Развитие процессов в почвах ветровальных западин
В результате мгновенных ИВП формируется отрицательная форма микрорельефа и на поверхность экспонируется материал внутрипочвен- ных горизонтов. Это, наряду с образованием ветровального "окна" в древостое, вызывает существенные изменения почвенных режимов: потепление, переувлажнение, снижение ОВП, повышение общей биологической активности.
Формирование непокрытой растительностью отрицательной формы микрорельефа сопровождается сильной активизацией латеральных процессов: бокового привноса воды; бокового привноса в растворах обменных катионов, гумуса, органо-минеральных соединений, аморфных полуторных окислов; бокового привноса в суспензиях ила, тонкой пыли и тонкодисперсных растительных остатков; поверхностного надувания растительного опада. Процессы бокового привноса воды, ила, тонкой пыли, гумуса и грубых растительных остатков поддаются ориентировочной оценке их интенсивности (рис. 79). Максимально они выражены во внутри- западинных понижениях-котловинах в первых годы-десятилетия после вывала. По зарастанию западины к 30-50 годам их интенсивность падает, а процессы бокового привноса ила и тонкой пыли практически нормализуются к фоновому состоянию.
На крутых склонах глубоких западин и внутризападинных котловин в первые годы после вывала интенсивно проявляется латеральный процесс микроконжелифлюкционного оползания почвенного материала, преимущественно материала элювиального горизонта. Интенсивность его возра-
сдает с усилением переувлажнения и ослаблением связности почвенного материала.
Вблизи ’’земляной стены” и ветровальной насыпи первые 30-50 лет после вывала интенсивно выражен латеральный процесс коллювиального бокового привноса мелкозема. Его скорость может намного превышать скорость обычных процессов почвообразования. Результатом развития коллювиальных процессов является постепенная трансформация части ветровально-усеченных почв западин в ветровально-усеченно-насыпные почвы бугров.
Импактно-ветровальное сдирание верхней части профиля почвы, "вспышка” латеральных процессов привноса и обусловленные ими изменения почвенных режимов приводят к сильной трансформации набора и сочетания обычных ЭПП.
В результате обнажения минерального материала внутрипочвенных горизонтов и формирования более контрастного температурного режима активизируется трещинообразование. Развитию крупных трещин способствует заполнение материалом элювиальных горизонтов ”дырок”, возникающих в горизонте Blt при выдергивании стержневых корней.
В первые 30-50 лет после вывала очень интенсивно идет процесс образования оторфованной подстилки. В зависимости от особенностей фонового биогеоценоза сильно активизируется или сильно тормозится разложение растительных остатков. В почвах всех исследованных западин значительно возрастает интенсивность протеолиза и минерализации. Очень активно, особенно в первые 100-150 лет, протекают процессы образования и аккумуляции гумуса, преимущественно кислого фульват- HOi о (см. рис. 79//).
В результате устойчиво повышенного увлажнения сильно активизируется отмывка поверхности минеральных зерен от пленок аморфных полуторных окислов - отбеливание. Это, наряду с повышенным содержанием протонов2, создает благоприятные условия для кислотного гидролиза и в горизонте ЕЦ - деградации иллита в смектите. В сильно переувлажненных минеральных горизонтах почв молодых ветровальных западин, отличающихся повышенными значениями pH,,степени насыщенности ППК и содержания подвижных форм алюминия, хорошо выражен процесс хлоритизации (рис. 80).
В условиях избыточного увлажнения и слабовосстановительной обстановки интенсивно развивается поверхностное и контактное оглеение, которое охватывает верхнюю часть профиля вплоть до горизонта Bl,(B2t). В зависимости от общих биогеоценотических условий и степени выраженности оглеение сопровождается очень активной железистой
Рис 79 Анализ ЭЛП (/) и ЭПП метаморфизма органического вещества (//) в почвах ветровальных западни (качественный уровень - Л^М1рад,|ни,/МфОНlt;1)
/ - интенсивность процесса в фоновой Цочве, 2 - интенсивность процесса в почве ветровальной западины. ?ЦЛА - суммарная целлюлоэолитическая активность; ?ПА - суммарная протеазная активность
" Содержание протонов оценивается по pH почвы in situ и содержанию в ней воды
сегрегацией или десегрегацией. Повсеместно развита очень активная дезагрегация (см. рис. 80).
Повышенное увлажнение и повышенная промываемость почв западин создают благоприятные условия для интенсивного протекания миграционных процессов. Дезагрегация материала и латеральный привнос ила способствуют активному развитию лессиважа. Интенсивные процессы отбеливания, кислотного гидролиза и бокового привноса аморфных полуторных окислов способствуют активному развитию альфегумусовой миграции (рис. 81).
В старых ветровальных западинах строение почвенного профиля обычно развивается в направлении к профилю фоновой почвы. Почвенные режимы трансформируются в направлении к фоновому состоянию. ИВП уже не выражены. Латеральные процессы в основном возвращаются к фоновому состоянию или очень слабо от него отличаются (см рис. 79/).
Интенсивность очень сильно активизированных в результате вывала трансформационно-элювиальных ЭПП постепенно снижается. Часть из них нормализуется к фоновому состоянию или замещается противоположно направленными процессами.
Сильно замедляется процесс подстилкообразования: в почвах старых западин его скорость лишь немного превышает фоновую. Микропроцессы разложения растительных остатков и трансформации азотсодержащих органических веществ, наоборот, постепенно активизируются.
Процесс отбеливания очень сильно ослабевает и постепенно замещается противоположно направленными процессами десегрегационно- железистой и/или иллювиально-альфегумусовой прокраски. Со снижением увлажнения и содержания протонов ослабевают кислотный гидролиз и деградация иллитов. С подкислением среды и повышением содержания* фульватного гумуса процесс образования хлоритов сменяется их деградацией.
Повышение промываемости почв приводит к ослаблению их оглеения. Постепенно восстанавливается или приближается к свойственному фоновым почвам значению равновесие процессов сегрегации-десегрегации железа. Дезагрегация замещается агрегацией (см. рис. 80).
С уменьшением увлажнения, улучшением агрегированное™ и снижением содержания наиболее мобильных веществ постепенно уменьшается интенсивность лессиважа и альфегумусовой миграции (см. рис. 81).
В мелких старых западинах сочетание действующих ЭПП часто приближается к фоновому. В глубоких западинах последнее, как правило, не достигается. Общим результатом ветровальной активизации подзолообразования в почвах западин является повсеместное значительное опускание нижней границы их элювиальных горизонтов.
Развитие процессов в ветровальной "земляной стене"
' Земляная стена” возникает в результате импактного ветровального сдирания верхних почвенных горизонтов корневой системой вываливаемого дерева и перемещения их материала объемом в несколько кубо- мсфов на расстояние и высоту до 6 м. Сдирание сопровождается локальным рыхлением, уплотнением, небольшими подвижками материала формирующейся ’’земляной стены” под действием сил ветровального сдирания и гравитации.
С 0-момента вывала в течение всего существования ’’стены” (30- 50 лет) активно действуют импактные ветровальные процессы осыпания ее материала. В первые год-два доминируют процессы осыпания-сдувания содранного растительного опада с внешней стороны стены и падения валунов, осыпания-обваливания крупных фрагментов глинистоиллювиальных и элювиально-иллювиальных горизонтов с внутренней сгороны ’’стены”. В течение первых 5-10 лет существования ’’стены” идет активное "непрерывное” ежегодное осыпание (обваливание, смывание) преимущественно минерального материала с внутренней сгороны "стены”.
Спустя 10 лет после вывала преобладает обваливание фрагментов минерального материала вместе с корнями, на которых они держались. С внешней стороны "стены” продолжается осыпание подстилки, материала органо-минеральных горизонтов и в небольшом количестве материала поверхностных минеральных горизонтов. Начинается отпадение отдельных корней й осыпание коры с комля. В 20-30 лет падает комель. К 30- 50 годам отпадают последние стоящие корни и "земляная стена” прекращает существование.
В "стене”,’несомненно, происходят латеральные процессы боковой миграции воды, растворов и суспензий и разнообразных подвижек фрагментов почвенного материала. Однако они действуют на небольших расстояниях и при наличии интенсивных ИВП осыпания играют второстепенную роль, которая трудно поддается оценке.
Материал "земляной стены" попадает в очень своеобразные условия максимальной открытости воздействию климатических и биотических агентов почвообразования. Сильно повышается сумма активных температур при резком возрастании амплитуды суточных, сезонных и годовых колебаний температуры и очень высокой периодичности циклов замерзания-оттаивания. Сильно возрастает амплитуда и периодичность циклов увлажнения-высыхания. Подкисляется почвенный раствор. Повышается общая биологическая активность.
В "земляной стене” сильно активизируются ЭПП метаморфизма органических остатков и минеральной массы, переорганизации почвенного материала и минеральной миграции. Изменения интенсивности некоторых из них поддаются ориентировочной оценке. Интенсивно разлагаются корни "земляной стены” и комель, мелкие растительные остатки. На поверхности минеральных фрагментов быстро образуются органогенные "корочки". Резко возрастает скорость образования и аккумуляции гумуса (рис. 82).
Сильное возрастание актуальной и обменной кислотности обусловли-
вает значительную активизацию кислотного гидролиза и, вероятно, трансформацию глинистых силикатов. Резкие и многократные перепады температур, высокая периодичность циклов промерзания-оттаивания, увлажнения-высыхания создают благоприятные условия для интенсивной физической дезинтеграции и вместе с подкислением почвенного раствора и повышением биогенности материала способствуют интенсивному ило- образованию и оглиниванию.
В "земляной стене" происходит активная переорганизация почвенного материала. Первоначальное кратковременное доминирование дезагрегации материала в 5-10-летних "стенах" сменяется активной его агрегацией, преимущественно в комковатые и зернистые педы (см. рис. 82). В "стене" активизируются процессы вертикальной миграции гумуса, аморфных полуторных окислов, ила и пыли, но они действуют на небольшие расстояния (внутри отдельных фрагментов) и трудно*поддаются оценке.
Особый интерес представляют микролатеральные процессы миграции гумуса, аморфных полуторных окислов и ила на расстояние до 2-3 см от вертикальной поверхности минерального материала.
Общим результатом активизации ЭПП в "земляной стене" являются:
а) частичное разложение материала несущих ее конструкцию корней;
б) обогащение минерального материала гумусом, аморфными и несиликатными окислами, илом и, вероятно, тонкой пылью; в) улучшение оструктуренности минерального материала "стены". В результате ИВП осыпания весь материал "земляной стены" в течение 30-50 лет переходит в ветровальную насыпь.
Еще по теме Развитие процессов в почвах ветровальных западин:
- Биохимические процессы в почвах
- Часть К. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И АЗОТА В ПОЧВАХ
- Ветровальная площадь
- 4.2. Амплификация в процессе развития
- Ритмы и корреляции в процессах развития
- Содержание и формы соединений фосфора в почвах
- ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ВБОЛОТНО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ
- Глава V УГЛЕРОД В БИОСФЕРЕ И ПОЧВАХ
- РОСТ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР НА ПЕРИОДИЧЕСКИ ИЗБЫТОЧНОУВЛАЖНЕННЫХ ПОЧВАХ ПРИОХОТЬЯ
- АЗОТ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯ В БИОСФЕРЕ И ПОЧВАХ
- Глава XIII МИГРАЦИЯ И АККУМУЛЯЦИЯСОЕДИНЕНИЙ КРЕМНЕЗЕМА В ПОЧВАХ
- К ВОПРОСУ ОПТИМИЗАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯКУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ НА БОЛОТНЫХ ПОЧВАХ В. К. Бахнов
- ТОКСИЧЕСКИЕ И ОПАСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯАЗОТА В ПОЧВАХ