Обмен влагой между почвой и грунтом
Если почва развита на мощной толще рыхлого наноса, то на некоторой глубине можно обнаружить насыщенный влагой слой, подстилаемый водоупорным слоем грунта.
Если водоносный горизонт и находящаяся над ним капиллярная кайма расположены глубоко и целиком находятся в толще грунта, т. е. верхняя граница капиллярной каймы никогда не проникает в почвенную толщу, мы называем содержащиеся в нем воды собственно грунтовыми. Глубокое залегание отнюдь не исключает возможности их питания влагой, просачивающейся через
почвенно-грунтовую толщу. Такие воды при наличии гидравлического напора образуют грунтовый сток.
При менее глубоком залегании грунтовых вод их зеркало, или связанная с ним капиллярная кайма, могут периодически подниматься (например, вследствие инфильтрации атмосферных осадков), входить в почвенный слой
Рис. 8. Схематическое изображение автохтонных (вверху) и аллохтонных (внизу) грунтовых вод вг—водораздел, аб—терраса. /—корнсобитасмый слой, 2—зеркало грунтовых вод и капиллярная кайма
и удерживаться в нем в течение длительного промежутка времени. Пребывание зеркала грунтовых вод в почвенной толще существенно отражается как на их составе, скорости, характере и направлении их передвижения, так и на всем их режиме. Поэтому такие воды мы выделяем в особую категорию и называем их почвенно-грунтовыми.
Почвенно-грунтовые воды под действием гидравлического напора могут, подобно грунтовым водам, двигаться в боковом направлении, образуя почвенно-грунтовый сток. Верхний слой этого потока, двигающийся в пределах нижней части почвенной толщи, участвует в почвенном стоке; нижний слой того же потока участвует в грунтовом стоке. Почвенно-грунтовые воды могут иметь двоякое происхождение, что показано на рис. 8. Первый случай изображен вверху. Он имеет место в условиях, которые уменьшают скорость оттока грунтовых вод: равнинность
местности, отсутствие дренирующей эрозионной сети, горизонтальное залегание и небольшая глубина водоупорного слоя. Зеркало грунтовых вод, возникающее вследствие инфильтрации в почву атмосферных осадков, может приближаться в этих условиях к дневной поверхности.
Близость почвенно-грунтовых вод к дневной поверхности облегчает проникновение в них влаги атмосферных осадков при концентрированном ее поступлении (снеготаяние, обильные ливни и т д) В этом случае почвенногрунтовые воды образуются в самой почве или непосредственно под ней за счет местной инфильтрации и представляют собою одну из форм почвенной влаги. Поэтому такие воды мы называем автохтонными.
Эти воды не могут быть дополнительным источником увлажнения для данной почвы, так как они представляют собой лишь преобразованную влагу атмосферных осадков Однако при сравнении почв, получающих одинаковое количество осадков, влагообеспеченность растений на почве, грунтовые воды которой залегают неглубоко, выше, чем в случае глубокого залегания, т к в последнем случае часть влаги атмосферных осадков уходит за пределы почвенной толщи и, следовательно, теряется для растений.
Другой случай изображен на том же рис. 8 внизу. Почва расположена на пониженной поверхности аб — на террасе, шлейфе склона и т д.
Если в первом случае расход почвенно-грунтовых вод на испарение и десукцию никак не компенсируется, вызывая лишь понижение их уровня и постепенное замедление расхода, то во втором случае расход в той или иной мере компенсируется притоком грунтовых вод Это обстоятельство повышает влагообеспеченность растений и отражается на почвообразовании Режим влажности в этом случае обладает большей устойчивостью. Кроме того, аллохтонные воды всегда более или менее минерализованы В результате испарения почвенно-грунтовых вод соли накапливаются в почве, почва засоляется Веществами, засоляющими почву, могут быть соединения железа, бикарбонат кальция, хлориды и сульфаты кальция, магния и натрия — в зависимости от состава питающих грунтовых вод.
Степень участия в почвенном влагообороте и в почвообразовании грунтовых вод во втором случае может быть различной и зависит главным образом от климатических условий. Влага грунтовых вод вступает в почвенный профиль снизу, из грунта На своем пути она встречает инфильтрирующуюся сверху влагу атмосферных осадков. В областях, где испаряемость ниже, чем сумма осадков, влага грунтовых вод постоянно оттесняется вниз влагой, инфильтрирующейся сверху Она проникает в почву лишь в периоды, лишенные осадков, смешивается с остальной почвенной влагой, образуя аллохтонные почвенно-грунтовые воды Следовательно, в таких климатических условиях грунтовые воды служат своеобразным водоупором для инфильтрирующейся сверху влаги осадков и вызывают ее застой и сопряженное с ними заболачивание или способствуют возникновению и поддержанию почвенного стока, если для этого имеются благоприятные условия в отношении рельефа
В тех же областях, где испаряемость превышает количество осадков, грунтовые воды, поступая в почву, создают в ней длительно существующий восходящий ток влаги, несущей в себе соли Восходящий поток влаги поддерживается высокой испаряемостью. Он может прерываться и даже сменяться нисходящим током лишь в те короткие периоды, когда происходит более или менее концентрированное поступление влаги на поверхность почвы в количествах, компенсирующих ее расход на испарение и десукцию растительным покровом Таким образом, доля участия грунтовых вод в формировании аллохтонных почвенно-грунтовых вод в этом случае гораздо больше Влага восходящего потока при наличии хорошо развитого растительного покрова в большей части перехватывается корнями растений на нижней границе корнеобитаемого слоя Здесь происходит и разгрузка по
тока восходящей влаги от солей, которые накапливаются в почве на ее нижней границе. Влага, освобожденная от солей, поглощается корнями растений, а затем транспирируется в атмосферу.
При слаборазвитом или нарушенном растительном покрове влага аллохтонных почвенно-грунтовых вод достигает дневной поверхности и испаряется. Содержащиеся в ней соли выпадают в поверхностных слоях почвы. Этому способствуют засушливость климата, а также высокая минерализация притекающих грунтовых вод, которая благодаря токсическому действию солей подавляет развитие растительности.
Еще по теме Обмен влагой между почвой и грунтом:
- Взаимодействие между самками и родственные отношения между ними
- Определение обменного калия в почве.
- Посев в открытый грунт
- Подготовка рассады к высадке в грунт
- Фильтраторы эпифауны твёрдых грунтов
- ВОДООБМЕН БОЛОТ С ПОДСТИЛАЮЩИМИМИНЕРАЛЬНЫМИ ГРУНТАМИ
- Передвижение веществ и их обмен
- Определение обменного калия по Чирикову
- Определение обменного калия по Кирсанову.
- Органы выделения и водно-солевой обмен.
- МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНОГО И МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНОВ