоят из кальцита. Органогенные состоят из скелетов и остатков раковин животных и растений. Известняки, состоящие из целых раковин, называются ракушечникам, из битых - детритусовыми.

Мел - тонкозернистый, мягкий, белый известняк. Меловые отложения вскрывают при эрозионных процессах. Их близкое расположение к поверхности и участие в сложение почв объясняется вскрытием их во время действия ледниковых процессов.

Почвы, формирующиеся на меловых отложениях дерново-карбонатные, перегнойно-карбонатные, дерново-подзолистые или дерновые.

Мергель - осадочная горная порода, переходная от известняков и доломитов к глинистым породам. Представляет собой разнородную по структуре, очень мелко зернистую породу, часто обладающую во влажном состоянии пластичностью. Содержит органические остатки, зерна кварца и других минералов, сульфаты, глауконит и т.д.

Мергеля образуются в областях одновременного отложения глинистого и карбонатного материала. Мергеля встречаются среди континентальных отложений пресноводных лагунах, морских бассейнах нормальной солености. Глауконитовый песок - образуется в основном в прибрежных зонах морей, на небольших глубинах, где создаются условия для рождения минерала глауконита. Глауконит чаще всего его можно встретить в смеси с кварцевым песком в любых пропорциях. Насыщенный цвет минерала объясняется синевато-серо-зеленый цвет глауконитовых песков. В условиях выветривания глауконит неустойчив и разлагается с образованием гидроокислов Fe и SiO2.

Таким образом, почвы учебно-опытного лесхоза формируются на аллювиальных, древнеаллювиальных и флювиогляциальных отложениях, которые считаются коренными горными породами. На водоразделе в Карачижском и Крыловском лесничествах почва формируется на коренных породах - элювии глинистой опоки и меловом рухляке.

2.4 Растительность

По лесорастительному районированию Учебно-опытный лесхоз БГИТА расположен в зоне смешанных лесов, в лесорастительном районе сосновых лесов левобережья реки Десны и входит в состав Брянского лесного массива (Курнаев, 1973). Брянский лесной массив (БЛМ) - это район сосновых лесов древних террас Деснянской низменности, расположенный на левобережье реки Десны (Тихонов, 2001). Сейчас леса представлены как коренными породами, так и производными мягколиственными, появившимися на вырубках при главном пользовании лесом (Тихонов, 2006).

Это район сосновых лесов древних террас Деснянской низменности, расположенный на левом берегу реки Десны, на нем преобладают песчаные дерново-подзолистые почвы, сформировавшиеся на древнеаллювиальных отложениях, подстилаемых коренными породами мелового моря. В древостоях преобладает сосна, занимающая 54 % покрытой лесом площади. Ель встречается в лесных долинах, а в поймах распространены дубравы. Группа мягколиственных насаждений представлена березой осиной и ольхой черной. Основными типами лесорастительных условий в лесхозе являются В3, С2, С3. Преобладающими насаждениями в Учебно-опытном лесхозе являются хвойные насаждения, занимающие 52 % покрытой лесом площади. Твердолиственные насаждения занимают 7,7 %, мягколиственные - 40,2 % покрытой лесом площади.

Большое разнообразие имеют смешанные широколиственные сосновые леса в этом округе южной подзоны. Здесь распространены, по крайней мере 4 формации.

1 Сосняки с елью и липой в I ярусе приурочены к богатым супесям с прослойками суглинка, залегающим в условиях более или менее ровных поверхностей, дренированных неглубокими лощинами. Почвы типа бурых лесных. В I ярусе господствует сосна с большим участием липы и ели. Во II - ильм, клен, рябина, ива козья. В подлеске жимолость и бересклет. В травяном покрове преобладают неморальные виды. Бонитет сосны - I, ели - II, липы - III.

2 Сосняки с липой во II ярусе встречаются в близких условиях рельефа, что и предыдущая формация, но на более бедных супесях, притом лишенных водоупорных прослоек и поэтому более сухих. Во II ярусе более заметно участие рябины и ивы козьей. В подлеске - бересклет, жимолость, много рябины, ивы козьей, встречается лещина. Покров смешанного характера из боровых и неморальных видов более обедненного состава. Бонитет сосны - I-II, липы - III.

3 Сосняки с елью, липой и дубом в I ярусе и большим количеством ильма и клена во II, лещины в подлеске. Связаны с богатыми супесями с прослойками суглинка, залегающими в условиях пересеченного рельефа, хорошего дренажа. Бонитет сосны - Iа, ели - II-I, липы - I, дуба - III.

4 Сосняки с липой и дубом во II ярусе. Встречаются в условиях пересеченного рельефа на более обедненных и сухих супесях, лишенных близких глинистых прослоек.

2.5 Почвообразовательные процессы

Почвообразовательный процесс - зарождение и эволюция почвы под влиянием факторов почвообразования (материнская порода, климат, растительный и животный мир, рельеф, геологический возраст территории, хозяйственная деятельность человека), изменчивость которых во времени и пространстве обусловила формирование разнообразных типов почв (напр., подзолистые, черноземы).

Торфообразование

Это процесс накопления медленно гумифицирующихся и почти не минерализующихся растительных остатков, протекающих в анаэробной среде при избыточном увлажнении. Накопление торфа как одно из важнейших явлений болотного почвообразования может развиваться в разнообразных гидрологических условиях создающих различный качественный состав конечного продукта, его количества и объем. Торфяные слои формируются при разном недостатке элементов минеральной пищи (сфагновые верховые болота) и при подтоке грунтовых вод различной минерализации (низменные зеленомоховые болота).

Особые болота формируются при эвтрофическом зарастании водоемов. Торфообразование наблюдается во всех термических поясах Земли, но наиболее оно выражено и изучено бореальном влажном климате таежных лесов. Органическая масса накапливается на поверхности минерального грунта в виде слоя слабо разложившихся остатков, сохраняющих свою форму - листьев, стеблей, обломков древесины и т.д., а также в известной мере и свое аналитическое строение. Эта масса и называется торфом, а её толща - торфяником.

Болота и торфяники могут образовываться и путем постепенного зарастания водяной растительностью водоемов.

Минеральный грунт под торфяниками всегда бывает оглеен.

Подстилкообразование

В лесу опавшая часть растений обычно не успевает разложиться за один год и накапливается на поверхности почвы в виде небольшого слоя листьев хвои, ветвей, образуя лесную подстилку.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6