Аллювиальные, или пойменные почвы
Аллювиальные, или пойменные почвы обладают хорошим плодородием. Они образовались в бывших речных руслах, дельтах, поймах рек. В половодье и во время паводков эта местность затапливается. Вместе с полой водой на эту территорию привносится аллювий – отложения обломочного происхождения, а также песок, ил, глина. Они незамедлительно вовлекаются в процесс почвообразования, способствуют формированию пойменного почвенного покрова.
В этой статье мы расскажем подробно об аллювиальных почвах, их распространении и особенностях. Вы узнаете, какие факторы влияют на их формирование, как они классифицируются. В конце статьи мы опишем, как пойменные покровы используются человеком.
География аллювиальных почв
Пойменные покровы занимают около 3% от всей площади мировых почв. Они встречаются практически во всех природных зонах, на территории речных пойм. Это позволяет их отнести к типу интразональных. При этом аллювиальные почвы располагаются не только в долинах больших рек, но и маленьких. Их нет разве что в Антарктиде – на покрытом толстым слоем льда материке.
В России самые крупные площади аллювиальных почв встречаются в долинах крупных рек: Оби, Амура, Лены, Иртыша, Енисея, Волги, Камы, Оки, Дона и других. Это хорошо отражено на карте ниже из Национального Атласа почв Российской Федерации:
Пойменные почвенные покровы на карте отмечены темно-красным цветом. Их общая площадь в России, согласно информации из этого же атласа, составляет около 3,16 %.
В следующем разделе мы расскажем, какие факторы влияют на формирование пойменных покровов.
Условия образования аллювиальных почв и их особенности
Особенностью формирования почв в зоне речных пойм являются два активно проходящих специфических процесса почвообразования.
Они называются:
- Поемный
- Аллювиальный
О каждом читайте далее.
Поемный процесс
Поемным называется процесс затопления пойм полыми водами. Обычно он имеет сезонный характер – чаще всего проходит весной. При этом пойменная территория может затапливаться полностью или частично.
Причинами поемного процесса являются:
- Весеннее снеготаяние в бассейне реки
- Таяние ледников в истоке реки
- Ливни
- Сезонные муссонные дожди
Полые воды – это своеобразное ежегодное орошение почвенных покровов в поймах.
Поемный процесс оказывает влияние на:
- Уровень, состав и минерализацию грунтовых вод
- Водный режим почв
- Смягчение почвенного климата
- Интенсивность микробиологических процессов в почвенном покрове
- Характер и развитие флоры
- Солевой режим почв
Также большое влияние на формирование аллювиальных почв оказывает продолжительность поемного процесса. Ведь затапливаться территория может как на короткий срок, так и на длительное время, в зависимости от дренажных свойств грунта в пойме. Если затопление длится долго (месяц и больше), в почве запускается процесс заболачивания, начинает развиваться болотная растительность.
Аллювиальный процесс
Под аллювиальным процессом понимают накопление речных отложений на поверхности почвы в результате паводков и половодий. Аллювий приносится в пойму вместе с полыми водами и оседает там. Также сюда относится размывание берегов и границ поймы.
Аллювиальный процесс протекает по-разному на различных территориях.
Так, пойма, в зависимости от удаленности ее от русла, делится на следующие области:
- Прирусловая
- Центральная
- Притеррасная
В первую очередь они отличаются друг от друга рельефом. На схеме это выглядит так:
Части поймы отличаются между собой не только очертаниями поверхности, но и составом аллювиальных отложений. Это связано с тем, что в прирусловой пойме оседает больше всего галечника и песчаных частиц, а в центральной и притеррасной частях – илистых и пылевидных. Кроме того, у них будут различные гидрологические условия, растительность и, как следствие, почвенные покровы.
Помимо поемного и аллювиального процессов на формирование пойменных почв оказывают влияние и некоторые факторы почвообразования.
Среди них:
- Рельеф
Как мы уже говорили выше, пойма делится на части в зависимости от своего рельефа. Именно он влияет на то, какая почва и с каким составом будет развиваться здесь в дальнейшем.
Так, прирусловая пойма обычно находится на небольшой возвышенности, может иметь волнистую форму. Центральная область характеризуется равнинным рельефом. Притеррасная пойма располагается в низине (относительно центральной). В связи с этим она часто бывает заболочена.
Подробнее об этом читайте в нашей статье Рельеф как фактор почвообразования. - Растительность
В поймах распространена луговая разнотравная растительность, а также болотная, иногда древесная и кустарниковая. В связи с этим здесь активно проходит дерновой почвообразовательный процесс, связанный с накоплением в почве органики в результате деятельности растений и микроорганизмов. Это объясняет хорошие плодородные свойства аллювиальных покровов.
Подробнее об этом читайте в нашей статье Биологический фактор почвообразования. - Почвообразующая порода
В роли почвообразующей породы для пойменных покровов выступает аллювий – переотложенные обломочные породы различного генезиса. Они поступают в почву чуть ли не ежегодно вместе с полыми водами и тут же вовлекаются в почвообразовательный процесс. Отсюда появляется слоистость покровов. Благодаря этому почвы «растут» вверх, систематически получая новые порции материнской породы. Это, в своем роде, очень уникальный процесс.
Подробнее об этом читайте в нашей статье Почвообразующая порода как фактор почвообразования. - Грунтовые воды
Грунтовые воды в разных частях пойм находятся на разных уровнях. В прирусловой части во время паводков и половодья они опускаются глубоко вниз и практически не участвуют в почвообразовании. В центральной области грунтовая влага взаимодействует преимущественно с нижними слоями почвы, провоцируя процессы оглеения. В пониженных частях рельефа воды стоят высоко и, вместе с полой влагой, подтапливают притеррасную пойму, провоцируя заболачивание.
Подробнее об этом читайте в нашей статье Грунтовые воды как фактор почвообразования.
Мы перечислили самые главные факторы, которые способствуют формированию аллювиальных почв. Но, в зависимости от природной зоны и местных условий, другие факторы также могут оказывать влияние на их почвообразовательный процесс (например, аридный климат или горная местность).
К главным особенностям пойменных покровов можно отнести:
- Слоистость
- Строгую зональность
- Молодой возраст
- Формирование на переотложенной коре выветривания из обломочных пород
- Одновременность протекающих процессов почвообразования и формирования материнской породы
- Наличие крупных каменных частиц и галечника в составе
- Высокую населенность живыми организмами
- Повышенную влажность
Классификация аллювиальных почв
Ученые классифицируют аллювиальные почвы по разным критериям. В нашей статье мы рассмотрим лишь самые основные.
Так, одна из типологий основана на разделении пойменных покровов в зависимости от характера аллювиальных отложений.
Они могут быть:
- Слоистыми
- Зернистыми
- Слоисто-зернистыми
Последняя разновидность считается переходной.
Главные отличительные особенности этих покровов вы найдете в таблице ниже.
Аллювиальные почвы в зависимости от характера отложений и их особенности
Аллювиальные слоистые почвы | Аллювиальные зернистые почвы | Аллювиальные слоисто-зернистые почвы | |
Особенности формирования | Они развиваются в прирусловой части поймы, встречаются, также по гривам и в центральном районе пойме. В роли материнской породы выступают песчаные и супесчаные отложения. | Они формируются в пониженных элементах рельефа. Почвообразующими породами для них являются суглинистые и глинистые аллювиальные отложения. | Они образуются в переходной части от прирусловой и центральной пойме. |
Морфологические особенности | Характерная особенность морфологического строения аллювиальных слоистых почв — чётко выраженная слоистость профиля (чередуются песчаные, супесчаные и легкосуглинистые слои аллювия разной мощности). | Их главные морфологические особенности — хорошо выраженный гумусовый профиль с отчётливой зернистой структурой (отсюда и название). В профиле также встречаются ржавые и глеевые пятна, которые появляются из-за избыточного увлажнения. | Особенностью их строения является чередование светлых песчаных бесструктурных слоёв с более тёмными слоями зернистой структуры. Их образование связано с различным характером отложения аллювия в отдельные годы в связи с особенностями половодья. |
Плодородие | Естественное плодородие эти покровов невысокое из-за низкого содержания гумуса (около 0,2 — 1,5%). Мощность гумусового слоя колеблется от 3-5 до 10-30 см. | Зернистые почвы намного более плодородны, чем слоистые, благодаря высокому содержанию гумуса (2-6%). Гумусовый слой обычно мощный, хорошо развитый. | Они занимают среднее положение по данному показателю: являются более плодородными, чем слоистые покровы, но менее, чем зерновые аллювиальные почвы. |
Другие особенности | Обычно обладают низким содержанием азота. | Они обладают высоким потенциальным запасом элементов питания, высокой емкостью поглощения. Их реакция колеблется в широких пределах (pH от 4 до 6 и выше). | Занимают промежуточное положение, в том или ином случае могут обладать характеристиками как слоистых, так и зерновых аллювиальных почв. |
Академик РАН Г. В. Добровольский предлагает другую типологию пойменных почв – в зависимости от преобладающих в покрове процессов.
В этом случае они подразделяются на:
- Аллювиальные дерновые
- Аллювиальные луговые
- Аллювиальные болотные
Их отличительные особенности мы также поместили в таблицу.
Пойменные покровы в зависимости от преобладающих в почве процессов
Аллювиальные дерновые почвы | Аллювиальные луговые почвы | Аллювиальные болотные почвы | |
Преобладающие процессы | Дерновой | Дерновой, оглеение | Торфообразование, оглеение |
Где формируются | Они образуются на пойменных возвышенностях, в прирусловой части (на валах и гривах), преимущественно на песчано-супесчаном аллювии. Иногда эти покровы формируются на суглинистых отложениях. | Аллювиальные луговые почвы формируются в основном в центральной части поймы на суглинистых и глинистых породах. | Образуются эти почвы в отрицательных формах рельефа (например, впадинах), обычно в притеррасной и в понижении центральной части поймы. Формируются они на отложениях тяжёлого суглинистого и глинистого состава. |
Растительность | Почвы формируются под злаковыми и разнотравными лугами. Растительность тут часто изреженная, малопродуктивная. Иногда эти покровы образуются под светлыми хвойными лесами (преимущественно с соснами и лиственницами) и перелесками. | Они образуются под луговой растительностью, которая характеризуется видовым разнообразием. Это всевозможные одно и многолетние травы, злаки. | Покровы формируются под травяными и лесными болотами, заболоченными лугами. Растительность здесь в основном осоково-тростниковая, может быть древесно-кустарниковая. |
Механический состав | Гранулометрический состав почв лёгкий, часто песчаный и супесчаный | Почвы характеризуются суглинистым или глинистым гранулометрическим составом. | Механический состав почв средней тяжести, с преобладанием суглинистых и глинистых частиц. |
Особенности морфологического строения | Дерновые почвы часто имеют слоистое строение. Горизонты тут выражены слабо. | Луговые почвы отличаются хорошо выраженной дерниной. Нижняя часть профиля из-за постоянного подпитывания грунтовыми водами имеет признаки оглеения. В переходном горизонте также могут присутствовать следы оглеения в виде ржаво-сизых пятен. | Профиль аллювиальных болотных почв точно такой же, как у обычных болотных: для них характерны торфяной и глеевый горизонты. Вместо торфа может происходить накопление иловато-перегнойной массы. |
Содержание гумуса | Эти почвы считаются наименее развитыми и самыми неплодородными. Содержание гумуса у них низкое — всего 1-3%. Гумусовый профиль маломощный, слаборазвитый. Его структура обычно непрочная, представлена слоями. | Аллювиальные луговые почвы считаются очень плодородными. Содержание гумуса в них — 8-12%. гумусовый профиль хорошо выражен, имеет отчётливую комковато-зернистую структуру. Мощность гумусового слоя может быть от 20 до 100 см и даже больше (в среднем около 35-70 см). | Содержание гумуса в этих покровах может достигать 8-10%. Органическое вещество чаще всего представлено торфом. |
Другие особенности | В зависимости от зональных условий почвообразования, эти покровы могут быть кислыми, нейтральными или щелочными. Они также содержат мало азота (0,1 — 0,2%). | Реакция аллювиальных луговых почв колеблется от кислой до щелочной. | Эти почвы богаты азотом и фосфором. Они бывают сильно заилены и заторфованы. В поймах лесной зоны присутствует оглеение, а в поймах лесостепной, степной и пустынной зон — засоление. Среди аллювиальных болотных покровов некоторые учёные также выделяют лугово-болотные, иловато — перегнойно — глеевые и иловато — торфяные почвы. |
Особые условия формирования | Они формируются при неустойчивом водном режиме, который определяется паводковыми и дождевыми водами. При этом грунтовые воды залегают достаточно глубоко. | Покровы формируются в условиях поверхностного и устойчивого капиллярно — грунтового увлажнения. | Эти почвы формируются в условиях длительного избыточного увлажнения. Здесь высокий уровень грунтовых вод, паводковые воды застаиваются. |
Данная классификация получила широкое распространение. Именно она чаще всего используется при типологии пойменных почв. На ее основе часто базируются другие классификации – например, советская типология этих покровов в зависимости от особенностей состава, реакции и некоторых других свойства.
Согласно ей, выделяются:
- Аллювиальные дерновые кислые
- Аллювиальные дерновые насыщенные
- Аллювиально-дерново-опустынивающиеся карбонатные
- Аллювиальные луговые кислые (серогумусовые)
- Аллювиальные луговые насыщенные
- Аллювиальные луговые карбонатные
- Аллювиальные лугово-болотные
- Аллювиальные болотные иловато-перегнойно-глеевые
- Аллювиальные болотные иловато-торфяные
Подробно описывать их в рамках нашей статьи мы не будем.
Если брать классификацию пойменных почв по родам, то они могут быть:
- Обычные
- С повышенным содержание железа
- Карбонатные
- Солонцеватые
- Засоленные
- Заиленные
- Слитые
- Галечниковые
- Оруденелые
О том, как именно почвы разделяются в зависимости от рода, вы можете прочитать в нашей статье Виды почв – классификация.
Кроме того, существует еще одна классификация, разработанная исследователями Н. Н. Розовым и Е. Н. Ивановой в Почвенном институте им. В. В. Докучаева.
В этой типологии две большие группы покровов:
- Слабогидроморфные и полугидроморфные
- Гидроморфные
В каждой группе, в зависимости от природной зоны и ее биоклиматических условий, выделяют несколько типов почв. Это разделение мы привели в таблице ниже.
Основные типы аллювиальных почв (классификация 1967 года)
Зона |
Типы почв | |
Слабогидроморфные и полугидроморфные | Гидроморфные | |
Тундровая | Аллювиальные тундрово-дерновые | Аллювиальные тундровые болотные |
Таёжно-лесная | Аллювиально дерновые Аллювиально дерново-глеевые |
Аллювиальные болотные |
Луговые и сухие степи | Аллювиальные луговые | Аллювиальные влажно — луговые Аллювиальные иловато — болотные |
Полупустыни и пустыни суббореальных областей | Аллювиальные пустынно — луговые | Аллювиальные пустынно — влажно — луговые Аллювиальные иловато — болотные |
Полупустыни умеренно тёплых субтропических областей | Аллювиальные луговые серозёмной зоны | Аллювиальные иловато — болотные серозёмной зоны |
Влажные субтропики | Аллювиальные дерновые субтропические Аллювиальные дерново — глеевые субтропические |
Аллювиальные болотные субтропические |
Указание на природную зону в этой типологии отражает специфику климатических и биологических факторов почвообразования в поймах рек различных регионов.
Использование аллювиальных почв
Пойменные покровы представляют особую ценность для сельского хозяйства. Это связано с их хорошими плодородными свойствами (прежде всего – в центральной пойме), а также близким расположением к воде.
Самыми плодородными почвами в этой группе считаются аллювиальные луговые. У них хорошо развит гумусовый горизонт – он мощный, с четкой комковатой структурой.
На них возделывают различные культуры:
- Кормовые
- Злаковые
- Овощные
- Плодовые
- Ягодные
Таким образом, аллювиальные луговые почвенные покровы широко используются в качестве сельскохозяйственных баз, сенокосов, кормовых угодий, пастбищ.
Для повышения плодородия этих почв обычно используют следующие агротехнические мероприятия:
- Внесение азотных, фосфорных и калийных минеральных удобрений
- Внесение органических удобрений
- Известкование кислых покровов
- Посев растений-сидератов
- Высадка одно- и многолетних трав
- Регулирование водного режима при помощи орошения и осушения
- Создание заградительных сооружений против смыва почв полыми водами при помощи земляных валов (насыпей, оград) и древесно-кустарниковых насаждений
Все эти мероприятия направлены на сохранение качественных характеристик почвенных покровов. Возведение заградительных сооружений также предотвращает водную эрозию и не позволяет полым водам размывать почву.
Аллювиальные болотные почвы могут использовать в сельском хозяйстве только после осушения. В этом случае они становятся ценными земледельческими угодьями. Но такая мелиорация считается дорогостоящим мероприятием. Намного выгоднее добывать на таких территориях торф.
Отдельно стоит сказать о возведении водохранилищ и плотин. Их создание негативно сказывается на качественных характеристиках пойменных почв. В первую очередь ухудшается их плодородие. Все дело в том, что при строительстве водохранилищ поемный и аллювиальный процессы ослабляются, опускается уровень грунтовых вод, тем самым происходит деградация покровов. При возведении плотин пойменные почвы затапливаются, со временем превращаются в болота.
Аллювиальные почвы считаются потенциально плодородными благодаря своим характеристикам и удачному местоположению. Они быстро формируются и накапливают гумус, способны приносить большие урожаи. Тем не менее, их использование для нужд сельского хозяйства должно сопровождаться рядом агрономических мероприятий. Особенно важно при этом следить за водным режимом почвенных покровов и полыми водами.