 |
30. Водный баланс почв. Влияние компонентов леса водный баланс почв.
|
|
|
|
30. Водный баланс почв. Влияние компонентов леса водный баланс почв.
Водный баланс почв - это соотношение между поступлением воды в почву и ее расходом.
Важнейший источник почвенной влаги – атмосферные осадки, количество и распределение которых в течение года определяются климатом местности и метеоусловиями отдельных лет. Осадки могут быть жидкими и твердыми. Основная их характеристика – годовая сумма, однако не менее важно и их внутригодовое распределение, которое существенно влияет на величину и режим атмосферного увлажнения почвы.
Осадки становятся почвенной влагой лишь после того, как полностью или частично впитаются в почву. Однако в почву поступает гораздо меньше влаги, чем выпадает ее в виде осадков.
Значительная часть осадков задерживается кронами древесного яруса. Величина задержания при этом зависит от породного состава насаждений, сомкнутостью полога и характера выпадающих осадков (ливневые задерживаются меньше, моросящие больше). Зависит количество задерживаемых осадков и от возраста древостоя, поскольку с течением времени происходят морфологические изменения, как отдельных деревьев, так и насаждения в целом.
Поверхностный сток. Жидкая влага, поступающая на поверхность почвы, впитывается в почву. Однако если интенсивность ее поступления превышает водопроницаемость почвы, то часть влаги будет стекать по поверхности, образуя поверхностный сток.
На величину поверхностного стока влияют величина уклона местности и строение ее поверхности (микрорельеф, состав и густота живого напочвенного покрова); количество осадков и интенсивность их поступления, а также водопроницаемость почвы.
|
|
|
Для характеристики величины почвенного стока используются показатель – коэффициент стока (отношение количества влаги, стекающей поверхностным стоком к объему количества влаги, поступившей на поверхность почвы).
Внутрипочвенный (почвенный) сток – довольно часто встречается в лесных почвах и обусловлен наличием горизонтов с низкой водопроницаемостью (иллювиальный). При интенсивном поступлении влаги в почву влага быстро доходит до иллювиального горизонта и задерживается под ним. При насыщении лежащих выше горизонтов до ПВ образуется водоносный горизонт, называемый почвенной верховодкой. При наличии уклона верховодка начинает стекать в почвенной толще, образуя внутрипочвенный сток.
Почвенный сток может возникнуть также, если почва состоит из двух слоев, резко отличающихся по ГС, причем верхний слой более легкий.
Чаще всего внутрипочвенный сток наблюдается весной, реже осенью.
Грунтовый сток. Часть влаги, поступившей в почву, просачивается в материнскую породу. На определенной глубине она достигает водоупорного слоя и образует водоносный горизонт, влага, содержащаяся в котором, называется грунтовой.
Значительная часть влаги, поступившей в почву, возвращается обратно в атмосферу в парообразном состоянии. Этот возврат происходит путем физического и физиологического испарения.
Физическое испарение – испарение влаги из почвы без участия растений.
Физиологическое испарение (транспирация) – испарение влаги из листьев и других органов растений. Величина транспирации практически равна величине десукции, под которой понимается процесс извлечения влаги из почвы корнями растений.
Общее количество влаги, возвращающейся в атмосферу всеми путями, характеризует собой величину суммарного испарения или эвапотранспирации.
Расход влаги на десукцию древесной растительностью зависит от состава древостоя и других причин и от года к году может изменяться в зависимости от погодных условий.
|
|
|
31. Водный режим почв и его основные типы (по А. А. Роде).
Водный режим почвы – это совокупность всех явлений поступления влаги в почву, ее передвижения, изменений физического состояния и расхода почвы.
Тип водного режима формируется под влиянием ряда факторов определяющих водный баланс.
-Климатический, - Рельеф, -Растительность, -Гидрогеологические условия, -Свойства почв (ГС, структура, водопроницаемость и тд. )
Тип режима во многом определяется соотношением между приходом и расходом воды, которое соотношение характеризуется двумя показателями 1-радиоцеонно индекс сухости. Коэффициент увлажнения=Испаряемость/сумма осадков.
Испаряемость – количество воды которое испаряется в данной местности за год с открытой водной поверхности.
Роде – выделил 6 типов водного режима.
ТИП РЕЖИМА: ПРИРОДНАЯ ЗОНА: МЕРЗЛОТНЫЙ ТУНДРА, СЕВЕРНАЯ ТАЙГА, ПРОМЫВНОЙ ЛЕСНАЯ ЗОНА, ПЕРИОДИЧЕСКИ ПРОМЫВНОЙ ЛЕСОСТЕПНАЯ, НЕ ПРОМЫВНОЙ СТЕПЬ, ВЫПОТНОЙ СТЕПЬ ПУСТЫНИ
Почва ежегодна, промывается до уровня грунтовых вод. Выпотной режим может вызвать засоление почв.
32. Почвенный раствор, его химический состав и концентрация в разных типах почв. Сезонная динамика концентрации почвенного раствора. Роль почвенного раствора в почвенных и биологических процессах.
Почвенный р-р, его состав и концентрация. Вода атмосферных осадков, поступающих в почву, всегда содержит некоторое кол-во растворенного углекислого газа и кислорода, иногда следы азотной и азотистой кислот, образующихся в атмосфере при грозовых разрядах, следы аммиака и некоторых других соединений. Вступая во взаимодействие с составными частями почвы, эта вода извлекает из них растворимые вещества и т. о. превращается в почвенный р-р или жидкую фазу почвы. Т. о, почвенный р-р – это жидкая фаза, включающую почвенную воду, содержащую растворенные соли и органические соединения, газы и коллоиды.
Почвенный р-р образует только свободная вода, способная растворять соединения почвы. Она представляет собой подвижную, динамичную и активную часть почвы, участвующую непосредственно в почвобразовательном процессе, биохимических и физико-химических реакциях почвы, круговороте и обмене веществ, а также питании растений.
|
|
|
Состав почвенного р-ра определяется тем взаимодействием, которое происходит между водой, составными частями почвы и живущими в ней растениями. Важнейшими формами этого взаимодействия являются:
–растворение водой растворимых минеральных и органических соединений почвы и газов почвенного воздуха;
–взаимодействие раствора с обменными ионами почвенных коллоидов;
–пептизация растворов почвенных коллоидов;
–взаимодействие с почвенными организмами и корневыми волосками растений.
В связи с этим в почвенном р-ре содержатся минеральные, органические и органоминеральные в-ва, представленные в виде ионных, молекулярных и коллоидных форм. Кроме того, в почвенном р-ре присутствуют растворенные газы: СО2, О2 и др.
Состав и концентрация почвенного р-ра очень изменчивы и зависят от многих условий, прежде всего, от сезонных изменений температуры и влажности почв, содержания в ней углекислоты и состава почвенного воздуха. При высокой влажности почвы после дождей и таяния снега, концентрация почвенного р-ра понижается, в сухое время повышаться, вследствие чего может происходить выпадение части растворенных веществ в осадок. Кроме того, на состав р-ра влияют происходящие в почве биологические и биохимические процессы, в частности минерализация органических веществ и усвоение растениями азота и зольных элементов.
В зависимости от типа почв и других условий в почвенном р-ре содержатся: анионы, катионы, водорастворимые органические вещества, растворенные газы (О2, СО2, аммиак и др. ), минеральные соли. К важнейшим катионам почвенного р-ра относятся Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+, H+, Al3+, Fe2+, Fe3+. Железо и алюминий в почвенных р-ах содержатся в основном в виде устойчивых комплексов с органическими веществами. Среди анионов преобладают HCО3-, OH-, Cl-, NO3-, H2PO4-, НРО42-, СО32-, SO42-.
Из минеральных солей в почвенном р-ре встречаются нитраты, нитриты, бикарбонаты, карбонаты, хлориды, сульфаты (кальция, магния, натрия, калия, аммония).
|
|
|
Концентрация почвенного р-ра повышается при понижении влажности почвы, усилении минерализации органических остатков и при внесении удобрений. Напротив, концентрация уменьшается, если идет вымывание солей, образуются нерастворимые соединения и происходит активное усвоение питательных веществ растениями.
Наиболее низкими концентрациями и кислой реакцией характеризуются почвенные растворы подзолистых и болотных почв таежной зоны.
В степных почвах (черноземах, солонцах и др. ) концентрация почвенных растворов существенно выше, чем в подзолистых и болотных почвах. В связи с более высокой биологической активностью этих почв в них существенно повышается содержание гидрокарбонатного иона, реакция становится нейтральной или слабощелочной. Более высокое поступление химических элементов с высокозольным опадом травянистых степных растений обеспечивает повышение концентрации и других катионов и анионов (кальция, магния, хлора, сульфат-иона). В солодях и, особенно, в солонцах резко возрастает количество иона натрия.
Наличие в почвенном растворе свободных кислот и оснований, кислых и основных солей определяют одно из важнейших для жизнедеятельности растений и процессов почвообразования его свойство – актуальную реакцию почвенного раствора, кислотность или щелочность почвы. Почвенный раствор является разбавленным раствором, в котором молекулы электролитов диссоциированы на гидратированные, т. е. окруженные притянутыми ими молекулами воды, ионы.
Почвенный раствор обнаруживает основные свойства разбавленных растворов – понижение давления водяного пара, повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, осмотические явления.
|
|
|
