Поиск

Почвообразование в условиях капиллярно-грунтового увлажнения
30.10.2015

По мере наращивания высоты суши благодаря отложеиию нового аллювия прирусловые части, а затем постепенно пойма и верхняя дельта в целом перестают подвергаться затоплению. Паводковые воды все реже и реже покрывают их поверхность, затем наступает господство суходольного режима. Этому способствует общее тектоническое поднятие местности, врезание русел рек и превращение пойм в надпойменные террасы. Такие условия могут наступить, если пойма или дельта покидается рекой и обсыхает. Создание искусственных водохранилищ также приводит к прекращению паводкового затопления в нижнем бьефе и к осуходоливанию пойм и дельт. При сооружении дамб вдоль русел рек в поймах и дельтах также происходит изменение в направлении почвообразовательного процесса от земноводного типа к сухопутно-гидроморфному.
Таким образом, причины прекращения периодического паводкового затопления пойм и дельт или их отдельных частей могут включать как чисто природные явления, так и связанные с хозяйственной деятельностью человека.
Поверхностное затопление надпойменных террас или низменностей и дельт прекращается, однако еще долго сохраняется подпочвенное капиллярно-грунтовое увлажнение (кроме атмосферного). Поэтому на I и II надпойменных террасах рек или на эквивалентных им поверхностях дельт и низменностей грунтовые воды долгое время (примерно до перехода II террасы на уровень III надпойменной террасы) остаются на относительно высоком уровне (1,5—3—5 м от поверхности) и через капиллярную кайму активно участвуют в почвообразовательном процессе и в питании растений. Из грунтовых вод через капиллярную кайму, через корни и вместе с растительным опадом в почву поступают разнообразные химические соединения, принесенные со стороны. Активная биогенная аккумуляция веществ в почве в этих условиях сопровождается активной геохимической аккумуляцией; тем самым сохраняется накопительный баланс веществ при почвообразовании.
Судьба почвообразовательного процесса при капиллярно-грунтовом увлажнении весьма сильно зависит от общеклиматических и ландшафт-но-геохимических условий. В областях сравнительно влажного климата, с достаточным количеством атмосферных осадков, при хорошо выраженной циркуляции и оттоке почвенно-грунтовых вод на низменностях, террасах и дельтах после прекращения периодических наводнений и накопления аллювия начинается общая ксерофитизация, сокращаются и исчезают заболоченные участки, усиливается минерализация торфянистых органических веществ, анаэробные периоды, связанные с затоплением, сменяются окислительным режимом.
Луговая и лесная растительность, бурно развиваясь, производит большую биомассу, обогащает почву гумусом и зольными веществами. Развивается дерновый почвообразовательный процесс, элементы болотного режима исчезают. Почвообразование проходит под влиянием луговой и лугово-лесной растительности, грунтовых и дождевых вод. Формируются незатопляемые темные высокогумусные луговые, лугово-дерновые почвы капиллярно-гидроморфного режима, высокого плодородия. Такого рода незаливные лугово-дерновые черноземовидные почвы известны па I и II древних надпойменных террасах рек Кубани, Дуная, Днепра, в старых дельтах рек Восточного и Юго-Восточного Китая, на древних аллювиальных равнинах Поволжья, Кавказа, Западной Сибири.
На древних аллювиальных равнинах Аргентины, Уругвая, а также на террасах Миссисипи и Миссури в условиях сухого и жаркого климата обсыхание и ксерофитизация низменностей и поемно-дельтовых равнин иногда приводят к превращению лугово-дерновых почв в слитые бесструктурные монтмориллонитовые почвы или в солонцы-солончаки.
Периодические паводки в поймах и дельтах рек полупустынных и пустынных зон поддерживают опресненность почвенного покрова и грунтовых вод. Легкорастворимые соли, накапливающиеся в поемно-дельтовых почвах в сухой сезон года, смываются и вымываются паводковыми вода* ми. После ослабления или прекращения паводков в почвах устанавливается господство испарения и транспирации грунтовых вод, лежащих на сравнительно небольшой глубине (2,5—5 м). Это ведет к монтмориллонитизации почвы или к ее осолонцеваню и засолению. На ранних стадиях соленакопления лугово-дерновые почвы обогащаются слабыми растворами соды, гелями кремнезема, аморфными или окристаллизованными глинами (бейделлитом, монтмориллонитом, иллитом), утрачивают зернистую структуру, сплываются, делаются плотными, глыбистыми или слитыми.
Темные слитые почвы гидроморфного происхождения весьма широко распространены на I и II надпойменных террасах или на низменностях эквивалентного уровня в зонах теплого сухого климата степей, саванн, ксерофитных лесов.
Длительное существование капиллярно-гидроморфного почвообразовательного процесса и гидрогенной аккумуляции солей в условиях сухого жаркого климата приводит к тому, что бывшие поемно-дельтовые луговые почвы на уровне I и II террас со временем почти повсеместно осолонцовываются или засоляются. Наблюдениями в долинах и дельтах Дона, Куры, Терека, Амударьи, Сырдарьи, Волги, Нила, Ганга, Инда установлено, что поемно-дельтовый аллювий в случае ослабления и прекращения паводкового режима делается заметно засоленным через 25—75 лет после начала устойчивого суходольного капиллярно-гидроморфного почвообразования.
Слитообразование и засоление лугово-дерновых почв водно-аккумулятивных равнин наносит большой ущерб народному хозяйству. Опасность засоления поемно-дельтовых почв не всегда учитывается в проектах строительства гидроузлов, защитных обвалований против наводнений и других гидротехнических сооружений в поймах и дельтах.
Создание гидротехнических сооружений в поймах и дельтах рек (гидроузлы, оросительные системы, защитное обвалование) должно обязательно включать систему мероприятий по регулированию водно-солевого режима поемно-дельтовых равнин нижнего бьефа. Нужно обеспечивать периодическое правильное увлажнение и дренаж поемно-дельтовых территорий с целью регулирования солевого режима почв, предупреждения их засоления и сохранения высокой продуктивности и плодородия.
Известно, что большая часть равнин и в настоящий период испытывает постепенное поднятие. И при абсолютном, и при относительном поднятии суши (например, усыхание Каспийского моря) древние водно-аккумулятивные равнины постепенно полностью переходят от земноводного и капиллярно-гидроморфного режима к чисто сухопутному автоморфному режиму, когда исключается влияние паводковых и грунтовых вод на почвообразовательный процесс и произрастающую растительность. Это происходит примерно при образовании III надпойменных террас и синхронных им поверхностей палеогидрогенного происхождения.
По мере поднятия древних дельтово-аллювиальных равнин грунтовые воды постепенно уходят вглубь. При глубине грунтовых вод 7—8 м и более капиллярная кайма отрывается от почвенных горизонтов и аккумулирующее влияние почвенно-грунтовых вод на почвообразовательный процесс и на растительность практически прекращается. На уровне IV и более высоких древних террас и синхронных им водно-аккумулятивных равнин признаки древнего гидроморфизма имеют остаточный характер (палеогидроморфизм).
Параллельно этому в почвообразовательном процессе усиливается роль общезональных биогеографических условий. Почвы высоких древних надпойменных и наддельтовых террас по своему характеру постепенно приближаются к развитым автоморфным почвам данной климатической зоны. В них, однако, можно отчетливо различить реликтовые черты, свидетельствующие о поемно-дельтовом водно-аккумулятивном происхождении (следы слоистости, признаки оглеенности, наличие монт-мориллонитовых глин, повышенная гумусность, глубинная солонцеватость и солевые горизонты, скопления окислов железа, погребенные древние гумусовые горизонты и т. д.). В зависимости от общей биогеографической зональной обстановки древние поемно-дельтовые почвы приближаются либо к сероземам, бурым степным, каштановым, черноземам, к бурым и коричневым лесным, либо к подзолистым, желтоземным и красноземным почвам. Эти почвы мы называем палеогидроморфными, многие их свойства объясняются прошлой историей.
В условиях аридного жаркого климата быстро происходит такыризация и опустынивание древнелуговых почв, потеря гумуса и консервирование остаточной засоленности, гипсоносности и карбонатности почв. Примеры этого мы находим в Северной Африке, Аравии и Средней Азии.
В степном климате луговые почвы после перехода к автоморфному режиму подвергаются остепнснию; солонцовые и солончаковые черты исчезают или ослабевают, часть солей выносится, оглеение глубоких горизонтов сменяется окисленностью и облесеванностью. Почвы наиболее древних поверхностей ландшафтов приобретают облик каштановых почв или черноземов. В условиях лесных ландшафтов древнелуговые почвы могут подвергнуться оподзоливанию или браунизации (образование бурых лесных почв), а в условиях влажных тропиков — аллитизации. И все же опыт почвоведа генетика-геохимика позволит найти черты былого гидроморфизма этих почв в морфологии, составе вторичных минералов и физико-химических свойствах.