Генезис, класифікація, склад і властивості бурих лісових грунтів

Е. Раману в 1905 р в Центральній Європі виділив грунту, які в даний час називають «бурими лісовими», і назвав їх «центральноєвропейські буроземи». Г. Мургочі в 1909 р подібні грунту в Трансільванії назвав «бурими лісовими». Цей термін утвердився в науковій літературі в 1930, після Міжнародного конгресу ґрунтознавців. У нашій країні великий внесок у вивчення цих грунтів внесли К. Д. Глінка, Л. І. Прасолов, В. М. Фридланд, С. В. Зонн, Ю. А. Ліверовських, Н. Е. Руднєва, Г. І. Іванов та ін.

Процес формування бурих лісових грунтів відрізняється своєрідністю і називається буроземнообразовательним. Він включає гумусовоаккумулятівний процес, огліненіе і лессіваж. Підзолистий процес в бурих лісових ґрунтах не відбувається. Грунти розвиваються при відсутності підтікання грунтових або застою атмосферних вод, при промивному типі водного режиму (Середньорічний коефіцієнт зволоження перевищує 1). Однак в режимі зволоження є і сухий період, в основному в серпні-вересні, а на Далекому Сході - у вересні-жовтні, коли коефіцієнт зволоження знижується до 0,6 ... 1,0. До того ж в грунтах переважають невисокі плюсові температури, а грунтові розчини насичені С0₂. Все це сприяє накопиченню заліза, алюмінію, марганцю, фосфору, магнію, кальцію, мулу, або огліненний, тобто внутріпочвенного утворення глинистих гідро-слюдисто-монтморіллонітових мінералів на місці первинних, в результаті хімічних і біохімічних процесів. Особливо інтенсивно огліненіе відбувається в середній частині профілю, так як там встановлюються найбільш сприятливі теплової та водний режими. Слід зазначити, що гідроксиди та оксиди заліза рівномірно фарбують весь профіль грунту в бурий колір. Для грунтів характерний повернення підстав з опади. Мікрофлора і фауна безхребетних інтенсивно беруть участь в розкладанні опаду і рослинних залишків, внаслідок чого формується муллевий гумусовий горизонт. Розвиток процесів гуміфікації призводить до виникнення щодо рухомих бурих гумінових кислот при підпорядкованому утриманні фульвокислот. Останні утворюють з залізом органо-мінеральні комплекси. У грунтах міститься багато капролітов дощових черв`яків, що сприяє формуванню водопрочной структури. З верхніх горизонтів грунтів виносяться бікарбонати, тому в грунтах відсутні карбонати. Для бурих лісових грунтів характерний перенесення колоїдів і пилувато-мулистих частинок без руйнування мінералів, тобто лессіваж.

Тип бурих лісових грунтів підрозділяється на підтипи: бурі лісові типові (звичайні), бурі лісові кислі, бурі лісові опідзолені, бурі лісові лессівірованние, бурі лісові насичені (еутрофние), бурі лісові глейові, бурі лісові карбонатні (залишкові), бурі лісові опідзолені глейові. На Далекому Сході виділяють бурі лісові типові, опідзолені, вибілені, глеевато- і глеево-вибілені, жовто-бурі грунти.

Поділ бурих лісових грунтів на пологи пов`язано з характером почвообразующих порід. Основні пологи грунтів: звичайні (розвиваються на елювіальний та елювіально-делювіальних відкладах щільних порід-ознаки і властивості характерні для підтипів бурих лісових грунтів) - остаточно-карбонатні (на елювії-делювії і делювии карбонатних порід) - остаточно-насичені (на елювії і делювії основних магматичних порід) - червоноколірні або ферралітізірованние (на древніх червоноколірних елювіальний і делювіальних отложеніях- характерні ненасиченість грунтів підставами, підвищена кількість полуторних оксидів, низька ємність поглинання) - вторинно дернові (з потужним дерновим горизонтом зернисто-груднястій структури) - неполноразвітие.

на види бурі лісові грунти поділяють за вмістом гумусу, по щебнисті і каменистости, по глибині появи щебнистого і каменистости. за вмістом гумусу грунту поділяють на багатогумусні (gt; 10%), середньогумусні (5 ... 10%), малогумусні (lt; 5%). За щебнистого і каменистости грунту бувають: поверхнево-слабощебністие або кам`янисті (gt; 10% каменів і щебеню), поверхнево-среднещебністие або кам`янисті (10 ... 20%), поверхнево-сільнощебністие або кам`янисті (20 ... 40%) і дуже сільнощебністие або кам`янисті (gt; 40% покриття). За глибиною появи щебнистого або каменистости виділяють ґрунту: поверхнево (0 ... 30 см), неглубоко- (30 ... 50 см) або глубокощебністие (50 ... 100 см) або кам`янисті.

Бурі лісові типові грунти поширені в Західній і Центральній Європі, в Великобританії, а в Росії - на Зейсько-бурєїнськой і Амурської-Зейской рівнинах Далекого Сходу. В Європі вони приурочені в основному до областям поширення карбонатних морен і лесовидних суглинків. На Далекому Сході вони розвиваються на суглинному щебнистої елювії корінних порід, алювіальних глинах, підстилаються з глибини 1 ... 2 м пісками, під дубовими і дубово-черноберезовимі лісами з підліском з рододендрона. Грунти слабодіфференціровани. Шар підстилки невеликої потужності (1 ... 3 см). Опад розкладається протягом вегетаційного періоду внаслідок високої мікробіологічної активності.

Профіль бурих лісових типових грунтів складається з наступних горизонтів: Ао - A1 - A1B - B_t - ВС - С. Горизонт А1 (потужність 15 ... 30 см) буро-сірий, з міцною мелкокомковатой або капролітовой (зернисто-груднястій) структурою, з масою коренів і численними ходами дощових черв`яків, пухкий або слабоуплотненний, з поступовим переходом в горизонт А1В. Цей горизонт (потужність 30 ... 40 см) має грудкувату або ореховато-грудкувату структуру, містить багато коренів, ходів дощових черв`яків, капролітов, поступово переходить в горизонт B_t. Метаморфічний горизонт B_t (Потужність 30 ... 130 см) бурий або червоно-бурий, важкий по гранулометричному складу, щільний, ореховато, з корінням рослин і ходами дощових черв`яків, по гранях структурних окремо помітні органо-мінеральні плівки або скоринки, часто з уламками порід або щебнем- перехід в бурий горизонт ВС поступовий. грунтоутворюючих порід жовтувато-бура, частіше з суглинистого каменисто-щебнистого елювії, елювії-делювії щільних порід, рідше мелкоземістих відкладень.

Бурі лісові кислі грунти поширені в Західному Закавказзі, в передгір`ях західній частині Карпат на суглинисто-щебнистої елювії бідних підставами щільних порід (гранітів, гнейсів, гранито-гнейсів, піщаників) і на бескарбонатних делювіальних відкладеннях горбистих височин і рівнин. Потужність профілю коливається від 5 до 120 см. За морфологічною будовою грунтовий профіль слабо диференційований на генетичні горизонти (Ао - АОА<sub>1</sub> - А<sub>1</sub> - А<sub>1</sub>В - Bt - ВС - С). Переходи між горизонтами поступові. Грунт містить уламки порід і щебінь. Під Слаборазложівшийся підстилкою (до 7 см) з деревного опаду знаходиться перехідний грубогумусовий коричнево-чорний або коричнево-темнувато-сірий, неструктурний, пухкий горизонт AoА<sub>1</sub> (До 5 см) - далі йде сірий з коричневим відтінком або темно-бурий горизонт А<sub>1</sub> (5 ... 25 см). Цей горизонт в основному суглинний, часто щебнистий, грудкувате-дрібнозернистий або порошістой-зернистий. У цілинних грунтах горизонт А<sub>1</sub> поступово переходить в горизонт AB<sub>t</sub>. горизонт AB<sub>t</sub> (10 ... 20 см) сіро-бурий з коричневим, щебнисто-суглинний, грудкуватих або зернисто-грудкуватих. Текстурний або іллювіально-метаморфічний горизонт Вt,<sub>m</sub> (30 ... 70 см) має буру, вохристо-бурого забарвлення, щільний, грудкувате-ореховато з глянцевими плівками, уламками порід і щебенем, поступово переходить через буро-жовтий горизонт ВС в щебнисто-кам`янисту елювіальними або елювіально-делювиальную грунтоутворюючих порід.

Бурі лісові опідзолені ґрунти (рис.) Розташовані на делювіально-пролювіальних шлейфах.

Їх профіль слабо диференційований на горизонти (A₀ - А₀А₁- А₁А₂ - B_{t, m} - ВС - С). Ці грунту могутніше (120 ... 160 см) кислих неоподзоленнимі і на відміну від них мають освітлений буро-світло-сірий гумусово-елювіальний горизонт А₁A₂ порошістой-грудкуватої структури, а іноді і опідзолений горизонт, багатий Si0₂. Бурі лісові опідзолені грунти розвиваються на породах легкого гранулометричного складу частіше під сосново-дубовими лісами Далекого Сходу. Для слабких грунтів характерна кремнеземиста присипка в верхній частині горизонту B_t,_m, железисто-марганцеві конкреції і примазки, коричнево-бурі плівки по ореховатой окремо.

Бурі лісові еутрофние грунту (потужність 60 ... 90 см) формуються на елювії-делювії основних магматичних порід, тому мають високу біологічну активність. Вони зустрічаються в Приамур`ї, Біробіджані, в міжгірських улоговинах Великого Кавказького хребта, Східного Закавказзя і гірського Криму. Такі грунти формуються на невисоких (до 400 м над рівнем моря), добре дренованих схилах і вершинах гірського Криму. Від вищеописаних підтипів бурі лісові еутрофние грунту відрізняються більш темною коричнево-бурою забарвленням, слабокислою або нейтральною реакцією, значною насиченістю грунтового яка поглинає комплексу підставами. Горизонт В більш виветрелой, озалізнений.

Бурі лісові карбонатні грунти розвиваються на елювії і делювії крейдяних, юрських, тріасових вапняних порід, карбонатних моренах і лесах. Для них характерні: темно-бура з коричневе забарвлення, водопрочности зерниста або мелкоореховатая структура, важкосуглинисті або глинистий гранулометричний склад, часто з включеннями вапняних порід. Деякі з грунтів недостатньо потужні, якщо розвиваються безпосередньо на вапняках. Однак у всіх лісових карбонатних грунтах присутня іллювіально-метаморфічний горизонт.

Відео: Класифікація оксидів

У бурих лісових ґрунтах відзначається збільшення вмісту фізичної глини і мулистій фракції вниз за профілем з максимумом в іллювіально-текстурному горизонті B_t, що відображає процеси огліненія і лессіважа. У кислих опідзолених грунтах найбільшу кількість мулу міститься в обрії А₁ і в верхній частині горизонту B_t.

Мінералогічний склад великих фракцій залежить від складу вихідних порід. Первинні мінерали в основному схильні вивітрювання, особливо в горизонті А₁ покриті коричнево-бурими плівками, причому найбільшою мірою в горизонті B_t. Мулиста фракція містить переважно глинисті мінерали гідрослюдистої-монтморіллонітовую складу, каолініт, полуторні оксиди. В опідзолених грунтах переважають мінерали каолінітової і монтмориллонитовій груп. У грунтах на елювії гранітів виявлені бейделліт, каолініт, аморфні речовини, гетит.

Фізико-хімічні властивості бурих лісових ґрунтів залежать від складу порід, підтипів грунтів. найбільшим родючістю мають бурі лісові типові суглинні грунту, в горизонті А₁ яких міститься 5 ... 10% гумусу, різко убуває вниз за профілем (на глибині 20 ... 30 см всього 1,5 ... 3,0%). У складі гумусу переважають ульмінові кислоти. Гумус типу мюль. Реакція грунтів слабокисла і близька до нейтральної (рН 5,5 ... 6,0), відношення С: N = 13 ... 19. Ступінь насиченості підставами висока (70 ... 90%). У складі поглинених підстав домінує кальцій (gt; 50%). Ємність поглинання значна (20 ... 40 мг • екв / 100 г грунту). Водний і повітряний режими рівні.

Бурі лісові кислі грунти на відміну від типових мають кислу реакцію по всьому профілю, особливо у верхній частині, в якій рН сольової витяжки дорівнює 3,5 ... 5,0. Ступінь насиченості катіонами низька (10 ... 40%), ємність поглинання незначна (5 ... 20 мг· екв на 100 г грунту) - в обмінному стані знаходяться переважно катіони заліза і алюмінію. Гумусу міститься в обрії AoА₁ 15 ... 30%, в горизонті А₁- 5 ... 10%, а в горизонті B_t - До 1 ... 2%. Відношення С: N = 8 ... 15. У складі гумусу переважають ульмінові кислоти, пов`язані з полуторними оксидами. Грунти забезпечені рухомим калієм, а рухомого фосфору і гідролізуемого азоту мало. Грунти мають водопрочную структуру, високу шпаруватість, хорошу повітро-і водопроникність.

У бурих лісових опідзолених грунтах реакція ґрунтового розчину кисла і слабокисла (рН_С0Л 4,0 ... 5,8). У горизонті А₁ міститься З ... 10% гумусу. У опідзоленому горизонті кількість гумусу різко зменшується. У горизонті А₁ відношення С_гк: З_фк = 1. Гумінові кислоти переважно пов`язані з R₂O₃. У складі поглинених катіонів (20 ... 35 мг • екв / 100 г грунту) переважають кальцій і магній, тоді як водню і алюмінію міститься дуже мало. Ступінь насиченості катіонами не перевищує 40 ... 60%. Опідзолені виражена аналітично в виносі мулу з горизонтів А₁ і опідзолених, збагаченні S₁O₂ і зменшенні R₂O₃ у верхній частині профілю.

У бурих лісових еутрофних і карбонатних грунтах реакція слабокисла у верхній частині профілю і нейтральна або лужна в нижній. Кількість ульматного гумусу становить 6 ... 15%. Відношення С: N = 5 ... 9. Сума обмінних підстав найбільша (30 ... 65 мг • екв / 100 г грунту). Грунти мають більш вираженою і міцною структурою в порівнянні з ненасиченими грунтами.