ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2004, № 4, с. 389-398
УДК 631.48
ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ
МОРФОГЛЕЕГЕНЕЗ, ЕГО ВИЗУАЛЬНАЯ И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА*
© 2004 г. Ф. Р. Зайдельман
Факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, 119922, Москва, Ленинские горы
Поступила в редакцию 25.03.2002 г.
Рассмотрены многообразие генетических горизонтов почвенного профиля, возникающих под влиянием процесса глееобразования, и специфические условия их формирования. Показано влияние различных типов водного режима, генезиса и состава почв и почвообразующих пород на морфологию оглеенных и глеевых горизонтов. Изложены новые и систематизированы ранее предложенные методы количественной (аналитической) диагностики степени оглеения горизонтов профиля и почв, дана оценка целесообразности их применения в различных природных условиях.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Оглеенные и глеевые почвы являются одной из наиболее распространенных групп почв на Земле. Независимо от географической приуроченности для их возникновения на кислых, нейтральных и выщелоченных породах необходимо и достаточно одновременного присутствия и действия следующих трех повсеместно встречающихся факторов: 1 - переувлажнения; 2 - органического вещества, способного к ферментации в анаэробной среде; 3 -анаэробной гетеротрофной микрофлоры.
Поэтому глееобразование следует рассматривать как биогеохимический процесс, основным фактором воздействия которого на минеральный субстрат являются органические соединения кислотной природы, возникающие при ферментации в анаэробных условиях, - одно-, двух- и трехосновные низкомолекулярные органические кислоты, фуль-вокислоты, аминокислоты, фенолы и полифенолы [10, 18, 30]. В частности, поэтому глееобразование весьма ослаблено в почвах на карбонатных породах с высоким содержанием извести или доломитов.
Оглеение, один из наиболее важных признаков почвенного гидроморфизма, имеет особое значение при диагностике почв и оценке их свойств как объекта земледелия и лесного хозяйства. Этой актуальной проблеме посвящены работы многих авторов [4, 5, 14, 20-27]. Однако до настоящего времени все же отсутствует необходимое единство взглядов на ее решение, а также унифицированные методики морфологической и аналитической диагностики оглеенных почвенных горизонтов. В этом сообщении автором предпринята попытка рассмотреть затронутые вопросы.
К оглеенным и глеевым горизонтам следует
относить образования различного генезиса, ми-
*
Статья подготовлена при поддержке РФФИ, грант 02-0448494.
нералогического и гранулометрического состава, в которых проявляются морфохроматические (цветовые) признаки процесса глееобразования в виде характерной холодной окраски сизоватого, голубоватого, белесовато-серого цвета. Появление холодной окраски обусловлено двумя причинами. Во-первых, освобождением в анаэробной среде минеральных зерен мелкозема: хлорита, плагиоклаза, кварца, флагопита, каолинита, бейделлита и др. от гидроокисных железистых оболочек и проявлением их собственного цвета [10, 17, 18, 26]. Эта причина возникновения характерного цвета оглеенных горизонтов является основной. Но, кроме того, существует и вторая причина, обусловленная появлением в анаэробной среде при глееобразовании голубовато-зеленой гидрозакиси железа. Однако это соединение нестойкое, быстро окисляется при контакте с кислородом воздуха и образует красно-бурую гидроокись железа.
Ниже рассматривается морфология только таких горизонтов, в которых признаки оглеения визуально легко диагносцируются в полевых условиях; здесь не используется название криптоогле-енные горизонты.
МОРФОЛОГИЯ ГЛЕЕВАТЫХ И ГЛЕЕВЫХ ГОРИЗОНТОВ
Морфология почв, как и других естественных объектов, является важнейшим фактором познания их свойств и генетических особенностей. Дарвин [6] полагал, что ..."морфология ... представляет собой один из самых интересных разделов естественной истории и, можно вообще сказать, ее существенную часть". Одной из важных задач морфологии почв является их диагностика по визуально различимым признакам. В этой связи отметим, что минеральные горизонты по степени проявления признаков оглеения можно диффе-
ренцировать на две группы - глееватые или огле-енные и глеевые. В глееватых горизонтах сохраняется (полностью или частично) цветовая гамма генетического горизонта или породы. В глеевых горизонтах она отсутствует.
Глееватые горизонты. Рассмотрим морфологию глееватых горизонтов, подразделив последние на поверхностные, то есть гор. А1, А пах, А2 (Е) и горизонты нижней части профиля (негумусированные). Их следует подразделять на слабоглееватые (индекс §'), среднеглееватые (индекс §'') и сильнооглееватые (индекс §'"). Поверхностные оглеенные горизонты относят к слабо-оглееватым, если морфохроматические признаки оглеения представлены мелкими отчетливыми сизовато-серыми пятнами по общему фону горизонта. Среднеглееватые поверхностные горизонты обладают неинтенсивным сизоватым налетом по его общему фону. Сильноглееватые поверхностные горизонты отличаются интенсивной тем-носизой окраской.
Глееватые горизонты нижней части профиля (гор. В, ВС и С) суглинистых и глинистых почв на покровных, моренных, ленточных и иных бескарбонатных субстратах характеризуются тем, что в них преимущественно или частично сохраняется исходная окраска материнских почвообразующих пород. Они формируются в условиях периодического переувлажнения и также подразделяются на слабо-, средне- и сильноглееватые.
Слабоглееватые горизонты отличаются тем, что площадь проективного покрытия пятнами оглеения в них более 5%, но не превышает 20%. Эти пятна в почвах суглинистого и глинистого состава имеют вытянутую форму, обычно вертикальной направленности. Они приурочены к стенкам трещин и крупных биогенных пор, покрытых кута-нами, то есть к зонам наиболее вероятного застоя влаги и концентрации живых корней. В этом случае слабую глееватость обозначают индексом В качестве дополнительного он входит в общий индекс генетического горизонта, например В§'.
Среднеглееватые горизонты характеризуются проективным покрытием пятнами оглеения от 20 до 50%. Индекс среднеглееватого горизонта -
Пример общего индекса среднеглееватого иллювиального горизонта - В§''.
Сильноглееватые горизонты отличаются проективным покрытием пятнами оглеения от 50 до 80%. Индекс сильноглееватого горизонта -Общий индекс иллювиального сильноглееватого горизонта - В§'''.
Общим признаком глееватых горизонтов является формирование в их толще ржаво-охристых пятен гидроокислов железа, а на начальных стадиях оглеения - темноокрашенных пятен окислов марганца.
Глееватые горизонты, возникающие в поверхностных слоях почвенного профиля в условиях застойно-промывного водного режима на кислых, нейтральных или выщелоченных породах, часто имеют характерную белесую окраску и кислую реакцию. В этом случае они содержат значительную массу ортштейнов - Мп, Бе (мар-ганцево-железистых) конкреционных новообразований. Такие глееватые горизонты помимо дополнительного индекса характеризуются еще и индексом fs. Последний отражает присутствие ортштейнов (например, А2§'', fs - подзолистый среднеглееватый горизонт с повышенным содержанием ортштейнов).
Глеевые горизонты (индекс в) отличаются общим холодным цветом. В редуцированных глеевых горизонтах отсутствует окраска исходной почвообразующей породы. В легких почвах на кварцевых песках глеевые горизонты имеют светлый - голубовато-серый, светло-серый или белесый (в сухом состоянии) цвет. В суглинистых и глинистых почвах глеевые горизонты сизовато-серые, голубые, синеватые, синевато-зеленоватые. Эти оттенки обусловлены, преимущественно, особенностями состава почвообразующих пород. По морфологии глеевые горизонты (глей) можно подразделить на следующие пять видов: 1 - глей редуцированный фронтальный; 2 - глей окисленный фронтальный; 3 - глей ленточный или подвешенный; 4 - глей мраморовид-ный; 5 - глей струйчатый или локальный.
Глей редуцированный (индекс вг) - однородно окрашенный в голубовато-сизый, синий, синевато-зеленоватый или в голубовато-серый цвет горизонт почвенного профиля. Обычно он имеет значительную мощность, часто превышающую 1-1.5 м. В песчаных и пойменных суглинистых и глинистых почвах их мощность нередко превышает 5-10 м. В слабоводопроницаемых почвах, заболоченных поверхностными (намывными склоновыми) водами, мощность фронтальных глеевых горизонтов невелика и обычно книзу имеет четко выраженный переход к неоглеенной толще почвообразующей породы. Глей формируется в условиях постоянного или весьма длительного застойного водного режима и устойчивого анаэробиоза. Глей редуцированный может возникать в почвах любого гранулометрического состава и генезиса независимо от причин их переувлажнения. Так, его возникновение возможно под влиянием пресных поверхностных - атмосферных, намывных склоновых и русловых, а также под воздействием грунтовых или напорных вод.
Глей окисленный (индекс во) характеризуется присутствием ржаво-охристых крупных и мелких пятен, равномерно рассеянных по общему фону глеевого горизонта, окрашенного в холодный цвет. Такие пятна занимают до 20% общей площади горизонта. Появление таких пятен по общему холодному фону этого вида глея связано с дву-
мя причинами. Во-первых, с точечным окислением глея по ходам корней крупностебельных гидрофильных растений (камыша, тростника, рогоза и др.) с развитой воздухопроводящей аэрэнхи-мой. Во-вторых, ржаво-охристые пятна в глее окисленном могут появиться при кратковременной смене постоянного застойного водного режима на застойно промывной. Обычно глей окисленный имеет относительно небольшую мощность.
Глей ленточный или подвешенный (индекс вЪ) формируется в условиях переувлажнения поверхностных горизонтов почв на карбонатных породах. Он располагается на контакте выщелоченных верхних слоев и нижних карбонатных горизонтов. Так, глей ленточный отчетливо проявляется в профиле дерново-глеевых, перегнойно-глеевых и торфянисто-глеевых почв на красно-цветном карбонатном элювии пермских глинистых сланцев [10] и в почвах на других карбонатных породах. Несмотря на то, что весь профиль таких почв длительно или практически пос
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.