WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Состав и содержание солей в почвах определяли в водных вытяжках. Содержание ионов + и - трилонометрическим методом, ионов K+ и Na+ - на пламенном фотометре, - аргентометрическим методом, - гравиметрическим методом (Теория и практика…, 2006).

Состав обменных катионов определяли по методу Пфеффера в модификации Молодцова и Игнатовой (Молодцов, Игнатова, 1975). Метод предназначен для определения состава обменных катионов в нейтральных и щелочных минеральных почвах, которые содержат водорастворимые соли, полностью переходящие в раствор при исследуемой степени увлажнения и емкость катионного обмена (ЕКО) которых не превышает 25-30 ммоль на 100 г почвы (Воробьева, 1998).

Глава 4. Распределение обменных катионов натрия и калия в почвах

4.1. Распределение обменного натрия и калия в почвах по катене

водораздельное пространство соленый ильмень

Выбранный ландшафт на данный момент представляет собой конечную стадию развития лугового биогеоценоза. Прекращение поемного режима и высокие температуры привели к тому, что гидроморфные виды растительности стали выпадать, уступая место более ксерофитным. К настоящему моменту времени район западных подстепных ильменей представляет собой ландшафт разной степени аридизации. В данной работе рассматривается ландшафт с наиболее жесткими и экстремальными для произрастания растений условиями.

Невысокие значения ЕКО (6,38-9,98 ммоль/100 г) говорят о преимущественно легком гранулометрическом составе (супесь, легкий суглинок, редко – тяжелый суглинок, глина). Низкие значения ЕКО указывают на частичную редукцию ППК.

Несмотря на высокий процент калия в ППК отдельных горизонтов (15,83% от ЕКО), его абсолютные количества незначительны (менее 1 ммоль/100 г почвы). Содержание обменного калия с глубиной снижается. Можно предположить, что в переносе калия на поверхность ключевую роль играет растительность. Минерализация растительного опада в условиях полупустыни происходит быстро, поэтому ППК поверхностного слоя насыщается калием, несмотря на крайне незначительное его количество.

Содержание ионов натрия в водной вытяжке характеризует запас Na+ в почвах в форме водорастворимых солей (рис.1). В пределах трансекты С, оно колеблется в широких пределах: от 0,52 до 18,33 ммоль/ 100 г почвы в верхних горизонтах и от 1,7 до 97 ммоль/ 100 г почвы в нижней части профиля.

Рис. 1. Соотношение содержания натрия в водной вытяжке и в ППК

Столь широкий диапазон значений указывает на наличие существенных различий в генезисе скоплений натрия на вершине (первичное накопление ионов во время отступления моря), на склоне (вторичное перераспределение за счет эрозии, денудации), и на шлейфе бугра (рассоление за счет деятельности паводковых вод до зарегулирования стока Волги, засоление за счет поступления денудационно-дефляционного материала с вершины, засоление минерализованными грунтовыми водами).

Максимальное содержание ионов натрия почвенного раствора находится в нижней части профиля почв вершины бугра, при движении вниз по склону наблюдается снижение содержания ионов натрия почвенного раствора. Наличие солонцового горизонта на вершине бугра препятствует движению ионов натрия почвенного раствора вниз по профилю.

Почвы вершины бугра не подвергались воздействию паводковых вод (перепад высот 20 м). Можно предположить, что это натриевые соли морского генезиса, отложившиеся еще во времена формирования самих бэровских бугров, при отступлении Хвалынского моря.

В исследуемом бугровом ландшафте, выявлена корреляционная зависимость между внедрением натрия в почвенный поглощающий комплекс и с его содержанием в водной вытяжке (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость содержания обменного Na от его концентрации в водной вытяжке из почвы (коэффициент корреляции 0,52).

На рисунке 3 представлено пространственное распределение обменного натрия в пределах почв трансекты С.

Рис. 3. Пространственное распределение обменного натрия (трансекта С)

Максимальное содержание обменного натрия приурочено к верхней части склона бугра (ПР С–1 – ПР С–4), максимумы содержания обменного натрия расположены в слое 20 см и ниже. На вершине процесс накопления натрия объясняется, главным образом, обменным замещением кальция на натрий. Можно предположить, что солонцеватость почв в верхней части склона бугра результат постоянного приноса солей натрия и вмывания его в горизонт В, где его содержание очень высокое (до 45% от ЕКО).

Хамраев С.С. (1984) выделил два случая осолонцевания почв капиллярно поднимающимися растворами солей.

Первый случай - недостаток натрия в почвенном растворе для вытеснения поглощенных ионов кальция и магния. Осолонцевание происходит в зоне испарения, и мощность слоя увеличивается сверху вниз. В исследуемом бугровом ландшафте имеет место недостаток натрия почвенного раствора для максимального проявления осолонцевания в рассматриваемом ландшафте, а не абсолютная нехватка натрия для вытеснения двухвалентных катионов из ППК.

Второй случай - натрия в почвенном растворе достаточно для вытеснения из ППК в раствор обменного кальция и магния, и мощность слоя увеличивается снизу вверх.

Биотический и эоловый факторы, по нашему мнению, также оказывают некоторое влияние на содержание обменного натрия, но оно может иметь место лишь в верхних горизонтах, ограниченных нижним пределом зоны атмосферного промачивания.

Недостаток натрия в почвенном растворе (I тип распределения обменного натрия по профилю) для максимального вытеснения двухвалентных катионов будет приводить к росту концентрации обменного натрия в средней части профиля (максимум содержания на глубине 20 – 30 см). На глубине 20 – 30 см почвенный раствор становится более насыщенным ионами натрия вследствие интенсивного испарения и роста концентрации за счет уменьшения объема (основной фактор) и поступления с поверхности солей, принесенных ветрами и аккумулированных галофильной растительностью (сопутствующий фактор). В результате наблюдается сначала возрастание содержания обменного натрия с глубиной до максимума в средней части профиля, а затем постепенное его убывание (почвенная прикопка ПРС – 1, ПР С – 9; рис. 4).

Рис.4. Изменение содержания обменного натрия по профилю (трансекта С) I тип

Процесс накопления обменного натрия в зоне верхней границы капиллярной каймы при паводках среднего уровня может идти по второму типу, когда натрия в растворе достаточно для вытеснения из ППК в раствор того или иного количества кальция и магния и солонцовый горизонт перемещается снизу вверх. Максимальное содержание обменного натрия в этом случае наблюдается в нижней части профиля и постепенно снижается при продвижении к поверхности ( ПР С – 2, ПР С – 3, ПР С – 4; ПР С – 10, ПР С – 11, ПР С – 12) (рис. 5).

Рис. 5. Изменение содержания обменного натрия по профилю (трансекта С) (II тип)

Для склона бугра (ПР С – 5, ПР С – 6, ПР С – 7, ПР С – 8) характерно невысокое содержание обменного натрия (около 1 ммоль/100 г) и четко выраженная дифференциация по почвенному профилю. (рис. 6). Значения содержания обменного натрия на поверхности и на глубине 60 см составляют 1,33 ммоль/100 и 1,52 ммоль/100 г почвы.

Рис. 6. Изменение содержания обменного натрия по профилю (трансекта С) (III тип)

(ПР С – 6), 0,69 ммоль/100 г почвы (20 – 23 см) и 0,85 ммоль/100 г почвы (60 – 63 см) ммоль/100 г почвы (ПР С – 7).В процессе дефляции и денудации вершины бугра, возможно, происходило перемещение верхних, частично рассоленных слоев вниз по склону. О влиянии приноса материала на почвы склона бугра говорит слоистость в строении профиля, отсутствие четких тенденций в распределении обменного натрия по слоям и незначительная степень солонцеватости по всему профилю.

Почвы подошвы бугра (ПР С – 14– 15), примыкающие к соленому ильменю представлены солончаками. Для них характерна слабая химическая солонцеватость почти по всему профилю, лишь на глубине 40-60 см содержание обменного натрия достигает величины, характерной для химических солонцов.

Рис. 7. Изменение содержания обменного натрия по профилю (трансекта С) (подошва бугра)

Распределение почв в почвенном покрове в пределах геоморфологического профиля C по степени химической солонцеватости (доля Na в ППК) следующее:

1. средне- и глубокостолбчатые автоморфные остаточные многонатриевые солонцы (ПР С–1 – 4) в верхней части катены;

2. солонцеватые и слабосолонцеватые почвы, подверженные денудационно-дефляционному воздействию (ПР С–5 – 10 в средней части катены);

3. солончаки (ПР С–11 – 15).

Таким образом, можно сделать вывод о комплексности почв дельтового ландшафта с буграми Бэра: бурые солонцы на вершине бугра, солонцеватые почвы на склоне бугра и солончаки у его подножья.

4.2. Распределение обменного натрия и калия в почвах по катене

водораздельное пространство пресный ильмень

Трансекта П, заложенная от вершины бугра до тростниковых зарослей у уреза воды, характеризуется меньшим перепадом высот (около 8 м), склон буг-ра гораздо более пологий.

Значения ЕКО по трансекте П колеблются от 23,52 ммоль/100 г почвы (ПР П–9, поверхность) до 9,28 ммоль/100 г почвы (ПР П–8, 60 см) – нижняя часть трансекты.

Содержание обменного калия в исследуемых почвах трансекты П находится в пределах от 0,69 ммоль/100 г до 3,59 ммоль/100 г почвы. Обменный калий распределен неравномерно и без каких-либо видимых закономерностей.

Максимальное содержание обменного натрия приурочено к вершине и нижней части склона бугра, максимумы содержания обменного натрия отмечены на глубине 40 см (2,43 ммоль/100 г почвы) и 20 см (2,87 ммоль/100 г почвы) соответственно.

Минимальное содержание обменного натрия приурочено к подошве бугра (ПР П–8, 60 см, ПР П–9, 30 см – 0,13 ммоль/100 г почвы). На рисунке 8 показано пространственное распределение обменного натрия в пределах трансекты П.

Рис. 8. Пространственное распределение обменного натрия (трансекта П)

Анализ данных позволяет выделить схожие черты распределения обменного натрия по профилю исследуемых почв трансекты П и С.

1. Возрастание содержания обменного натрия с глубиной до максимума в средней части профиля, а затем постепенное его убывание (ПР П–3, ПР П–7) (рис. 9).

Рис. 9. Изменение содержания обменного натрия по профилю (I тип) (трансекта П)

2. Максимальное содержание обменного натрия в нижней части профиля, постепенно снижающееся при продвижении к поверхности (ПР П–1, ПР П–5, ПР П–6) (рис. 10).

Рис. 10. Изменение содержания обменного натрия по профилю (II тип) (трансекта П)

3. Незначительное содержание обменного натрия и дифференцированное распределение его по почвенному профилю (П–2 – П–4) (рис. 11).

Рис. 11. Изменение содержания обменного натрия по профилю (III тип) (трансекта П)

Данные исследования обменных процессов свидетельствуют о незначительной степени осолонцевания почв трансекты П по сравнению с почвами трансекты С.

Распределение почв в почвенном покрове в пределах геоморфологического профиля П представлен:

1. среднесолонцеватыми почвами (ПР П–1) вершина бугра;

2. слабосолонцеватыми почвами (ПР П–2-4) подверженные денудационно-дефляционному воздействию;

3.глубокосолонцеватыми почвами (П–5 – П–7) (современное осолонцевание за счет грунтовых вод в период паводка);

4. несолонцеватыми почвами (ПР П-8-9).

Сходные черты в распределении обменного натрия по почвенному профилю катен водораздельное пространство-соленый и пресный ильмень позволяют сделать вывод об общности процессов осолонцевания двух столь контрастных ландшафтов. Гидрология и мезорельеф являются основными факторами, способствующими перераспределению обменного натрия. Сложный характер распределения, наличие двух зон осолонцевания говорит о резких изменениях гидрологии, которым подверглись оба ландшафта.

Глава 5. Распределение обменного кальция и магния в почвах

5.1 Распределение обменного кальция и магния в почвах

водораздельное пространство - соленый ильмень

Высокое содержание обменного кальция (5,92-11,68 ммоль/100 г, что соответствует 74-72% от ЕКО в поверхностном слое трансекты С (рис. 12), по видимому, связано с выщелачиванием солей Na под влиянием атмосферных осадков в нижележащие горизонты, где и происходит ионный обмен Са- Na.

Рис. 12. Пространственное распределение обменного кальция (трансекта С)

На шлейфе бугра количество обменного кальция не превышает 4,48 ммоль/100 г почвы, что соответствует 29,9% от ЕКО. Невысокие значения обменного кальция можно объяснить постоянным подтоком ионов натрия и магния при флуктуациях соленых вод ильменя.

Сопоставляя содержание кальция по данным водной вытяжки с содержанием кальция в ППК можно сделать вывод об отсутствии какой-либо корреляции между этими значениями. Содержание кальция по данным анализа водных вытяжек во много раз превышает его содержание в ППК по всему профилю.

Характер распределения обменного кальция по трансекте С и снижения его содержаний с глубиной указывает на различия в длительности, интенсивности хода обменных процессов в почвах вершины, склона и подошвы бугра.

Обменный магний по профилю в пределах трансекты С распределен более равномерно, чем обменный кальций и натрий (рис. 13). Обменный магний составляет в среднем от 25% на поверхности до 35% в нижней части профиля от ЕКО.

В целом, можно отметить увеличение содержания обменного магния вниз по склону. Сопоставляя содержания обменного натрия и магния в ППК в исследуемых почвах, можно предположить, что в солонцовых и среднесолонцеватых почвах магний является конкурентом натрия и лишь в условиях значительного преобладания в почвенном растворе последнего происходит образование солонца.

Рис. 13. Пространственное распределение обменного магния (трансекта С)

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»