Почвы в поймах рек: Общие понятия о поймах рек и их происхождении

Почвы речных пойм — Развитие земельных и водных ресурсов

https://транспорт-фтк.рф допог на перевозку опасных грузов.

Поймой называют часть речной долины, которая затопляется водой в половодье. Полые (весенние) воды, заливая пойму, от­кладывают наилок — наносы минеральных и органических частиц. Например, в пойме р. Оки ежегодно откладывается более 100 т наилка на 1 га. Местами его толщина достигает 25—30 см.

Прирусловая пойма расположена непосредственно у русла ре­ки. Во время паводков в прирусловой пойме оседают наиболее крупные песчаные частицы, принесенные водой. Ежегодно здесь может откладываться слой толщиной в несколько сантиметров, и со временем образуются песчаные валы. К концу паводка ско­рость течения воды снижается, и сверху на крупном песке осаж­дается слой более мелкого суглинистого наилка.

Из-за слоистости наносов прирусловую пойму называют также слоистой поймой.

Основные почвы прирусловой поймы — пойменные аллювиаль­ные слоистые, содержащие мало гумуса и азота. Содержание зольных элементов в них зависит от зоны расположения поймы. Пойменные слоистые почвы лесостепной и степной зон превосхо­дят по плодородию такие же почвы других зон.

Центральная пойма. За прирусловой поймой размещена цент­ральная, более широкая — до нескольких километров. В этой час­ти осаждаются более мелкие пылеватые и илистые частицы. Тол­щина годового отложения наилка составляет около 1 см. Высокое содержание в отложениях питательных веществ и достаточное увлажнение благодаря близости грунтовых вод способствуют росту трав.

На центральной пойме развивается дерновый почвообразова­тельный процесс и формируются пойменные зернистые почвы. На­звание почвы получили за хорошо выраженную зернистую струк­туру. Верхний горизонт пойменных зернистых почв представ­ляет собой мощную дернину. Ниже расположен гумусовый горизонт темно-серой или серой окраски с зернистой структу­рой, суглинистого или глинистого механического состава, мощ­ность до 50 см. Затем залегает переходный горизонт — слабо- гумусированный, с зернистой структурой. Он сменяется аллюви­альными (намытыми) отложениями.

Пойменные зернистые почвы — наиболее плодородные почвы речных пойм. Они содержат до 10—12 % гумуса, имеют высокую емкость поглощения и большой запас питательных веществ. Ре­акция этих почв чаще всего слабокислая или близкая к нейт­ральной.

Нераспаханные зернистые почвы поймы заняты травостоями.

Притеррасная пойма — наиболее удаленная от реки и самая низкая территория поймы, где обычно расположена старица реки. Она зарастает камышами, осоками, топяным хвощом, мхами и др., болотной растительностью. Заросли черной ольхи покрывают бо­лота, известные как ольховые топи. Заболачиванию местности способствует близкое расположение грунтовых вод. Болотный процесс ведет к формированию болотных низинных почв. Торф низинных притеррасных болот богат азотом и другими элемен­тами.

Пойменные почвы распространены во всех зонах и имеют осо­бенности в каждой из них. В таежно-лесной зоне много болотных пойменных почв, в полупустынной и пустынной зонах встречаются засоленные пойменные почвы. Наиболее высоким плодородием отличаются поймы лесостепной и степной зон.

Сельскохозяйственное использование почв. Пойменные почвы ценны в сельскохозяйственном отношении. Более половины их ис­пользуется как сенокосы и пастбища. На зернистых пойменных почвах получают высокие урожаи картофеля, овощей, силосных культур, корнеплодов и др. На поймах степной зоны высаживают бахчевые культуры. Пойменные почвы занимают также плодовы­ми и ягодными насаждениями.

Прирусловые поймы стараются не распахивать, чтобы не до­пустить смыва почвы. Их можно использовать под сенокосы и пастбища. На осушенных почвах притеррасной поймы можно воз­делывать картофель, овощи. Зернистые почвы поймы распахива­ют под овощные и кормовые культуры, на них создают культур­ные пастбища или сенокосы.

Особенности использования поймы зависят от продолжитель­ности затопления ее паводковыми водами. Озимые зерновые куль­туры и плодовые насаждения выдерживают затопление паводко­выми водами — не более 7 дней. При продолжительности от 15 до 30 дней затопления полыми водами пойменные почвы занимают луговыми и сенокосными угодьями.

Более высокие урожаи на пойменных почвах получают при правильном их использовании. Для защиты пойм от размыва са­жают прирусловые лесные полосы. Малоурожайные естественные угодья пойм улучшают проведением специальных лугомелиора­тивных мероприятий. На распаханных пойменных почвах приме­няют высокую агротехнику.

Опубликовано Автор Александр КузнецовРубрики Почва

Почвы речных долин и пойм лесной зоны Нечерноземья Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

ПОЧВЫ РЕЧНЫХ ДОЛИН И ПОЙМ ЛЕСНОЙ зоны

НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Н.Г. ШИШКИНА, к.б.н., доцент кафедры почвоведения МГУ Л а,

Л. Б. ВОСТОКОВА, к.б.н., ст. научый сотрудник кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ им. М. В.Ломоносова,

П.Н. БАЛАБКО, д.б.н.. заведующий кафедрой земледелия факультета почвоведения МГУ им. М. В.Ломоносова, профессор,

Н.Н. ЛУКЬЯНОВА, аспирантка кафедры географии почв факультета почвоведения МГУ им. М. В.Ломоносова

Поймы рек представляют собой особый тип ландшафта, находящийся в состоянии постоянного развития и преобразования под влиянием геологических и биологических факторов. Почвенный покров пойм отличается исключительной пестротой в пространстве и динамичностью во времени. В поймах могут быть только что образовавшиеся участки, едва затронутые процессом почвообразования и уже вышедшие из режима поёмности, с признаками зональных почв — долинные аналоги зональных водораздельных почв. Этой особенностью пойменных ландшафтов и объясняется сложность анализа закономерностей почвообразования, изучения генезиса и разработки классификации пойменных почв, отличающихся от почв надпойменных террас и водоразделов.

Подробный обзор литературы, отечественной и зарубежной, посвященный пойменному почвообразованию, дан в трудах Г.В. Добровольского (1968), ШрагаВ.И. (1969), Балабко П.Н. (1991) и других исследователей.

Несмотря на обилие публикаций, посвященных пойменным почвам, и свидетельствующих о больших успехах в изучении их генезиса, классификации, диагностики и свойств, остается ещё много недостаточно изученных и спорных проблем в вопросах морфогенеза и почвообразовательных процессов в поймах, влияния природных условий речного бассейна, литоморфо-

генеза пойменных террас речных долин, изменения свойств почв под влиянием антропогенного воздействия, освоения и рационального использования пойменных почв.

Цель работы — проследить на зональ-но-подзональном уровне особенности проявления основных процессов, формирующих почвенный покров пойм и речных долин и отражающихся в морфологии, микроморфологии и свойствах почв лесной зоны Вос-точно-Европейской равнины.

Пойменные почвы формируются при участии двух групп процессов: поёмно-

аллювиальных и почвообразовательных. Добровольский [3] среди почвообразовательных процессов в поймах рек лесной зоны выделяет дерновый, луговой и болотный, которые и формируют три типа пойменных почв: дерновые, луговые и болотные. По степени развития основного и сопутствующих процессов формируются подтипы дерноволуговых и лугово-болотных почв. Большую роль в формировании пойменных почв играют поёмно-аллювиальные процессы, определяющие степень гидроморфизма, гранулометрический, петрографический и биолитный состав почв. Состав аллювия влияет и на гу-мусное и кислотное состояние почв.

Элементарные почвенные процессы также различно проявляются в различных почвенно-климатических зонах. Характер изменений всех этих процессов и их влияние на формирование пойменных почв прослеживается не только на зональном, но и под-

зональном уровнях: северной, средней и южной тайги лесной зоны. В этих регионах нами в течение ряда лет велись исследования пойменных почв.

На территории северной тайги (Онежско-Печорская провинция глееподзолистых и болотных почв) изучались пойменные почвы Северной Двины в нижнем ее течении, где она протекает по моренной плосковолнистой равнине (2).

Зональными почвами являются глееподзолистые, болотно-подзолистые и болотные. Пойменные почвы представлены всеми тремя типами: аллювиальными дерновыми, луговыми и болотными (по Добровольскому 1968).

Среди дерновых почв преобладают дерновые слаборазвитые и дерновые маломощные. Формируются они на повышенных участках прирусловья и гривах центральной поймы в условиях кратковременного затопления быстротекущими паводковыми водами, отлагающими большое количество аллювия легкого механического состава. Почвы не переувлажнены, следы оглеения отсутствуют. Гумусовый горизонт этих почв желтовато-серого или серого цвета, непрочной комковатой структуры, легкого механического состава, небольшой мощности; ниже идет слоистый аллювий без признаков иллювиального процесса. Почвы отличаются высокой водопроницаемостью, хорошей аэрацией. Все дерновые почвы отличаются нейтральной или близкой к ней реакцией и высокой насыщенностью основаниями, количество гумуса от 1,5 до 8,0 %, в составе его преобладают гуминовые кислоты.

Аллювиальные луговые насыщенные почвы представлены в пойме Северной Двины в основном двумя подтипами — дерноволуговыми и луговыми. Формируются на более низких участках центральной поймы, в межгривных понижениях, причем на склонах грив и ровных повышениях центральной поймы развиваются дерново-луговые маломощные и среднемощные легко суглинистые почвы, иногда слоистые на песчаном аллю-

вии, в межгривных понижениях — луговые маломощные легкосуглинистые также иногда слоистые на песчаном аллювии. Гумусовый горизонт от желтовато-бурого до темнобурого цвета, комковато-зернистый легко-суглинистый, небольшой мощности (17-40 см), с признаками оглеения в виде ржавых пятен и мелких железистых стяжений, в переходном горизонте оглеение выражено более ярко в виде ржаво-охристых пятен и железистых конкреций. Таким образом, характерными особенностями луговых почв здесь является малая мощность гумусовых горизонтов, зернисто-комковатая структура, легкий механический состав, слоистость почвенного профиля, слабая степень оглеен-ности по сравнению с аналогичными почвами других регионов (Добровольский, 1968). Почвы характеризуются нейтральной реакцией, высоким содержанием обменных оснований, высокой степенью насыщенности основаниями, хорошо обеспечены подвижными формами фосфора, значительно ниже — калия. Содержание гумуса колеблется от 1,25 до 8,1 % (2).

Микроморфологические исследования луговых почв северо-таежной подзоны показали, что миграция соединений железа происходит в основном по ходам корней, с образованием «корневых чехликов» и локализацией железистой плазмы по крупным дренирующим порам. Характерна также по-течность гумуса и его концентрация по периферии агрегатов. Признаки иллювиирова-ния малозаметны и проявляются в виде тонких пленок вокруг зерен скелета (1).

В наиболее низких частях центральной поймы развиваются хвощево-осоковые и осоковые болота с иловато-глеевыми и тор-фяно-глеевыми почвами. Профиль этих почв представляет собой сильно насыщенную водой иловато-торфяную массу, не расчлененную на горизонты.

В среднетаежной подзоне в пойме Северной Двины в почвенном покрове преобладают луговые почвы, которые отличаются от северо-таежных луговых пойменных

почв более отчетливой дифференциацией профиля, усилением оглеения, лучшей ост-руктуренностью гумусового горизонта, большей его мощностью, наличием железисто- марганцовистых образований (Бе — Мп).

На территории южно-таежной подзоны нами исследовались пойменные почвы рек Клязьмы, Москвы-реки, Нерли, Люлеха, Со-лоницы, Которосли и их притоков [5, 6, 7].

Пойменные почвы Клязьмы исследовались в верхнем, среднем и нижнем течении. Долина Клязьмы в Чашниковском расширении относится к району неразвитой поймы верховьев Клязьмы. Долина разработана здесь очень слабо, узкой полосой прорезая моренные холмы или расширяясь в широкие понижения на местах древнеозерных котловин. Поймы в виде развитой аккумулятивной террасы здесь ещё нет, лишь в местах древнеозерных понижений русло реки начинает сильно блуждать, образуя широкую пойменную террасу, сложенную торфяниками, перекрытыми сверху тонким слоем суглинистого аллювия. Примером такого расширения и является Чашниковское.

Зональными почвами являются дер-ново-подзолистые, распаханные или занятые лесами — это сложные ельники, ельники-кисличники с широкотравьем, дубняки с орешником и широкотравьем, кленом и липой. Лесной растительностью занята и значительная часть поймы. В прирусловой пойме это смешанный елово-березовый лес с подлеском из черемухи, рябины, бузины и осинники с примесью серой ольхи. В притеррасной пойме это березняки на глубоких торфах с примесью ели и осины с ольшаниками. (4)

Прирусловая часть поймы характеризуется развитием почв дернового типа и дерновых оподзоленных, разной степени оподзоленности. Дерновые почвы формируются на илистых отложениях речного аллювия с хорошо выраженной слоистостью различного механического состава — от песка до легкого и среднего суглинка и даже торфа. Гумусовый горизонт темновато-серый с ко-

ричневатым оттенком, рыхлый, непрочнокомковатый, небольшой мощности — до 20 см. Содержание гумуса не превышает 2 %, реакция почв кислая, насыщенность основаниями невысокая.

Дерново-подзолистые почвы поймы отличаются от водораздельных аналогов большей оглееностью нижней части профиля, формируются на слоистом аллювии, а иногда и на погребенных перегнойно-глеевых почвах, перекрытых слоем суглинистого аллювия. Эти почвы характеризуются кислой реакцией, низкой насыщенностью основаниями (около 50 %), высокой гидролитической кислотностью (до 15 мг экв/100 г почвы), низким содержанием гумуса (до 3 %).

Выровненные повышенные участки центральной поймы заняты дерноволуговыми и луговыми, понижения между ними — почвами болотного типа. Луговые почвы здесь формируются на слоистом суглинистом аллювии и погребенном торфе в условиях поемного режима, но почти полном отсутствии аллювиальных процессов. Луговые почвы содержат 5 — 6 % гумуса, слабокислые или почти нейтральные (pH 6,2 — 6,3). Содержание обменных оснований до 26 и более мг экв.

В притеррасной пойме и понижениях центральной поймы формируются почвы болотного ряда часто на глубоких торфах: торфяные, торфянисто-глеевые, перегнойно-глеевые, иловато-перегнойно-железисто-гле-евые и др. В формировании этих почв участвуют в основном процессы торфонакопления и оглеения. Реакция этих почв слабокислая, сумма обменных оснований достигает 43 мг экв, степень насыщенности основаниями до 93 — 97 % [4].

Среднее течение реки Клязьмы (Кня-гинкинская пойма Ковровский р-н Владимирской обл.) пересекает пространства ал-лювиально-зандровой равнины. Здесь долина Клязьмы имеет уже четко выраженное асимметричное строение — высокий правый берег, сложенный коренными породами кар-

бона, и низкий левый берег. Ширина поймы достигает 5 км, с хорошо выраженным при-русловьем, центральной поймой и притер-расьем. Почвенный покров очень пестрый: в прирусловье преобладают дерновые песча-но-супесчаные и легко суглинистые — на гривах и лугово-болотные — в логах; в центральной пойме преимущественно глубокодерновые, дерново-луговые, луговые глинистые и тяжелосуглинистые кислые ожелез-ненные; в притеррасной пойме — луговоболотные и болотные. Дерновые почвы содержат небольшое количество гумуса- до 4 %, имеют слабокислую до нейтральной реакцию (pH 6,5), сумма обменных оснований 15- 18 мг экв. Луговые почвы центральной поймы богаче гумусом — до 8 -12%, более кислые (pH 5,2), гидролитическая кислотность до 9- 10 мг экв. , сумма обменных оснований 20 — 30 мг экв. Болотные почвы имеют кислую реакцию, высокую гидролитическую кислотность и низкую насыщенность основаниями (3).

Нижнее течение Клязьмы проходит по обширной Балахнинской низменности. Правый берег здесь высокий, левый — низкая широкая пойма, переходящая в древнеаллювиальную песчаную террасу. Для этой части поймы характерно широкое распространение остепненных лугов и высокая степень облесенности (дубняки, березняки, осинники, иногда с примесью сосны и ольшаники -в притеррасье).

Почвенный покров очень пестрый: дерновые, дерновые оподзоленные, сильно-ожелезненные лугово-болотные, луговые и болотные почвы.

Оподзоленные пойменные почвы приурочены к плоским повышениям центральной поймы, вышедшим из режима поем-ности, и развивающиеся в зональные дерново-подзолистые почвы.

В притеррасной пойме интенсивно идет процесс ожелезнения — почвы здесь содержат огромное количество железистых ортштейнов разного размера от мелких орт-штейнов до железистых ноздреватых плит.

На правобережье этого не наблюдается -здесь господствуют насыщенные дерновые почвы с pH 5,7 — 7,0 и насыщенностью основаниями до 93 % — сказывается влияние высокого коренного берега, сложенного пермскими известняками.

Различия в почвах левобережной и правобережной пойм объясняются особенностями строения речной долины, составом аллювия, химизмом поверхностных и почвенно-грунтовых вод и влиянием всех этих факторов на характер пойменного почвообразования. Это влияние прослеживается по всей долине Клязьмы и отражается на важнейших особенностях пойменных почв: распространение почв преимущественно легкого механического состава, преобладание кислой реакции в луговых и болотных почвах, интенсивный процесс ожелезнения (оруденения) и высокая подвижность глинистой плазмы этих почв, обедненность всех почв подвижными соединениями фосфора, широкое распространение оподзоленных почв [3].

К южно-таежной подзоне относится также и верхнее и среднее течение реки Москвы. Долина её проходит здесь по южным склонам Клинско-Дмитровской возвышенности, представляющей собой плоскую, сла-борасчлененную равнину, где воды р. Москвы и её притоков размывают известняки карбона: отсюда обогащенность аллювия карбонатами. Почвы поймы р. Москвы, характеризуются слабокислой или нейтральной реакцией (pH 6,6 — 6,9), высокой насыщенностью основаниями (96 — 98 %), в составе мелкозема заметны обломки карбонатных пород.

Пойма реки Москвы относится к типу ложбинно-гривистых и сегментно-гривистых пойм, структура почвенного покрова которых представлена обычно сочетаниями дерновых супесчаных и луговых глееватых. а также пятнистостями луговых глеевых и лугово-болотных почв суглинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Зарегулирование стока и отсутствие половодья привело к затуханию поемно-

аллювиальных седиментационных процессов, что нашло отражение в морфологии и микроморфологии почв: усилились биогенно-аккумулятивные процессы, активизировалась деятельность почвенной биоты, в результате чего профиль луговых почв приобрел облик зернистой почвы с макро- и мик-роагрегированным гумусовым горизонтом. В результате формируются две группы почв: дерновые (агроземы) супесчаные и луговые (агрозёмы) глинистые и тяжелосуглинистые. В почвах первой группы наблюдается незначительное ухудшение свойств при интенсивном сельскохозяйственном использовании (распашка) — разрушение структуры, потеря аморфных фору гумуса. В почвах второй группы происходит дегумификация, уплотнение, снижена пористость, обесструкту-ривание, усиление глеевых процессов и лес-сиважа- иллювиирования [1].

К территории южно-таежной подзоны относятся также долины и поймы рек зандровых полесских низменных равнин, сложенных древнеаллювиальными и водноледниковыми песками. Своеобразие их заключается в том, что на водоразделах соседствуют резко контрастные почвы — малогу-мусные песчано-супесчаные под сосновыми лесами и органогенные болотные.

Поймы полесских ландшафтов южной тайги изучались нами на примере поймы среднего течения реки Десны. Результаты этих исследований с подробной характеристикой почв нами опубликованы [8, 9].

Исследованные пойменные почвы Средней Десны, представленные здесь всеми тремя типами — дерновыми, луговыми и болотными (по Добровольскому, 1968), характеризуются легким механическим составом, бесструктурностью, небольшой мощностью прогумусированных горизонтов, оглеено-стью, ожелезненностью, слоистостью, наличием погребенных горизонтов. Почвы Левобережья являются кислыми и слабокислыми, Правобережья- насыщенными и карбонатными. Содержание поглощенных оснований максимально в болотных почвах (до 20 мг

экв.), в луговых — 10 — 18 мг экв., дерновых -до 13 мг экв/100 г почвы. Наиболее гумуси-рованы луговые кислые почвы — 5-11%, менее гумусированы луговые насыщенные -менее 5 %. Все исследованные почвы в основном хорошо обеспечены подвижными формами фосфора и калия.

Краткий обзор морфогенетических особенностей и физико-химических, и мик-роморфологических свойств исследованных нами пойменных почв дает возможность отметить не только зональные, но и подзо-нальные особенности пойменных почв лесной зоны: разный цвет почвы, разная реакция среды, различная мощность гумусового горизонта и различное содержание гумуса и его запасов, разный состав гумуса, разная степень гумификации гумуса и переработан-ности органических остатков, различная степень насыщенности почв основаниями: различное количество и состав почвенных новообразований. Эти различия не всегда и не во всех исследованных почвах пойм достаточно четко проявляются, иногда их возможно установить только с помощью мик-роморфологических методов, которые позволили установить, что дерновый, луговой и болотный макропроцессы (типы почвообразования) в условиях пойм проявляются в наборе и интенсивности проявления элементарных почвообразовательных процессов. Для дернового типа характерно гумусообра-зование и биогенное оструктуривание; луговой тип почвообразования сочетает интенсивное гумусообразование и гумусонакопле-ние, оглеение, лессиваж, биогенное и гидро-морфное оструктуривание, ожелезнение. окарбоначивание; болотный тип почвообразования проявляется в сочетании процесса интенсивного оглеения и торфонакопления.

Большое влияние на формирование пойменных почв оказывают специфические процессы пойменного почвообразования: поемность и аллювиальность. Морфология и микроморфология и химизм пойменных почв определяются соотношением и интен-

сивностью поемно-аллювиальных и собственно почвообразовательных процессов.

Существенное значение в почвах пойм имеют Мп-Бе и Мп-Ре-Са новообразования и кремневые организмы: по форме, размеру, окраске и вещественному составу новообразований диагностируются зональ-но-подзонально-региональные особенности пойменного почвообразования и степень гидроморфизма пойменных почв [1].

В заключение следует сказать, что в географии поименных почв отчетливо выявляются следующие закономерности:

зонально-географическая, обусловленная общими биоклиматическими условиями;

региональная, связанная с литологогеоморфологическими и геохимическими особенностями придолинных водораздельных ландшафтов, что отражается в петрографическом, гранулометрическом, биолит-ном составе, элементарном микростроении и вещественном составе новообразований; что проявляется в окраске почв, мощности гумусового горизонта, количестве и составе гумуса, тенденции к формированию профиля, аналогичного зональным почвам;

закономерность гидролого-геомор-фологическая, обусловленная продольным развитием речной долины, что находит отражение в сложении почв, степени их гидроморфизма;

закономерность литолого-геоморфо-логическая, обусловленная литоморфогене-зом пойменной террасы, которая проявляется в определенном расположении почв и структуре почвенного покрова в поперечном направлении поймы.

Эти же закономерности достаточно отчетливо прослеживаются и на подзональ-ном уровне.

Литература

1. Балабко П.Н. Микроморфология, диагностика и рациональное использование пойменных почв Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин: Автореферат докторской диссертации. -М.: 1991.

2. Гончарова И.Б., Востокова Л.Б. Биологическая продуктивность и зольный состав растительности аллювиальных луговых почв поймы Северной Двины. // Вестник Моск. ун-та. — Серия 17. Почвоведение. —1992.

3. Добровольский Г.В. Почвы речных пойм центра Русской равнины. — М.: Изд-во МГУ. 1968.

4. Почвенно-агрономическая характеристика АБС Чашниково. — М.: Изд-во МГУ, 1986.

5. Сабо З.Д.. Востокова Л.Б., Шишкина Н.Г. Качественное состояние естественных биогеоценозов пойм малых рек, и рациональное использование мелиорированных болотных почв Нечерноземной зоны РСФСР: В сб.научн.тр. Рациональное использование, охрана и воспроизводство лесных ресурсов. Вып. 184.-М.: 1986.

6. Шишкина Н. Г., Востокова Л.Б. Сравнительная характеристика потенциального плодородия почв речных долин южно-таежной подзоны (на примере долины реки Москвы) // Научн.тр. ! Вопросы лесовыращивания и рационального лесопользования,- Вып. 165. — М.: МЛТИ, 1984.

7. Шишкина Н.Г., Востокова Л.Б., Знаменская А.Л.. Балабко П.Н., Некрасова Л.В. Свойства, продуктивность почв и зродированность почвенного покрова долинных ландшафтов центральных округов Нечерноземья // Научн. тр. /Рациональное использование, охрана и воспроизводство лесных ресурсов — Вып. 198. — М.: МЛТИ. 1988.

8. Шишкина Н.Г., Востокова Л.Б. Особенности состояния и использования пойменных почв Дес-нинского Полесья // Научн. тр./ Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов — Вып. 286. -М.: МГУЛ, 1997.

9. Шишкина Н.Г, Востокова Л.Б, Балабко П.Н. Почвенно-экологическая оценка и бонитировка почв лесных насаждений в долине реки Десны // Научн. тр./ Лесопользование и воспроизводство лесных ресурсов. — Вып. 297. — М.: МГУЛ, 1999.

Подача питательных веществ в поймы рек | ЗЕМЛЯ 111: Вода: наука и общество

Печать

Поступление питательных веществ в поймы

Наводнение — это естественный процесс, который пополняет почву и питательные вещества в поймах. Конечно, поймы — идеальные места для сельского хозяйства — они ровные, вода доступна, и — по крайней мере, до модификации системы дамбами или плотинами — почвы являются одними из самых плодородных на Земле из-за повторяющихся наводнений, которые откладывают питательные вещества. богатые мелкозернистые отложения. Исторически это места крупных сельскохозяйственных и населенных центров, в том числе «Плодородный полумесяц» вдоль поймы Тигра и Евфрата (в настоящее время в значительной степени бесплодной из-за долгосрочного воздействия орошаемого земледелия и предотвращения наводнений) и поймы Нила ( см. Реку Нил и Асуанскую плотину ниже). Точно так же большая часть современного сельскохозяйственного производства локализована в поймах, включая Центральную долину Калифорнии, долину реки Саскуэханна, верхний бассейн Тигра и Евфрата, долину Нила и поймы рек Миссисипи и Миссури.

Предотвращение наводнений за счет комбинации дамб (которые контролируют сток реки) и дамб (которые искусственно направляют поток и направляют его вниз по течению, чтобы он не мог попасть на пойму) является стратегией ограничения потерь урожая и имущества, а также позволяет развитие в других районах, подверженных наводнениям. Этот подход, хотя в целом эффективен для ограничения краткосрочных потерь, влияет на плодородие почвы, системы грунтовых вод и состояние водных путей ниже по течению в долгосрочной перспективе. Например, предотвращение наводнений устраняет основной источник пополнения водоносных горизонтов в отложениях, заполняющих долины, которые лежат ниже поймы. Повторяющиеся паводки также служат для вымывания солей, которые естественным образом накапливаются в почвах за счет испарения и транспирации (т.е. в результате этих процессов вода выносится в атмосферу, но даже небольшое количество растворенных солей остается в почве). Уменьшение или устранение этого вымывания может привести к засолению почвы, что отрицательно скажется на ее плодородии.

Возможно, в первую очередь, устранение или ограничение пополнения запасов питательных веществ в пойме требует импортных удобрений для выращивания сельскохозяйственных культур. Чрезмерное применение удобрений, в свою очередь, приводит к стокам, обогащенным азотом и фосфатами, что влияет на водные виды и может вызвать эвтрофикацию озер и эстуариев ниже по течению. Это давняя проблема, которая приводит к цветению водорослей в устьях рек, потреблению кислорода органическими веществами (мертвые водоросли) и, в конечном счете, к «мертвым зонам» в этих регионах, которые влияют на рыболовство (рис. 2).

Рис. 2: Уровни растворенного кислорода в Мексиканском заливе летом 2011 г. Обратите внимание на четко очерченную «мертвую зону», протянувшуюся вдоль береговой линии Техаса и Луизианы.

Источник: NOAA (общественное достояние)

Контрольно-пропускной пункт обучения

1. Почему поймы исторически идеально подходят для сельского хозяйства? Назовите три причины.

Щелкните для ответа…

ОТВЕТ: Обеспечение питательными веществами, пополнение почвы, водоснабжение, обычно плоское. Можно также отметить, что реки служат транспортным путем для произведенных товаров.

2. Каковы основные негативные последствия прекращения пополнения биогенных веществ в поймах на экосистемы и здоровье рек вниз по течению?

Нажмите, чтобы ответить…

ОТВЕТ: Это приводит к добавлению удобрений и питательных веществ на землю, которые, в свою очередь, стекают в реку и, в конечном счете, в океан. Это приводит к цветению водорослей, которые извлекают растворенный кислород из воды и создают гипоксические или «мертвые» зоны, которые влияют на рыболовство и здоровье экосистемы.

‹ Водоемы: Воздействие плотин
вверх
Река Нил и Асуанская плотина ›

Урбанизация может превратить пойменные водно-болотные почвы из поглотителя в источник парниковых газов

Программа климатических исследований и разработок

30 ноября 2015 г.

Эта статья является частью осеннего выпуска Информационного бюллетеня Earth Science Matters за 2015 г.

Источники/использование: общественное достояние.

Пойменные почвы в Диффикулт-Ран, штат Вирджиния, теряют почвенный углерод из-за выбросов углекислого газа в атмосферу в этом урбанизированном водоразделе. Как видно здесь, пойма сухая большую часть года, с редкими и кратковременными наводнениями.

Круговорот углерода и секвестрация в экосистемах помогает регулировать климат и компенсировать антропогенные выбросы углерода. Почвы хранят большую часть углерода Земли, и возмущения могут превратить почвы из поглотителя углерода (где поступления больше, чем выбросы) в источник углерода (где выбросы больше, чем поступления). В частности, почвы водно-болотных угодий содержат очень большое количество углерода. Почвы водно-болотных угодий часто являются крупными поглотителями атмосферного углекислого газа (CO 2 ), уменьшая воздействие парниковых газов на климат из-за поступления от роста растений и медленного выделения при разложении в заболоченных почвах. Однако некоторые водно-болотные угодья также выделяют мощные парниковые газы метан (CH 4 ) и закись азота (N 2 O), что, возможно, нивелирует климатические преимущества поглощения CO 2 .

Роль пойменных почв в круговороте углерода и секвестрации изучена хуже, чем в других водно-болотных угодьях. Поймы широко распространены вдоль ручьев и рек и потенциально могут перехватывать углерод, выветриваемый из водосборных бассейнов. Предыдущие исследования предполагали, что почвы поймы в США могут иметь очень высокие скорости связывания углерода за счет наносов, но существует большая неопределенность в отношении величины, источников и судьбы этого углерода. Большее поступление углерода в результате осадконакопления может быть компенсировано увеличением скорости выброса парниковых газов из пойменных почв. Баланс поступления и выхода углерода из пойменных почв также может быть нарушен изменением землепользования в водосборных бассейнах, включая урбанизацию.

Источники/использование: общественное достояние.

Пойменные почвы в Диффикулт-Ран, штат Вирджиния, теряют почвенный углерод из-за выбросов углекислого газа в атмосферу в этом урбанизированном водоразделе. Как видно на этом снимке, пойма сухая большую часть года – время от времени случаются кратковременные наводнения.

Исследователи Геологической службы США недавно опубликовали результаты нового исследования, направленного на измерение потенциала секвестрации углерода в пойменных почвах и сопоставление поступления углерода от отложений и растительности с потерями от выброса парниковых газов и береговой эрозии. Входы, выходы и запасы углерода в пойменных почвах измерялись на всей территории Трудного пролива, пригородного водораздела в столичном районе Вашингтона, округ Колумбия, который является частью региона Пьемонт водораздела Чесапикского залива. Годовые темпы образования вегетативного опада, отложений, береговой эрозии, почвенного CO 2 , CH 4 и N 2 Выбросы газов O и размер резервуара почвенного углерода измерялись от истоков до устья водораздела.

Исследователи обнаружили, что выбросы CO 2 , CH 4 и N 2 O из почвы не увеличивались пропорционально поступлению углерода в результате отложений, что позволяет предположить, что поймы с более высоким уровнем отложений способны поглощать больше углерода. Однако выбросы CO 2 из почвы превышали поступление углерода в почву в результате отложений и растительности, что указывает на то, что эта пойма теряет почвенный углерод независимо от скорости осаждения. В среднем пойма выбрасывает в атмосферу 2 % хранящегося в почве углерода в год. Потеря углерода в почве поймы, вероятно, связана с длительным высыханием в результате урбанизации водоразделов, о чем свидетельствует снижение уровня воды в реке в периоды маловодья за последние 80 лет. Это исследование подчеркивает потенциальное влияние урбанизации водосборных бассейнов на круговорот углерода в почве поймы, который может вызвать изменение направления от секвестрации углерода к источнику углерода в атмосфере.