Индикационная роль почв (педоиндикаторы)

Почва – тонкий поверхностный слой земной коры, который изменяется под воздействием атмосферы, вод, растений, животных и человека.

В результате превращения и перемещения веществ в почве различаются различные генетические горизонты. При ландшафтном анализе почв и её горизонтов обнаруживаются признаки литологического состава горных по­род субстрата, на котором она формируется, реликтовые признаки – исто­рические признаки её формирования и экологические признаки – признаки экологических режимов земель.

В ландшафтных исследованиях почва анализируется как индикатор эко­логических режимов земель.

Для экологической индикации используются морфологические признаки почв и в первую очередь характер её генетических горизонтов, а также ти­пологические признаки, позволяющие отнести изучаемую почву к опреде­лённым таксономическим единицам почвенной классификации.

При морфологическом анализе рассматриваются внешние признаки поч­венных горизонтов, их мощность, механический состав, окраска, сложение, структура, включения, новообразования, поры, корни растений, твердость и пластичность. В результате экологического анализа почвы записывается формула экологического режима., который индицирует почва.

Например, серые и темно-серые лесные почвы индицируют эвтрофные земли трофотоп D, светло-серые более оподзоленные почвы индицируют трофотоп D, дерново-подзолистые – трофотопы C-D; средне- и сильнопод­золистые почвы – трофотопы В-С; сильно-подзолистые почвы и подзолы – трофотопы А-В.

В сухих гигротопах развиваются почвы без признаков оглеения, в свежих гигротопах – слабоглееватые, с заметной оподзоленностью; влажные гигротопы характеризуются глееватыми почвами; сырые – торфнисто-подзолисто-глеевыми, торфянисто-глеевыми, торфянисто-перегнойно-глеевыми; мокрые – торфяными.

Так, например, в условиях юга Средней Сибири отсутствие оподзоленности почв индицирует поемные фации тополёвиков, ельников и ивняков, слабая оподзоленность отчетливо выражена в краткопоёмных сосняках грив поймы среднего уровня, а в редко и очень кратко затопляемых сосня­ках высокой поймы наблюдаются развитые горизонты А₂ и плотный гори­зонт А₂В. Аллювиальная наносность почв отражается в характере слоистости, составе наилков, мощности гумусовых горизонтов. Наибольшая мощ­ность и песчаный состав наилков характерен для фаций береговых валов пойменных сегментов, где аллювий отлагается в наиболее бурную фазу паводка при наибольших скоростях движения полых вод. В слабо проточных фациях дернисто-осочников староречий почвы сильно оглеены, проточные фации ивняков предпоймы и островов не имеют оглеения.

Характер лесной подстилки А_о индицирует трофность и рН верхних горизонтов: мягкий гумус или мулль – нейтральную реакцию, богатство от­ложений; модер – промежуточный, слабокислый, мезотрофный; роогумус – кислую реакцию – мезотрофные, олиготрофные отложения. Мощность гу­мусового горизонта А₁ увеличивается с повышением трофности земель. Характер дерновины индицирует оводненность земель, уровень грунтовых вод. Болотные земли – дерновина над минеральным горизонтом; луговые земли – дерновина погружена наполовину в минеральный горизонт; степ­ные почвы – дерновина полностью в минеральном слое земель.

Почвы лугово-грунтовые: воды на глубине 3-5 м. Почвы лугово-: грунто­вые воды на глубине 5-6 м. Мощность и выраженность горизонта А₂ инди­цирует бедность, кислую реакцию почвенных растворов, влажные и сырые гигротопы.

Карбонатность почв, её характер и глубина вскипания индицируют бо­гатство и степень увлажнения.

Древесные породы испытывают угнетение, если в почве менее 9-12% кислорода и более 1 % углекислого газа (объёмных %).

Недостаток кислорода подавляет минерализацию, усиливает накопле­ние торфа, образование закисных продуктов (закись железа, сероводород, метан).

Следует иметь в виду динамичность почв, связанную со сменой раститель­ных группировок. На моренных равнинах при смене ельников производными осинниками подзолистый горизонт замывается гумусом, увеличивается его мощность, подзолистые почвы переходят в дерново-подзолистые.

Любая почва формируется под влиянием сочетания экологических ре­жимов. Экологические режимы читаются по сочетанию морфологических признаков почвы непосредственно на почвенном разрезе. При этом мощ­ность почвы индицирует глубину и интенсивность почвообразовательного процесса и сама является экологическим индикатором.

Приведём примеры экологической интерпретации некоторых типов почв.

Трофность и водность записаны в соответствии с эдафической сеткой.

Наиболее богатыми и оптимальными для развития растительности явля­ются чернозёмы и серые лесные почвы. Оценим экологические режимы их формирования. Лимитирующим развитие растительности является некото­рый недостаток влажности.

1. Чернозём типичный формируется в условиях лёссовых равнин юга Русской равнины и межгорных котловин Средней Сибири:

Т_ДЕВ_0-2Р₂П₀М₀З₀Д₂

В аналогичных условиях с чернозёмами под лесом формируются серые лесные почвы, которым соответствуют наиболее производительные лесные группировки.

2. Тёмно-серая лесная почва: Т_ДВ₂Р₂П₀М₀З₀Д₂

3. На высоких в различной степени дренированных равнинах с выходами на дневную поверхность карбонатных горных пород развиваются дерново-карбонатные почвы с мощным тёмно-окрашенным гумусовым горизонтом A₁:

Т_ДЕВ_0-2Р_1-2П₀М₀З₀Д₂

Лимитирующими развитие растительности здесь является избыточная засоленность, недостаточная влажность и близко расположенный к дневной поверхности горизонт рухляка горных пород.

4. Препятствием для продвижения лесов на юг являются избыточно за­соленные почвы, примером таких почв является солонец черноземно-луговой:

Т_ЕВ_0-1Р₂П₀М₀З₀Д_1-2

5. На лесных землях тайги широко распространены подзолистые почвы нормального увлажнения, на которых формируются боры и субори севера.

Подзолистая почва характеризуется следующим экологическим режимом:

Т_АВасВ_1-3Р₂П₀М₀З₀Д₂

Лимитирующим режимом на этих землях являются недостаточная трофность субстрата, кислая реакция среды и иногда избыточная влажность с формированием влажных типов леса.

6. В этих же условиях на дне неглубоких депрессий в условиях периоди­ческого избытка увлажнения развиваются торфянисто-подзолистые грунтово-оглеенные почвы:

Т_АВВ_3-4Р₂П₀М₀З₀Д₁

7. На днищах долин водотоков формируются различного рода аллюви­альные почвы. Лимитирующими развитие растительности на этих землях являются аллювиальная наносность, подвижность отложений и затопляе­мость земель. Примером такой почвы может быть собственно аллювиальная дерновая кислая почва центральной поймы:

Т_СасВ_2-3Р₂П_0-1М₀З₁Д₂

8. Во впадинах и ложбинах со слабо проточным, но постоянным избы­точным увлажнением формируются болотные низинные торфяно-глеевые почвы:

Т_СДВ₅Р₂П₀М₀З_0-1Д₁

9. Во впадинах различного типа с верховыми торфяниками образуются торфяные болотные верховые почвы:

Т_АВ_5-6Р₂П₀М₀З₁Д_0-1

10. На землях с мошной вечной мерзлотой на равнинах и плато форми­руются тундровые глеевые почвы:

Т_АВСВ_3-5П_0-1М₂З₀Д_1-2

Как видим, на этих землях лимитирующим развитие лесной раститель­ности является комплекс взаимосвязанных неблагоприятных режимов.