Особенности торфяной почвы

В данном районе формируются почвы в условиях стоячего водного режима, обусловленного заболачиванием поверхностными или грунтовыми водами. Эти почвы относятся к категории гидроморфных и характеризуются преобладанием процессов торфообразования и оглеения.

Тип: торфяные болотные верховые почвы (Umbri-Fibric Histo-sols). Почвы этого типа широко развиты в таежно-лесной зоне на водоразделах и верхних террасах речных долин, в лесостепной зоне встречаются значительно реже. Формируются в условиях застойного увлажнения атмосферными водами. Для этих почв характерно развитие влаголюбивой олиготрофной растительности, произрастающей при почти полном отсутствии кислорода в воде, а также при крайне небольшом количестве питательных элементов и сильнокислой реакции. Наиболее характерными растениями-индикаторами верховых болотных почв являются сфагновые мхи; из древесных растений — сосна, обычно сильно угнетенная, реже угнетенная ель, карликовая береза, полукустарники — багульник, Кассандра, морошка, голубика, а также клюква, шейхцерия и пушица.

Основными показателями почв болотного верхового типа являются органогенные горизонты, нацело состоящие из органических остатков олиготрофной растительности, высокая кислотность (рНсол2,5-3,8), низкая зольность (2,4-6,5% на сухое вещество) и небольшая объемная масса (0,03-0,10). Твердая фаза в этих горизонтах занимает от 0,14 до 0,65% объема почв. Влагоемкость почв очень высокая, в зависимости от ботанического состава органогенные горизонты могут поглощать от 700 до 1500% влаги на сухое вещество. Валовое содержание Са, К и Р низкое (соответственно 0,1-0,7; 0,03-0,08 и 0,03-0,2% на сухую навеску). Насыщенность основаниями — 11-50%.

По степени развития процесса почвообразования различают два подтипа болотных верховых почв: болотные верховые торфяно-глеевые (мощность торфяных горизонтов <50 см) и болотные верховые торфяные (>50 см). Градация почв по термическому режиму еще не разработана. Предварительно выделены четыре фациальные группы: мерзлотные, длительно промерзающие, кратковременно промерзающие и непромерзающие.

Подтип: болотные верховые торфяно-глеевые почвы (Dystri-His-tic Gleysols). Распространены в краевых частях плоских, слабо углубленных в рельефе обширных водораздельных депрессий с верховыми болотами, образуя кайму большей или меньшей ширины. Иногда сплошь занимают неглубокие бессточные понижения на равнинных водоразделах таежной зоны. Встречаются также по окраинам верховых болот, на боровых песчаных террасах и зандровых равнинах. Растительность — угнетенные, часто разреженные сосново-еловые леса с примесью березы и мохово-кустарничковым надпочвенным покровом. В профиле этих почв различают следующие горизонты: O4-T(T,T2)-Ghw-G.

Оч- сфагновый очес из неразложившихся стебельков сфагновых мхов с примесью корневищ полукустарничков и редкими древесными корнями. Присутствует не всегда. Мощность 10—15 см.

Т — торфяной горизонт, мощность 30-50 см (в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке выделяют болотные почвы с мощностью торфа менее 30 см, но не менее 20 см).

По степени разложения торфяной горизонт иногда подразделяется на два подгоризонта: Tt (бурый или темно-бурый, состоит из хорошо оформленных остатков торфообразующей растительности) и Т2 (с повышенной степенью разложения). Под органогенным торфяным залегает минеральный глеевый горизонт (G), верхняя часть которого в глинистых и тяжелосуглинистых почвах обычно прокрашена по-течным гумусом в сизовато-серые и темно-серые тона (Gh), а нижняя представлена зеленовато-оливковым или голубовато-сизым глеем (G). На песках под торфяным горизонтом часто образуется коричневый или ржаво-коричневый гумусово-железистый горизонт (G^), ниже которого идут сизовато- или голубовато-светло-серые горизонты породы (G). Верхняя часть торфяного горизонта обладает очень низкой объемной массой (0,03-0,10), которая книзу возрастает. Зольность торфяного слоя также увеличивается сверху вниз. Почвы сильнокислые (рНсол 2,6-3,8), в глеевых горизонтах — менее кислые.

Подтип: болотные верховые торфяные почвы (Umbri-Fibric Histosols). Занимают центральные части верховых торфяных болот на водораздельных равнинах и песчаных террасах таежной зоны под специфической олиготрофной растительностью (сфагновые мхи, редкие угнетенные сосны, пушица, полукустарники). Профиль их слабо дифференцирован на горизонты. Вверху часто выделяется горизонт сфагнового очеса соломенно-желтого или буровато-желтого цвета, под которым залегает бурый или желтовато-бурый, обычно сильно насыщенный влагой торф с хорошо выраженными растительными остатками. При нарастании новых слоев торфяной почвы нижние слои ее ста новятся биологически менее активными, количество микроорганизмов в них резко уменьшается, почва превращается в торфоорганогенную породу. Обычно граница между торфяной почвой («деятельный слой» торфяной залежи — по терминологии гидрогеологов) и торфяной породой в полевых условиях различается неясно, но торфяная почва отличается от торфяной породы по водно-физическим свойствам. Нижней границей торфяной почвы является глубина, на которую в летний период могут опускаться почвенные воды (от 30 до 50-60 см). Обычно в пределах почвенных горизонтов расположены живые корни древесной растительности и полукустарников. Почва отличается от породы высоким коэффициентом фильтрации и высокой водопроницаемостью в период понижения уровня вод.

Валового азота эти почвы содержат относительно много (0,55-2% на сухую почву), но из подвижных его форм в почвах присутствует лишь обменный аммоний. Емкость поглощения почв равна 80-90 мг-экв./ЮО г сухой почвы.

В целинном состоянии болотные верховые почвы сильно насыщены влагой. Лишь в летний период почвенно-грунтовые воды в них опускаются до глубины 20-50 см от поверхности.

В типе верховых болотных почв выделяют следующие роды:

• • обычные — органогенный горизонт (или весь профиль) состоит из олиготрофных типов торфа (сфагнового или кустарничково-пушицевого);
• • переходные — остаточно-низинные засфагненные, образуются из болотной низинной почвы при потере верхними горизонтами связи с минерализованными грунтовыми водами. Поэтому под слоем олиготрофных торфов в почве имеются эвтрофные;
• • гумусово-железистые — характерны для торфяно-глеевых почв, развивающихся на песках. Под торфяным горизонтом имеется коричневый или ржаво-коричневый, обогащенный железом горизонт. Иногда весь органогенный горизонт обогащен железом.

Разделение верховых болотных почв на виды осуществляют по следующим признакам:

• • по мощности органогенного горизонта в торфяной залежи -торфянисто-глеевые маломощные (мощность торфа 20-30 см), торфяно-глеевые (30-50 см), торфяные на мелких торфах (мощность торфяной залежи 50-100 см), торфяные на средних торфах (100-200 см) и торфяные на глубоких торфах (>200 см);
• • по степени разложения торфа в верхней толще (30-50 см) -торфяные (<25 %) и перегнойно-торфяные (25^4-5 %).

В названиях почв термин «торфяные» в случае необходимости заменяется термином, характеризующим органогенный горизонт (например, верховые перегнойно-торфяно-глеевые или верховые торфяные на глубоких торфах и т. д.).

Тип: торфяные болотные низинные почвы (Rheic Histosols). Почвы этого типа формируются в глубоких депрессиях рельефа на водораздельных равнинах, в понижениях речных террас, а также на склонах в таежно-лесной и лесостепной зонах, т. е. всюду, где обеспечен приток в той или иной степени минерализованных грунтовых вод. Особенно широко распространены они на древнепойменных террасах, древних ложбинах стока ледниковых вод, на понижениях среди камов и моренных холмов и в обширных водно-ледниковых низменностях типа полесий.

Для низинных болотных почв характерно развитие эвтрофной и мезотрофной растительности (осоки, тростники, гипновые мхи; кустарники — ольха, ивняки, березняки; угнетенная древесная растительность — ель, береза, сосна).

Органогенные горизонты этих почв состоят в основном из остатков эвтрофной болотной растительности. Объемная масса их колеблется от 0,1 до 0,2 г/см3 и выше (в многозольных родах). Твердая фаза занимает от 0,5 до 12% объема почвы. Реакция почв варьирует от кислой до нейтральной.

Разделяются на подтипы:

Торфяные болотные низинные почвы

болотные низинные обедненные болотные низинные обедненные торфяно-глеевые торфяные

болотные низинные (типичные) болотные низинные (типичные) торфяно-глеевые торфяные

Низинные обедненные торфяно-глеевые и обедненные торфяные почвы формируются под воздействием слабоминерализованных аллохтонных грунтовых вод, преимущественно в подзоне северной и средней тайги; остальные — под воздействием в той или иной степени минерализованных грунтовых вод, преимущественно в подзонах южной тайги и лесостепи. В районах развития карбонатных пород последние два подтипа встречаются также в средней и даже северной тайге.

Разделение болотных низинных почв по термическому режиму не разработано, но в первом приближении было выделено четыре фациальные группы: мерзлотные, длительно промерзающие, кратковременно промерзающие и непромерзающие.

Подтип: болотные низинные обедненные торфяно-глеевые почвы (Histic Gleysols). Распространены в краевой части мезотрофных, а иногда и олиготрофных болотных массивов, нередко занимают 276

также небольшие депрессии между ледниковыми грядами, холмами и увалами на водоразделах средней и северной тайги. Встречаются на древних поймах и в притеррасной части обширных современных пойменных террас в этих подзонах. Развиваются под елово-сосновыми лесами низкого бонитета с примесью березы, со сфагновым и гипно-вым моховым покровом, полукустарниками и осоками. Реже встречаются под моховым (гипновым) или чистым осоковым покровом. В профиле их выделяются следующие горизонты: торфяной мощностью от 20 до 50 см (Т); гумусовый (Aj) суглинистый, окрашенный в грязносерые или сизовато-серые тона и глеевый, обычно насыщенный водой.

Подтип: болотные низинные обедненные торфяные почвы (Dys-tri-Rheic Histosols). Формируются на безлесных болотах с растительным покровом из осок, вахты, сабельника и низинных видов сфагновых мхов или под елово-сосновыми разреженными лесами низкого бонитета с участием березы. Напочвенный покров в этих случаях представлен полукустарниками, гипновыми, долгомощными и сфагновыми мхами. Распространены в северной и среднетаежной подзонах на широких речных террасах (чаще всего на древней пойме), а иногда и в глубоких депрессиях водораздельных равнин, где имеется подток аллохтонных слабоминерализованных вод.

Весь профиль этих почв состоит из торфа. В средне- и слабообводненных почвах он делится на два-три подгоризонта. Сверху выделяют горизонт со среднеразложившимся торфом (17—20 см), сильно переплетенным корнями растительности. Ниже, обычно до глубины 60-70 см, идет коричнево-бурый или темно-бурый торф, в основной массе хорошо разложившийся, нередко с прослойками, обогащенными остатками кустарниковой или древесной растительности; с глубины 60-70 см торф становится менее разложившимся, более светлым, осоковым или древесно-осоковым и представляет собой почвообразующую породу. Профиль почв насыщен водой, в нижних слоях торфяная залежь часто заилена.

Органогенные горизонты обедненных торфяно-глеевых и торфяных почв имеют кислую реакцию (pH 5,0-5,5) и невысокую зольность (5,0-10%), лишь в самых верхних горизонтах она иногда повышается. Емкость поглощения колеблется от 100 до 130 мг-экв./100 г сухой почвы, а степень насыщенности основаниями — от 25 до 70%. Почвы бедны подвижными формами азота. Валового кальция содержат от 0,7 до 1,5-2%, а фосфора и калия от 0,1 до 0,18% на сухую почву.

Подтип: болотные низинные (типичные) торфяно-глеевые почвы (Eutri-Histic Gleysols). Распространены по окраинам низинных болотных массивов, в мелких депрессиях на водораздельных равнинах и на террасах рек, преимущественно в южной тайге и в лесостепи. Формируются при избыточном увлажнении средне- или сильноми нерализованными слабозастойными или проточными аллохтонными грунтовыми водами.

Для почв этого подтипа характерно развитие богатого эвтрофного растительного покрова, состоящего из травянистой растительности — осок, тростников, болотного разнотравья (таволга, герань и др.), древесно-кустарниковой растительности (береза, ольха, ива, ель) и гипновых мхов.

В профиле этих почв выделяют три основных горизонта: торфяноперегнойный, гумусовый оглеенный и глеевый. Торфяно-перегнойный горизонт имеет мощность от 30 до 50 см. Под ним залегает обогащенный гумусом горизонт Aj черной или сизовато-темно-серой окраски, с остатками корневищ тростников, камыша и осок, переходящий в глеевый горизонт сизой или оливково-сизой окраски.

Профиль почв обычно насыщен водой. В летние периоды почвенно-грунтовые воды опускаются до глубины 50-60 см. Объемная масса верхних горизонтов 0,15-0,2; книзу профиля она быстро увеличивается. Реакция слабокислая или нейтральная (рНсол от 5-5,8 до 6,5). Почвы содержат от 1,5 до 2% и выше валового кальция, в основном в обменной форме. Зольность более 10%. Низинные торфяно-глеевые почвы богаты азотом (от 1,6 до 3,8%). Чем выше зольность почв, тем ниже емкость поглощения. Степень ненасыщенности основаниями не больше 20-30%.

Подтип: болотные низинные (типичные) торфяные почвы (Еи-tri-Rheic Histosols). Распространены в центральных частях низинных болотных массивов водораздельных равнин и речных террас южнотаежной и лесостепной зон, особенно широко на древнепойменных террасах (древние ложбины стока водно-ледниковых потоков) и в обширных низменностях.

Весь профиль рассматриваемых почв формируется в пределах торфяных слоев. Мощность их колеблется от 30-50 см (в сильно обводненных болотах) до 60-70 см (в слабо обводненных). Профиль сильно обводненных почв слабо дифференцирован, а профиль менее обводненных почв обычно подразделяется на ряд подгоризонтов: сверху до глубины 10-15 см идет сильно переплетенный корнями травянистой или кустарниковой растительности торфяной горизонт, под ним залегает перегнойно-торфяной темно-бурый или коричневый горизонт более высокой степени разложения, содержащий остатки торфообразующей растительности, мощность его 20-50 см. На глубине 40-60 см часто встречается торфяной горизонт, обогащенный остатками древесной растительности.

В низинных торфяных почвах собственно почвенные горизонты хорошо отличаются от горизонтов почвообразующей породы по окраске и степени разложения. Торфа нижних горизонтов (собственно торфяная порода) обычно светло-желтой или желто-бурой окраски, быстро темнеют на солнце, состоят из массы хорошо сохранивших свою форму растительных остатков, иногда имеют запах сероводорода. Зольность низинных торфяных почв выше 5 %, а в многозольных родах почв достигает 50 %. Реакция слабокислая или нейтральная. Верхний горизонт торфяных почв обычно несколько обогащен зольными элементами благодаря биологическому накоплению. Объемная масса более 0,15 г/см3. Содержание кальция от 1,5 до 5%, а в многозольных родах до 30% и выше. Емкость поглощения колеблется от 130 до 200 мг-экв./100 г почвы. Почва насыщена основаниями. Содержание азота от 1,6 до 3,8%. Низинные обычные торфяные почвы относительно бедны калием (0,03-0,20%) и фосфором (0,05-0,46%). Распределение зольных элементов (за исключением самого верхнего горизонта) в нормально зольных торфяных почвах относительно равномерное.

В типе низинных болотных почв выделяют следующие роды:

• • обычные;
• • карбонатные — содержат от 5 до 20-30% карбонатов кальция. Встречаются в условиях увлажнения жесткими сильноминерализованными водами, связанными с выходами карбонатных пород;
• • солончаковые — содержат водорастворимых солей от 0,3 до 2%, распространены в речных долинах вблизи выходов сильноминерализованных вод. При подсыхании обычно появляются выцветы солей, в составе которых обычны гипс и сульфат натрия (иногда хлориды). Реакция почвы щелочная;
• • сулъфатнокислые — встречаются вблизи выходов пород, содержащих пирит. Отличаются крайне кислой реакцией (рНсол 1,1-3) и повышенным содержанием SO4-2 и Cl-1 в водной вытяжке. Поверхность почв обычно обнажена или покрыта крайне редким растительным покровом;
• • оруднелые — содержат значительные (от 6 до 24 % и выше) количества Fe2 О3;
• • заиленные — верхняя часть профиля этих почв обогащена минеральными частицами. Распространены в речных долинах, балках и логах. Развитие их связано с распашкой прилегающих к болотным массивам склонов, процессами эрозии и с некоторым заилением прирусловой части торфяных массивов.

Деление на виды осуществляется по следующим показателям:

• • по мощности органогенного горизонта и торфяной залежи -аналогично делению типа болотных верховых почв;
• • по степени разложения торфа — торфяные (до 25 % разложенной органической массы), торфяно-перегнойные (от 25 до 45%) и перегнойные (>45 %).