Деятельность почвенной фауны и тип гумуса

1)Почвенные животные по их размерам обычно подразделяются на 5 групп: нано-, микро-, мезо-, макрофауну и мегафауну. В группу нанофауны объединяют самые мелкие животные организмы, размер которых менее 0,16 мм. Это одноклеточные простейшие, живущие в воде, заполняющей почвенные поры. Микрофауна представлена мельчайшими многоклеточными организмами, преимущественно также живущими в почвенной воде (ногохвостки, клещи, нематоды, тихоходки, коловратки). Их размер от 0,16 до 1,28 мм. Мезофауна самая многочисленная часть почвенных животных. Их размер от 1,28 до 10,2 мм. Мезофауна представлена мокрицами, энхитреидами, насекомыми, многоножками, пауками, моллюсками и др. Несколько менее разнообразен состав макрофауны (размер животных от 10,2 до 81,6 мм). В этой группе наиболее распространены крупные личинки насекомых и дождевые черви. К мегафауне (размер более 81,6 мм) относят роющих позвоночных животных (змеи, ящерицы, кроты, слепыши, слепушонки, цокоры, мыши и проч). Почвенные животные заселяют, в основном, верхние (глубиной до 20–40 см) горизонты почвы, в сухих местностях лишь отдельные виды проникают на глубину нескольких метров.
Почвенная фауна – важный фактор почвообразования, влияющий на все свойства почвы, включая ее плодородие. Деятельность почвенной фауны ускоряет гумификацию и минерализацию растительных остатков, изменяет солевой режим и реакцию почвы, повышает её пористость, водо- и воздухопроницаемость. Огромное значение для почвообразования имеет деятельность роющих почвенных животных, которая способствует углублению гумусового горизонта и перемешиванию слоев почвы, а также создаёт водопрочную зернистую структуру почвы.
НАПРИМЕР:В почвах тайги, лиственных лесов и лесостепи умеренного пояса главными роющими почвенными животными являются земляные (дождевые) черви. Они содержатся в почве в огромных количества – от многих тысяч до миллиона особей на 1 га и составляют 90% и более всей зоомассы этих лесов. Установлено, что черви на протяжении одного года могут переработать до 50–380 т почвы на 1 га. Пронизывая почву ходами, глубина которых достигает 8 м, земляные черви рыхлят ее, способствуя этим лучшей аэрации и увлажнению почвы на глубине. Они перемешивают почвенные слои, ускоряют разложение растительных остатков, создают мелкокомковатую структуру почвы и, таким образом, повышают ее плодородие. В течение нескольких лет почвенная масса полностью проходит через организмы червей.
2)В почвах гумус существует в трех основных формах, каждая из которых
образуется по преимуществу одной группой живых организмов.
Грубый гумус волокнистый (мор) состоит из растительных остатков,
подвергающихся разложению грибами; органические составляющие почвы здесь
не имеют еще прочных связей с глинистыми минералами, деятельность животных
и микроорганизмов если и проявляется, тс- весьма слабо.
Промежуточный тип гумуса (модер) являет собой смесь растительных
остатков с частицами, где органические соединения прочно связаны с
минеральной частью почвы.
В мягком гумусе (мулле) преобладают глинисто-гумусовые комплексы с
прочной связью обеих частей комплекса: образование таких форм гумуса тесно
связано с деятельностью микрофлоры и почвенной фауны, которые зачастую
действуют настолько взаимосвязанно, что выделить вклад каждого из этих
живых компонентов невозможно. Почвенная фауна особенно активна в
образовании именно мягкого гумуса.

 

Вопрос13

 

1)Лесная подстилка — напочвенный покров из разлагающегося опада, мелких веток, остатков крупных сучьев и стволов, отмерших корней и растений напочвенного яруса в лесах. Место обитания многих лесных беспозвоночных. Толщина подстилки составляет в среднем от 5 до 20 см.Это мертвый покров. Благодаря наличию подстилки верхний горизонт почвы имеет более высокую влажность (почва глубоких горизонтов, в которых сосредоточена основная масса корней деревьев, действующих как отсасывающие воду насосы, более иссушена, чем на безлесных участках). Подстилка предохраняет почву от промерзания, способствует ее воздухопроницаемости. Ежегодно пополняясь и разлагаясь в результате деятельности микроорганизмов и грибов, эта органическая масса образует перегной, или гумус, который производит глубокие изменения в нижележащих почвенных слоях и обусловливает особенности образования лесных почв.
2)Перегной лесных почв образуется двоякого рода: мягкий, или нейтральный, и грубый, или кислый, гумус. Мягкий гумус - продукт разложения рыхлой подстилки, которая обычно формируется под лиственными лесами, в особенности широколиственными, а также под хвойно-лиственными. Он характеризуется рыхлостью, мелкокомковатой или зернистой структурой, порозностью, нейтральной или слабокислой реакцией, обилием червей. В хорошо выраженном мягком гумусе может обитать до 5 млн. червей на 1 га; только количество прошедшей через их кишечник почвы доходит до 40 т на 1 га. Грубый гумус - обычный спутник чистых хвойных насаждений, в которых образуется плотная подстилка, и в особенности еловых. Почвы с грубым гумусом более холодные, отличаются относительно худшей водопроницаемостью, склонны к заболачиванию и подзолообразованию. Образуется кислый гумус без заметного участия животных (червей, бактерий), в нем мало нитробактерий, снабжающих растительность азотистыми веществами. Гумус, как плотный ковер, лежит на минеральном слое почвы, не смешиваясь с ним. Деятельность бактерий здесь заменяют грибы. В грубом гумусе обычно хорошо виден мицелий грибов, пронизывающий его своими разветвленными белесыми нитями (гифы). Мицелий, или грибница, - вегетативное тело всем известных шляпочных грибов. Мицелий врастает в ткани сосущих корней деревьев, снабжая их водой и превращая питательные вещества перегноя в соединения, усваиваемые лесной растительностью.

 

Классификация лесных подстилок:
Профессор Виктор Оганесович Таргульян дал следующую классификацию лесных подстилок: они бывают неморальные (от лат. nemoralis - лесной, широколиственных лесов), моральные (заболоченные, оторфованные), аморальные (сухая подстилка, на которой удобно лежать).

Химические свойства почв

Почвы, в соответствии с преобладающими в них химическими соединениями, могут быть кислыми, нейтральными и щелочными. Показатель кислотности почвы принято условно обозначать латинскими буквами рН с соответствующей цифрой. Сильнокислые почвы имеют рН 4 и меньше, среднекислые — 4—5, слабокислые — 5—6, нейтральные — 6—7, щелочные — 7—8, сильнощелочные почвы имеют рН 8—9. Эти свойства почв не являются незыблемыми. Их можно изменять, внося соответствующие органические и минеральные удобрения. Свое влияние оказывают также осадки, продукты разложения органических частиц и т. п. Нормативные показатели для садовой земли колеблются обычно в пределах от рН 4 до рН 8. При кислотности, большей чем рН 4 (например на торфяниКе), и при щелочности, большей чем рН 8, в почве содержатся вредные для растений вещества. Надо учитывать и то, что у различных растений бывают разные требования к химическим свойствам почвы. Слабокислые почвы устраивают, например, землянику, малину, крыжовник, яблоню, грушу, и наоборот, абрикосы, персики, черешня, вишня, слива нуждаются в щелочных почвах. В целом считается, что для большинства растений наиболее благоприятна нейтральная и даже слабокислая почва, т. е. такая, реакция которой колеблется в пределах рН 5—7. Чтобы точно определить свойства почвы на участке, надо ее образец послать на лабораторный анализ. Ориентировочно выяснить это мы можем и сами, полив комок сухой земли уксусом (щелочная земля будет шуметь) или промыв образец почвы дистиллированной водой и опустив в нее затем лакмусовую бумажку (при кислой реакции бумажка покраснеет, а при щелочной — посинеет). В природных условиях сделать вывод о кислотности почвы можно по некоторым типическим растениям. Например, на кислых почвах обычно растут хвощ, пикульник, мята, лютик, подорожник и т. п., на нейтральных — мать-и-мачеха, дикая или полевая редька; о щелочной реакции почвы нам сообщат такие растения-индикаторы, как ромашка, белый стелющийся клевер, горчица.

Повышенную кислотность можно снизить, внося в почву известь, а повышенную щелочность — добавляя кислые удобрения: суперфосфат, сульфаты и т. п. Разные виды почв обладают также и различной способностью удерживать постоянство химической реакции. Можно сказать, что большая часть почв имеет склонность к постепенному окислению. При этом песчаные почвы, в отличие от глинистых, постоянство химических свойств удерживают с трудом. В них следует вносить известь небольшими порциями, но зато часто, в то время как тяжелые почвы вынесут и более высокие дозы.

 

Вопрос 14

Теплово́й режи́м почв — совокупность и последовательность всех явлений поступления, перемещения, аккумуляции и расхода тепла в почве на протяжении определенного отрезка времени (так различают суточный и тепловой режимы). Основным показателем теплового режима является температура почвы (на разных глубинах почвенного профиля). Она зависит от климата, рельефа, растительного и снежного покрова, тепловых свойств почвы.

Тепловой режим обусловлен преимущественно радиационным балансом, который зависит от соотношения энергии солнечной радиации, поглощенной почвой, и теплового излучения. Некоторое значение в теплообмене имеют экзо- и эндотермические реакции, протекающие в почве при процессах химического, физико-химического и биохимического характера, а также внутренняя тепловая энергия Земли. Однако два последних фактора оказывают незначительное влияние на термический режим почвы. Количество тепла, приходящее изнутри земного шара к поверхности почвы, составляет всего 55 кал (230 Дж)/см² в год.

Радиационный баланс изменяется в зависимости от широты местности и времени года. В тундре он равен 10-20 ккал (42-84 кДж)/см², в южной тайге — 30-40 (126-167), в черноземной зоне - 30-50 (126-209), а в тропиках превышает 75 ккал (314 кДж)/см² в год.

И величина радиационного баланса, и дальнейшее преобразование фактически поступившего в почву тепла теснейшим образом связаны с тепловыми свойствами почвы: теплоемкостью и теплопроводностью. Однако наиболее крупные изменения в тепловом режиме почв определяются различиями общеклиматических условий. чаще всего о тепловом режиме судят по ее температурному режиму. Температурный режим графически изображается в виде термоизоплет - кривых, соединяющих точки одинаковых температур.

Температурный режим почв следует за температурным режимом приземного слоя, но отстает от него. Средние годовые температуры почвы возрастают с севера на юг и с востока на запад. В пределах России и сопредельных государств среднегодовая температура почвы изменяется в пределах от -12 до +20°С. Выделяются 2 области - положительных и отрицательных среднегодовых температур почвы на глубине 20 см. Геоизотерма 0°С проходит по диагонали с северо-запада на юго-восток. Область отрицательных среднегодовых температур на глубине 20 см. в основном совпадает с областью распространения многолетнемерзлых пород.

Типы температурного режима почв — по классификации В. Н. Димо выделяются следующие Т. т. р. п.:

1)Мерзлотный. Среднегодовая температура профиля п. имеет отрицательный знак. Преобладает процесс охлаждения, сопровождающийся промерзанием почвенной толщи до верхней границы многолетнемерзлых пород;

2)Длительно-сезонно-промерзающий. Преобладает положительная среднегодовая температура профиля п. Отрицательные температуры проникают глубже 1 м. Длительность процесса промерзания но менее 5 месяцев. Сезонно промерзающая толща не смыкается с многолетнемерзлыми породами. Не исключено отсутствие многолетнемерзлых пород;

3)Сезонно-промерзающий. Среднегодовая температура профиля п. положительная. Сезонное промерзание может быть кратковременным (несколько дней) и продолжительным (не более 5 месяцев). Подстилающие породы немерзлые;

4)Непромерзающий. Среднегодовая температура профиля п. и температура самого холодного месяца положительные. Промерзания не наблюдаются. Подстилающие породы немерзлые.

Во́дный режи́м почв — совокупность процессов поступления, передвижения и расхода влаги в почве.

Основной источник почвенной влаги — атмосферные осадки, количество и распределение которых во времени зависят от климата данной местности и метеорологических условий отдельных лет. В почву поступает меньше влаги, чем выпадает её в виде осадков, так как значительная часть задерживается растительностью, в особенности кронами деревьев. Вторым источником поступления влаги в почву является конденсация атмосферной влаги на поверхности почвы и в её верхних горизонтах (10—15 мм). Туман может оказывать значительно больший вклад в сумму осадков (до 2 мм/сутки), хотя и является более редким явлением. Практическое же значение тумана проявляется преимущественно в прибрежных районах, где в ночное время над поверхностью почвы собираются значительные массы влажного воздуха.

Часть поступившей на поверхность почвы влаги образует поверхностный сток, который наблюдается весной во время снеготаяния, а также после обильных дождей. Величина поверхностного стока зависит от количества выпавших осадков, угла наклона местности и водопроницаемости почвы. Выделяют также боковой (внутрипочвенный) сток, возникающий из-за различной плотности почвенных горизонтов. При этом вода, поступившая в почву, фильтруется через верхние горизонты, а дойдя до горизонта с более тяжёлым гранулометрическим составом, формирует водоносный горизонт, называемый почвенной верховодкой. Часть влаги из верховодки всё же просачивается в более глубокие слои, достигая грунтовых вод, которые в своей совокупности образуют грунтовый сток. При наличии же уклона местности часть влаги, сосредоточенной в водоносном горизонте, может стекать в пониженные участки рельефа.

Помимо стока, часть почвенной влаги расходуется на испарение. Из-за своеобразия и непостоянства свойств почвы как испаряющей поверхности, при одинаковых метеорологических условиях скорость испарения меняется сообразно изменению влажности почвы. Величина испарения может достигать 10—15 мм/сутки. Почвы с близким залеганием грунтовых вод испаряют гораздо больше воды, чем с глубоким.

Типы почвенной влаги

Формы воды в почве [1]

1 — частица почвы;

2 — гравитационная вода;

3 — гигроскопическая вода;

4 — почвенный воздух с парами воды;

5 — плёночная вода;

6 — зона открытой капиллярной воды;

7 — капиллярнная вода;

8 — зона замкнутой капиллярной воды;

9 — уровень грунтовых вод;

10 — грунтовые воды.

Движение воды в почве зависит от степени увлажнения и проявления разнообразных сил. Непременным условием передвижения влаги является разность сил (градиент). Все силы действуют на почвенную влагу в совокупности, но преобладает какая-то определённая в зависимости от влажности почвы. Соответственно

Свободная (гравитационная) вода заполняет крупные почвенные поры, под действием силы тяжести образует нисходящий ток, формируя верховодку и частично просачиваясь в грунтовые воды. За счёт гравитационной воды в почве проходят элювиальные и иллювиальные процессы, из неё образуются все другие формы почвенной влаги. Сама может конденсироваться из парообразной, но преимущественно пополняется за счёт атмосферных осадков.

Парообразная влага присутствует в почве при любом уровне её увлажнения, заполняя поры, свободные от капельно-жидкой. Различают активное и пассивное передвижение парообразной влаги. Первое обусловлено явлениями диффузии, второе происходит вместе опосредованно совместно с перемещением почвенного воздуха. Парообразная влага имеет большое значение в круговороте воды в почве, хотя на неё приходится не более 0,001 % от общей массы почвенной влаги. С течением времени пары воды из почвы улетучиваются в атмосферу, а запасы парообразной влаги пополняются из других форм, в том числе и физически связанных. При одинаковой температуре массы парообразной влаги перемещаются из участков, более насыщенных водяными парами, в менее насыщенные. При разной температуре движение осуществляется в область с меньшей температурой, но вовсе не обязательно, что в сторону более сухого участка. Парообразная влага циркулирует по всему профилю независимо от мощности и глубины залегания грунтовых вод.

Лёд образуется в почвах при понижении температуры из других форм влаги последовательно — начиная от свободных и заканчивая связанными. Так, гравитационная вода замерзает в незасоленных почвах при температурах, близких к 0 °C, а максимально гигроскопическая — только при −78 °С [2]. Промерзание почвы, смоченной не сильнее её общей влагоёмкости, сопровождается улучшением почвенной структуры за счёт спрессования зёрен и комочков водой, замёрзшей в крупных порах, и коагуляции коллоидов в незамёрзших объёмах воды. Промерзание же переувлажнённой почвы влечёт за собой её обесструктуривание из-за разрыва льдом структурных элементов. Замёрзшие умеренно увлажнённые почвы обладают некоторой водопроницаемостью, тогда как переувлажнённые почвы вплоть до своего оттаивания являются водоупорами. Замерзание всей находящейся в почве воды наблюдается для грунтов при температурах [3]:

Химически связанная (конституционная) влага — входит в состав молекул веществ (например Al(OH)3), образующих минеральную часть почвы, в виде гидроксильной группы, фактически участвуя лишь при их образовании (например, Al2O3 + 3H2O → 2Al(OH)3). При прокаливании почвы в интервале 400—800 °С удаляется, что сопровождается разложением соответствующего минерала. Наибольшее количество химически связанной воды содержится в глинистых минералах [4], поэтому о её содержании в почве можно судить по степени глинистости грунта.

Кристаллогидратная (кристаллизационная) влага — в отличие от химически связанной, входит в состав веществ целыми молекулами, образуя кристаллогидраты — CaSO4·2H2O (гипс), Na2SO4·10H2O (мирабилит) и др. Удаляется скачкообразно при температурах 100—200 °С, причём каждая последующая молекула воды отщепляется при более высокой температуре, что приводит лишь к изменению физических свойств минералов, а не к их разложению, как в случае с химически связанной влагой. В больших количествах такая вода имеется в мирабилитовых солончаках.

Химически связанную и кристаллогидратную влагу часто объединяют под названием гидратной. Гидратная влага в почве не передвигается и растениям недоступна.

Гигроскопическая влага — адсорбированная частицами почвы из атмосферы при её влажности менее 95 %, либо остающаяся в почве при её высушивании до воздушно-сухого состояния (обычно при влажности воздуха 50-70 %). Соответственно, при повышении влажности воздуха возрастает и величина гигроскопической влажности почвы. То же происходит и по мере утяжеления гранулометрического состава почвы, что особенно хорошо проявляется при высоком содержании в почве гумуса и ила с диаметром частиц менее 0,001 мм. По представлениям большинства исследователей, гигроскопическая влага не сплошь покрывает частицы почвы, а концентрируется лишь на некоторых участках.

Максимально-гигроскопическая влага адсорбируется почвой из атмосферы с относительной влажностью 95-100 %. При отрицательных температурах максимальная гигроскопическая влажность незасоленной почвы совпадает с процентным содержанием незамёрзшей воды в целом [6]. Адсорбционная способность частиц почвы зависит от их величины, формы и химического состава, причём даже на одной частице мощность слоя влаги может быть различной в зависимости от формы поверхности. При этом часть паров конденсируется на вогнутых участках, в результате чего суммарное количество воды имеет двойную природу, складываясь из адсорбированной и капиллярно-конденсированной влаги.

Гигроскопическая и максимально-гигроскопическая влага удаляются из почвы при нагреве до 100—105 °C, растениям эти формы недоступны.

Плёночная (молекулярная) влага — дополнительная влага, адсорбируемая почвой из жидкой фазы поверх слоя максимально-гигроскопической. С частицами почвы связана слабее, чем последняя, причём рыхлость возрастает от внутренних слоёв ко внешним. По этой причине плёночная влага, хотя слабо, но усваивается растениями. Передвигается она под влиянием градиентов напора воды, температуры и влажности почвы, а также осмоса, её скорость же ограничивается десятками сантиметров в год [5].

Капиллярная влага — удерживается и передвигается по мелким порам в почве под действием капиллярных сил. В порах более 8 мм в диаметре сплошной вогнутый мениск не образуется, так как капиллярные силы не выражены. В порах же менее 3 мкм вода находится преимущественно в адсорбированном состоянии, а капиллярное движение сильно затруднено или вообще отсутствует. Соответственно, наибольшая интенсивность капиллярного движения влаги наблюдается в почвах со средним гранулометрическим составом (лёссовидные суглинки и т.п.); осуществляется же оно сообразно градиентам влажности, температуры и химического потенциала (осмоса): в зоны с меньшим увлажнением и менее нагретые. Выделяется три вида капиллярной влаги: подпёртая (когда капилляры нижней своей частью сообщаются с водоносным горизонтом — почвенной верховодкой или грунтовыми водами), подвешенная (когда капиллярная влага оторвана от водоносных горизонтов и удерживается равнодействующей силой менисков) и посаженная (образующаяся при движении воды при резкой смене гранулометрического состава и на границах с внутрипочвенными пустотами). Капиллярная влага бывает открытая и закрытая (замкнутая) для проникновения воздуха. Закрытая находится непосредственно под водоносными горизонтами, и капилляры оказываются полностью заполнены водой, хотя и содержащей некоторое количество растворённого воздуха; вода же открытого типа чередуется в капиллярах с участками, заполненными воздухом и появляется в почве обычно через некоторое время после осадков или полива. Капиллярная влага легко доступна растениям и является одним из основных источников их водного питания; посредством её передвигается основная масса растворимых солей из нижних горизонтов.

Внутриклеточная вода содержится в отмерших неразложившихся частях растений. До полного разложения растительной массы такая вода растениям не доступна. Большой процент её имеется в слабо- и неразложившихся торфах, дернине и лесной подстилке.

Водные свойства почвы

Водопроницаемость — свойство почвы воспринимать влагу с поверхности, проводить её между ненасыщенными водой горизонтами и фильтровать через толщу горизонтов, насыщенных водой. Водопроницаемость оказывает существенное влияние на ход почвообразовательных процессов, формирование поверхностного, бокового и грунтового стока воды и на интенсивность водной эрозии.

Проникает вода в почву с поверхности под воздействием силы тяжести по крупным порам, параллельно рассасываясь в стороны под влиянием капиллярных явлений. Процесс восприятия сухой или слабоувлажнённой почвой воды называется впитыванием воды, измеряется коэффициентом впитывания.

Водоудерживающая способность- это свойство п. удерживать в себе то или иное количество влаги от стекания действием капиллярных и сорбционных сил. Количественно характеризуется влагоемкостью почвы .

Влагоёмкость

Водоподъёмная способность –этоспособность почвы поглощать и удерживать определённое количество влаги. В. п. выражается в процентах к массе сухой почвы или к её объёму, а также в миллиметрах водного слоя.

Водный баланс почвы

Водохозяйственный баланс - соотношение между приходом и расходом воды на какой-либо части земной поверхности за определённое время с учётом хозяйственной деятельности человека. В. б. составляется для бассейна внутренних морей (например, Каспийского), рек или их частей на годы различной водности и на наиболее напряжённые месяцы маловодных лет. Приходная часть баланса: сток поверхностных и подземных вод, образуемый атмосферными осадками, возвратные воды из канализационных систем, воды, фильтрующиеся с орошаемых полей, а также перебрасываемые из других бассейнов. Расходная часть: испарение с поверхности, воды, забираемые на производственные нужды (орошение, промышленное водоснабжение), для бытового водоснабжения и перебрасываемые в другие бассейны. В. б. даёт представление о водообеспеченности бассейна и при отрицательном балансе — о необходимости мероприятий по покрытию водного дефицита. Примером отрицательного В. б. может служить баланс бассейна Каспийского моря: с 1929 по 1945 приходная часть его была на 49 км³ меньше средней многолетней, что вызвало резкое (на 2,5 м) понижение уровня Каспийского моря по сравнению с уровнем, наблюдавшимся в течение последних 100 лет.

[править]Типы водного режима

Основы учения о типах водного режима были разработаны Г. Н. Высоцким. Для выделения типов учитываются следующие факторы: наличие или отсутствие в почве вечной мерзлоты, глубина промачивания почвогрунта до уровня грунтовых вод или только в пределах профиля, преобладание в толще почвогрунта восходящих или нисходящих токов воды. Сообразно с этим, выделяются следующие типы:

Из-за промывного типа водного режима, оксиды железа в подзолистой почве лёгкого гранулометрического состава откладываются на значительной глубине (~170 см)

Мерзлотный — в почве имеется вечная мерзлота, в тёплый период оттаивающая на небольшую глубину в пределах мерзлотного слоя, но с сохранением его значительной части. За счёт этого и атмосферных осадков над остаточным мерзлотным слоем формируется верховодка.

Характерные почвы: арктические, тундровые, мерзлотные лугово-лесные.

Сезонно-мерзлотный — распространён в регионах, где максимум осадков приходится на летний период и они промачивают почву до уровня грунтовых вод (Амурская область, юг Хабаровского края и др.). Зимой при этом почва промерзает на глубину более трёх метров, полностью оттаивая лишь в июле-августе. До этого времени водный режим местности носит все черты мерзлотного типа.

Промывной — отмечается в почвах районов, где осадков выпадает больше, чем испаряется. Нисходящие токи воды преобладают над восходящими и почва промывается до уровня грунтовых вод. Грунтовые воды в данных условиях как правило залегают не глубже 2 м от поверхности.

Характерные почвы: подзолистые.

Периодически промывной — в почвах территорий, где количество выпадающих осадков примерно равно испарению, причём во влажные годы будет наблюдаться больше количество осадков и, соответственно, промывной режим, а в сухие преобладание испарения и непромывной водный режим.

Характерные почвы: серые лесные.

Эрозионно-промывной — на участках, подверженных водной эрозии.

Непромывной — отмечается в почвенно-климатических зонах, где расходная статья водного баланса преобладает над приходной, влагооборотом охвачен лишь почвенный профиль, грунтовые воды залегают глубоко, нисходящие токи преобладают над восходящими (так как главный расход воды приходится не на физическое, а на транспирационное испарение).

Характерные почвы: чернозёмы.

Выпотной — при сумме осадков значительно меньше испарения. При этом испаряется не только влага, выпавшая в виде осадков, но часть высокостоящих грунтовых вод, в результате чего грунтовые воды поднимаются по капиллярам, достигая верхних горизонтов почвенного профиля. Так как в данных условиях грунтовые воды чаще всего минерализованы, то вместе с влагой по капиллярам переносятся растворённые соли.

Характерные почвы: солончаки, солонцы.

Застойный — распространён на заболоченных участках. Все поры почвы оказываются заполненными водой, испарению препятствует специфическая растительность (сфагновые мхи и др.).

Характерные почвы: болотные.

Намывной — при ежегодном продолжительном затоплении территории во время разлива рек.

Характерные почвы: аллювиальные (пойменные)

Вопрос 15

ГИГРОТОПЫ

(от гигро... и греч. topos — место), места произрастания (экотопы), различающиеся по условиям увлажнения субстрата. Обычно выделяют 6 основных ступеней (групп) влажности: 0 — очень сухие, 1 — сухие, 2 — свежие, 3 — влажные, 4 — сырые, 5 — мокрые. Для выявления гигротопов используются растения-индикаторы влажности, которые делятся на, ксерофиты (группы 0,1), мезофиты (2,3), гигрофиты (4,5). Иногда дополнительно выделяют ультраксерофиты (группа 0), мезоксерофиты (1,2), мезоксерофиты (3,4), ультрагигрофиты (5).

 

Вопрос 16

Рубки ухода за лесом — это форма ухода за лесом путём удаления из насаждения нежелательных деревьев (не отвечающих хозяйственным целям и отрицательно влияющих на рост и состояние лучших и вспомогательных деревьев) и создания благоприятных условий для роста лучших деревьев главных пород, направленная на формирование высокопродуктивных качественных насаждений и своевременное использование древесины.
Рубки ухода повышают полезные функции леса, дают возможность систематически получать дополнительное количество древесины. В процессе роста леса много деревьев отмирает, и задача рубок ухода — не дать им пропасть и в то же время создать лучшие условия для формирования остающихся. Рубки ухода могут давать значительное количество древесины, но часто деревья остаются гнить на месте, где были срублены. По мнению участников семинара «Коммерческие рубки ухода в Карелии», состоявшегося 21 — 22 октября 2010 г. в городах Петрозаводск и Сегежа, существующие в России правила проведения рубок ухода лишают их экономического и лесоводственного смысла [3]. В России древесина, заготовленная при рубке ухода, в полтора раза дороже, чем при сплошной рубке; в то же время, в Финляндии она дороже только на 20%. Большая разница в цене вынуждает предприятия заказывать издалека лес, заготовленный сплошной рубкой.

Рубки ухода приводят к уменьшению количества опада, но к увиличению количества опада на одно дерево .
улучшают растительные свойства, увиличивается работа микроорганизмов.
режим влажности изменяется, т.к. изменяется и транспирация.
после рубки ухода травянистый покров увиличивается на 15% по сравнению с контролем.
мхи и лишайники на т35 %
характер подстилки не изменяется.
меняется хим состав почвы.уменьшается количество азота, увиличивается Mg, Fe.
Вопрос 17

Влияние на почву мероприятий по очистке леса Очистка мест рубок. Очисткою мест рубок преследуются следующие цели: 1) борьба с насекомыми и грибными заболеваниями; 2) уменьшение пожаров; 3) улучшение почвенно-грунтовых условий; 4) облегчение появления подроста и развития его и 5) попадание лучей солнца на почву. Очистка мест рубок в силу экономических условий Севера является единственной мерой, помогающей естественному лесовозобновлению. Но, к сожалению, на этот вид лесокультурных работ мало обращается внимания. До передачи лесного хозяйства лесной промышленности очистка производилась лесным ведомством на десятипроцентные отчисления от продажной стоимости леса; в настоящее время леспромхозы очистку производят на операционные суммы в размере действительной потребности.
В довоенное время очисткой лесосек занимались очень мало. Примерно за время с 1924/25 по 1928/29 г. работы по очистке получили сравнительно большой хозяйственный размах, но впоследствии процент неочищенных площадей стал увеличиваться. В 1928/29 году по всему краю очищено было сплошных лесосек 25 385 га, выборочных - 137 233 га и осталось на 1930 год неочищенными: сплошной рубки—103 904 га и выборочной— 410629 га.
В 1929/30 голу по всем леспромхозам Северолеса очищено было сплошной рубки — 14 783 га на сумму 190 446 руб. и выборочной — 82876 га на сумму 212160 руб.; в лето 1931 года подлежит очистке сплошной рубки 151 тыс. га и выборочной — 270 тыс. га общей сметной стоимостью — 2857 тыс. руб.
Причина столь большого отставания работ по очистке от действительной потребности — недооценка лесозаготовляющими организациями значения культурных мероприятий в лесном хозяйстве и недостаток рабочих рук Стоимость очистки одного гектара при выборочной рубке равна, в среднем, 2 р. 50 к. и при сплошной — 10-12 руб.
Если очистка места рубок помимо санитарных мер ухода преследует цели и воспособления естественному возобновлению, то методы самой очистки в этом случае должны быть различны, в зависимости от способа рубки и типа леса. При выборочной рубке очистка лесосек заключается в следующем: все оставшиеся после заготовок вершинки деревьев обрубаются от сучьев, а еловые кроме того пролыскиваются (снятие коры ремнями); на песчаных почвах ветки разбрасываются равномерно по участку, а по сырым и свежим почвам — собираются в небольшие кучи, во избежание заболачивания. Разбрасывание ветвей по сухим и свежим песчаным почвам (например, в типе бора-беломошника) задерживает влагу в верхних слоях почвы, улучшает корневую систему и оказывает прекрасное действие на рост деревьев. Сжигание куч при выборочной рубке, во избежание порчи деревьев и подроста, не рекомендуется.
При сплошной рубке необходимо сжигать весь хлам, оставшийся после рубки (ветви, щепа), предварительно собрав его в кучи, еловые вершинки и стволы пролыскиваются так же, как и при выборочной рубке.
Мера эта препятствует размножению короедов. Лучше, конечно, снимать кору в несколько ремней и на всех сосновых отвалах и комлевых бревнах, брошенных в участках.

 

Вопрос 18

1.1 Классификация лесных пожаров и их экологическая роль
Лесной пожар - это горение, стихийно распространяющееся по лесной территории .
В зависимости от сгорающих материалов различают три основных вида лесных пожаров: низовые, верховые и почвенные или подземные . Наиболее распространенные низовые пожары. При низовых пожарах гибнут нижние наземные ярусы фитоценоза, живой напочвенный покров, подрост и подлесок. Различают беглые и устойчивые низовые пожары. К беглым относят пожары с быстро продвигающейся кромкой (скорость распространения более 0,5м/мин), когда сгорает лишь напочвенный покров, опад, подрост и хвойный подлесок. При устойчивом пожаре на участке длительное время продолжают гореть подстилка, валежник, гнилые пни. Участок при этом сильно дымит.
К верховым относятся пожары, при которых наряду с нижними ярусами растительности сгорает полог древостоя. Эти пожары возникают из низовых, как дальнейшая стадия его развития, причем низовой огонь является составной частью верхового пожара. При верховом пожаре древостой гибнет полностью.
Среди почвенных пожаров различают два вида: подстилочные и торфяные. Это деление обосновано особенностями горючих материалов: в одном случае горит подстилка, а в другом - слой торфа, причем его горение беспламенное.
Пожары неодинаковы по своей повторяемости интенсивности и развитию. Эти характеристики в первую очередь определяются климатическими условиями, аккумуляцией горючих материалов и их способностью к загоранию, почвами и особенностями рельефа местности.
Интенсивность и сила пожара описывают его поведение и последствия. Интенсивность - это физическая характеристика поведения пожара, определяемая как количество тепла, выделяющегося с единицы длины кромки фронта в единицу времени .
Сила пожара, в широком смысле, определяется как степень изменения экосистемы, под воздействием пожара. Сила пожара может быть определена через количество древесного отпада , теплоту, проникающую в почву при пожаре , количество поглощенной огнем биомассы или через сочетание перечисленных последствий .
Отклик экосистем на воздействие пожаров проявляется по-разному и зависит от вида и интенсивности пожара, климатических особенностей региона, строения древостоя, структуры нижних ярусов растительности и других факторов.
Пожары всегда были естественными и крайне важным фактором окружающей среды. Как экологический процесс, пожары оказывают влияние на динамику растительности и ее продуктивность , животные популяции , минеральный и углеродный циклы , почвенные биологическ