Болотные почвы

Усиление поверхностного заболачивания приводит к образованию торфяно-глеевой почвы, состоящей из торфяного горизонта мощностью не более 50 см и сплошного глеевого горизонта, залегающего ниже торфяного слоя. В дальнейшем при нарастании мощности слоя торфа торфяно-глеевая почва превращается в болотную торфяную почву.

Заболачивание пресными (мягкими) грунтовыми водами происходит на бескарбонатных, чаще всего легких материнских породах, подстилаемых водоупорными, более тяжелыми по механическому составу отложениями (например, супеси и пески, подстилаемые моренными тяжелыми суглинками и глинами). Заболачивание такого типа имеет место, как правило, на водораздельных пространствах, на бескарбонатных породах с близким залеганием почвенно-грунтовых вод. Хотя грунтовые воды и более минерализованы, нежели воды атмосферных осадков, все же в этих условиях увлажнения растительный покров представлен главным образом сфагновым мхом и болотными полукустарниками (багульник, клюква, брусника и др.), а также пушицей, осокой и другими травами. Из древесных пород здесь могут встречаться угнетенные сосна, береза, ель, которые при нарастании торфяных отложений последовательно выпадают: сначала береза, затем ель и, наконец, сосна.

В таежно-лесной зоне при грунтовом заболачивании мягкими водами на первой стадии формируются торфянистые подзолистые почвы, несущие признаки оглеения в материнской породе и в горизонте В и имеющие на поверхности почвы торфянистый горизонт мощностью 10-12 см.

По мере усиления заболачивания грунтовыми пресными водами идет прогрессивное развитие болотного процесса, выражающееся как в нарастании горизонта торфа на поверхности почвы, так и в усилении оглеения минеральной части почвы. На дальнейших стадиях заболачивания образуется торфяно-глеевая почва, которая при усилении заболачивания переходит в болотную почву верхового, сфагнового болота.

Заболачивание жесткими грунтовыми водами. Увлажнение почв жесткими грунтовыми водами, богатыми минеральными соединениями, обуславливает произрастание на таких участках разнообразной растительности, часто имеющей пышное развитие. Здесь хорошо развиваются древесные породы (ива, черная ольха, береза и др.), кустарники (смородина и др.), а также травянистые (мятлик болотный, душситый колосок, полевица белая, трясунка и разнотравье).

В условиях богатой растительности и избыточного увлажнения почв жесткими грунтовыми водами, богатыми питательными элементами и бикарбонатами кальция, формируются дерново-глеевые почвы с мощным перегнойным горизонтом и высоким процентом гумуса, имеющие слабокислую или нейтральную реакцию.

Постепенно в верхнем горизонте, вследствие замедленного разложения отмершей растительности, накапливаются полуразложившиеся растительные остатки и он приобретает характер оторфованного горизонта.

При дальнейшем развитии заболачивания на поверхности дерново-глеевых почв начинает формироваться торфяной горизонт и они переходят в болотную почву низинного болота.

Возникшие в тех или иных природных условиях болотные образования не остаются постоянными во времени, а непрерывно изменяются, переходя из одной стадии развития в другую. Такую эволюцию болотных почв можно наблюдать в природе, когда почвы низинных болот переходят в почвы переходных, а затем и верховых болот.

3.2.Заторфовывание водоемов

Основная часть болот, особенно в северной половине европейской части образовалась в результате заболачивания суши; некоторая часть болот образовалась путем заторфовывания водоемов (озер, прудов, заводей рек, ручьев и пр.). Дно таких водоемов обычно постепенно покрывается минеральным илом, приносимым водными потоками. Одновременно водная толща начинает заселяться водными растительными и животными организмами (водоросли, разнообразные моллюски и др.), составляющими планктон. Ежегодно отмирающая масса планктона опускается на дно водоема и, перемешиваясь с минеральным илом, образует сапропель (гниющий ил), который со временем переходит в более твердую органо-минеральную массу, носящую название сапропелита. По мере заполнения водоема сапропелем на нем, начиная от берегов, поселяются землеводные растения – хвощи, камыш, тростник и другие растения, которые после отмирания заполняют бассейн.

Наряду с глубинным зарастанием водоема очень часто на поверхности образуется плавающий ковер, состоящий из растений (трифоль, сабельник, телорез, ряска, плавающий рдест, осоки, мхи и др.).

Постепенно разрастаясь, эти растения образуют сплавину, нижняя часть которой постепенно отрывается и опускается на дно. Растительные остатки, разлагаясь в анаэробных условиях, постепенно образуют мощные слои органического вещества. В этих случаях заторфовывание водоема идет как сверху, так и снизу. После заполнения органической массой всего водоема на поверхности его поселяется разнообразная болотная растительность, и в дальнейшем болотный процесс при соответствующих условиях может проходить последовательно стадии торфяных почв низинного, переходного и верхового болота.

4.Классификация болотных почв

Болотные почвы, как и все азональные почвы, формируясь в разных почвенно-климатических зонах, отличаются между собой некоторыми генетическими особенностями, обусловленными характером природных условий данной зоны. Болотные почвы таежно-лесной зоны, например, представлены главным образом низинными и верховыми болотными почвами, имеющими мощный торфяной горизонт. В более южных зонах эти почвы представлены в основном болотными пойменными почвами степей, буроземно-лесными болотными почвами, болотными почвами сероземной зоны и болотными почвами субтропических областей.

Болотные почвы южных зон образуются в понижениях рельефа, чаще всего в поймах рек, с поверхностным и грунтовым увлажнением под болотной растительностью, преимущественно под тростниковыми, осоковыми, тростниково-рогозовыми и другими ассоциациями.

Болотные почвы разных зон наряду с общими свойствами и признаками несут на себе и следы зонального характера. Например, болотные почвы сероземной зоны отличаются малой мощностью торфяного горизонта и значительной засоленностью. Болотные же почвы буроземно-лесных областей, наоборот, имеют более мощные торфяные горизонты и, как правило, значительно заилены.

Некоторые типы болотных почв южных зон несут на себе зональные признаки карбонатности, солонцеватости, осолодения, засоленности и т.д.

Безусловно, они значительно различаются между собой и по генезису, и по плодородию, что во многом определяет применение мелиоративных и агротехнических мероприятий по их освоению и использованию.

Поскольку болотные почвы таежно-лесной зоны занимают более значительные площади и являются важным резервом при освоении новых земель, на их классификации мы и остановимся более подробно. Все болотные почвы таежно-лесной зоны в зависимости от происхождения, условий залегания и характера растительности делят на два типа – болотные верховые почвы и болотные низинные почвы. Они, в свою очередь делятся на более мелкие таксономические подразделения.

Болотные верховые почвы распространены главным образом в северной и средней тайге таежно-лесной зоны европейской части РФ, а также на севере Западной Сибири, на Камчатке и Сахалине. Болотные верховые почвы образуются больше всего на водоразделах в условиях увлажнения пресными атмосферными застойными водами. Растительный покров их представлен главным образом сфагновым мхом, а также полукустарниками (морошка, багульник, кассандра, голубика и др.) и древесными породами (ель, сосна, береза), обычно сильно угнетенными.

По степени развития процесса почвообразования различают два подтипа болотных верховых почв – болотные торфяно-глеевые и болотные верховые торфяные.

Болотные торфяно-глеевые почвы формируются в более пониженных частях водоразделов или по окраинам верховых болот, на боровых песчаных террасах и зандровых равнинах. В профиле почв различают следующие горизонты: сфагновый очес, торфяной горизонт, глеевый горизонт.

Болотные верховые торфяные почвы занимают центральные части верховых торфяных болот на водораздельных равнинах и песчаных террасах зоны под специфической олиготрофной растительностью.

Профиль этой почвы слабо дифференцирован на горизонты и в отличие от торфяно-глеевых почв представлен органогенными горизонтами, подстилаемыми торфоорганогенной породой.

В типе верховых болотных почв выделяются следующие роды.

1. Обычные. Органогенный горизонт (или весь профиль почвы) состоит из сфагнового торфа.

2. Переходные остаточно-низинные засфагненные. Образуются из болотной низинной почвы при потере верхними горизонтами связи с минерализованными грунтовыми водами. Поэтому под слоем сфагновых торфов в почве имеется слой травянистого торфа.

3.Гумусово-железистые. Характерны для торфяно-глеевых почв, развивающихся на песках.

Верховые болотные почвы разделяют на виды по следующим признакам.

1. По мощности органогенного горизонта в торфяной заляжи:

- торфянисто-глеевые маломощные – мощность торфа от 20 до 30 см (для мезлотных областей);

- торфяно-глеевые – мощность 30-50 см;

- торфяные на мелких торфах – мощность торфяной залежи 50-100 см;

- торфяные на средних торфах – мощность залежи 100-200 см;

- торфяные на глубоких торфах – мощность залежи >200 см.

2. По степени разложения торфа (верхние 30-50 см):

- торфяные – степень разложения торфа <25%;

- перегнойно-торфяные – степень разложения 25-45%.

Болотные низинные почвы формируются в глубоких депрессиях рельефа на водоразделах, на древнепойменных террасах и в понижениях речных долин. Образование этих почв происходит под автотрофной и мезотрофной растительностью (осоки, тростники, гипновые мхи, ольха, ива и др.) в условиях избыточного увлажнения жесткими грунтовыми водами.

По степени развития процесса почвообразования различают четыре подтипа болотных низинных почв: низинные обедненные торфяно-глеевые; низинные обедненные торфяные; низинные (типичные) торфяно-глеевые; низинные (типичные) торфяные.

Первые два подтипа формируются под действием слабоминеральных грунтовых вод, остальные – под воздействием минеральных жестких грунтовых вод. Первые два подтипа почв распространены преимущественно в северной и средней тайге, а последние два – в южной тайге и лесостепи.

Торфяные горизонты болотных низинных почв резко отличаются по своим свойствам и плодородию от торфяных горизонтов верховых почв.

Деление на роды определяется повышенным содержанием в золе торфяных почв карбонатов, водорастворимых солей, соединений железа и т.д.

Принцип деления болотных низинных почв на виды в основном, аналогичен делению почв верхового болотного типа.

5.Строение профиля, состав и свойства болотных почв

В болотных почвах выделяют следующие горизонты: лесная подстилка (А0) или очес (А00), ниже залегает торфяной горизонт (Т) с подразделением на подгоризонты (Т1, Т2 и т.д.) в зависимости от степени разложения торфа и ботанического состава растений, составляющих торф. Торфяной горизонт (Т) может быть слаборазложившимся (торфяным) А0Т, среднеразложившимся (перегнойно-торфяным) А0ПТ или сильноразложившимся (перегнойным) А0П. Ниже торфяного горизонта лежит глеевый горизонт, а еще ниже залегает материнская порода.

Болотные почвы разных типов различаются между собой не только по морфологическим признакам, но и по химическому составу и физическим свойствам.

Болотные верховые почвы отличаются высокой кислотностью, слабой насыщенностью основаниями и низким содержанием важнейших зольных элементов. Болотные низинные почвы, увлажняемые жесткими водами, в отличие от верховых болотных почв обладают слабокислой или даже нейтральной реакцией, высокой степенью насыщенности основаниями и большой обеспеченностью питательными веществами. Глеевые горизонты болотных почв по сравнению с торфяным горизонтом отличаются низким содержанием гумуса и азота. Кроме того, они характеризуются неблагоприятными физическими свойствами.

Важной качественной характеристикой торфа является степень его разложения, которая определяется по относительному содержанию продуктов распада тканей, утративших клеточное строение. Степень разложения определяется специальными анализами на дисперсность торфа при высокой степени разложения и изучением растительных остатков под микроскопом. В полевых условиях степень разложения торфа можно определить глазомерно, пользуясь таблицей 1.

Таблица 1

Признаки различной степени разложения торфа