СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ СТЕПНОЙ ЗОНЫ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ И ЕВРАЗИИ

... ...

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ - 3 -
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕПНЫХ ПОЧВ ЕВРАЗИИ - 4 -
1.1 Физико-географические положение и природные условия - 4 -
1.2 Условия почвообразования степных почв Евразии - 7 -
1.3 Основные типы степных почв Евразии - 9 -
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕПНЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ - 13 -
2.1 Физико-географические положение и природные условия - 13 -
2.2 Условия почвообразования степных почв Евразии - 15 -
2.3 Основные типы степных почв Северной Америки - 16 -
ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ОБЩИЕ ЧЕРТЫ И РАЗЛИЧИЯ СТЕПНЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ И ЕВРАЗИИ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ - 20 -
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - 22 -
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ - 23 -

ВВЕДЕНИЕ
Почвоведение затрагивает различные сферы общественной жизни, а почва является основой для существования любой цивилизации. Изучение почв является важным направлением науки, которое может повлиять на развитие как как отдельных государств, так и человечества в целом.
Земля и окружающая ее вселенная является замкнутой системой, имеющей свои закономерности развития. Изменение одного компонента этой системы ведет к изменению системы в целом. В последнее время среди ученых утвердилось мнение о том, что изменение температуры земной поверхности может привести к глобальному потеплению. В свою очередь, глобальное потепление может привести не только к катаклизмам, но и к изменению почвенного покрова в некоторых регионах нашей планеты. На Земле существует яркий пример такой переменчивости. Северную часть лесостепной зоны занимают серые лесные почвы, происхождение которых до конца не изучено. Ряд ученых почвоведов и ботаников рассматривают почвы лесостепи как сформировавшиеся в прошлом в условиях степного режима, а затем, вследствие похолодания и увлажнения климата и наступления леса на степь, претерпевшие процесс деградации и оподзоливания.
В нашем случае следует говорить о грядущем изменении генезиса почв на территории нашей страны и других регионов с лесными почвами. Вследствие глобального потепления климата зона степей может сместиться на север и захватить часть территории Республики Беларусь. Хотя это дело далекого будущего, но задуматься об этом стоит уже сегодня.
Объект исследования – почвы степей.
Предмет исследования – характеристика степных почв
Цель работы: изучить и провести сравнительную характеристику степных почв Северной Америки и Евразии.
В задачи курсовой работы входило:
1.Охарактеризовать степные почвы
2.Найти сходства и различия степных почв Евразии и Северной Америки
3.Показать необходимость рационального использования этих почв.
 

В минералогическом составе преобладают первичные минералы, среди вторичных – монтмориллонит.Рисунок 1.4 - Профиль чернозема [7]Залегают на лессах и лессовидные суглинках. Характерной особенностью являются: палевый или буровато-палевый цвет, карбонатность, пылево-суглинистый гранулометрический состав с преобладанием крупнопылеватой фракции (0,05-0,01 мм) [2].Теперь стоит указать некоторые особенности отдельных подтипов почв, которые принято называть файоземы. В выщелоченных черноземах, часто приуроченных к депрессиям рельефа, получающим избыток поверхностной влаги за счет бокового стока, начало появления новообразований карбонатов кальция находятся не у нижней границы горизонта А (как это наблюдается в типичных черноземах), а опущено глубже, вскипание в них начинается со 140-150 см.В оподзоленных черноземах, занимающих так же, как и выщелоченные черноземы, относительно пониженные и лучше увлажняемые элементы рельефа, наряду с понижением границы карбонатного горизонта наблюдается некоторое увеличение содержания ила в горизонте АВ и появление белесой присыпки на гранях структурных отдельностей в нижней части горизонта А.Файоземы Амуро-Маньчжурских прерий называют темноцветными луговыми почвами прерий («хэту»). Гумусовый горизонт в этих почвах составляет 100-200 см при содержании гумуса в верхней части 10-15%. Они богаты азотом, фосфором, калием и отличаются высоким плодородием. На этих почвах выращивают рис, пшеницу, ячмень, сою, кукурузу, овощи и бахчевые культуры. Для успешного ведения земледелия и расширения посевных площадей требуется регулирование стока, устройство мелкой дренажной сети и сбросных каналов [2].Исследованию черноземов лесостепи и северной части степной зоны посвящена фундаментальная работа Е. А. Афанасьевой «Черноземы среднерусской возвышенности»(1966).Черноземы принадлежат к одним из самых плодородных почв мира. Хорошие физические свойства, водопрочная структура, воздухо- и водопроницаемость, большая водоудерживающая способность, значительные запасы азота, фосфора, калия в совокупности обусловливают высокое природное плодородие этих почв. На этих почвах выращивают ценные зерновые культуры, в том числе твердые пшеницы, кукурузу, сахарную свеклу, подсолнечник, разбивают сады и виноградники.К сожалению, реализации потенциального плодородия этих почв препятствуют неустойчивый водный режим, частые засухи, эрозия. Поэтому главными мероприятиями являются методы регулирования водного режима созданием полезащитных полос, организацией территории, системой агротехнических приемов по накоплению и сохранению влаги, проведением снегозадержания и др. Для защиты от водной и ветровой эрозии необходимы почвозащитные севообороты, безотвальная и минимальная способы обработки почвы, кулисные посевы, террасирование склонов и др.В свою очередь при длительном их сельскохозяйственном использовании необходимо пополнение элементов, ежегодно отчуждаемых с урожаями, поэтому необходимо вносить удобрения, прежде всего фосфорные и азотные. Каштаноземы являются вторыми по значимости почвами степной области. Эти зональные почвы сухих степей отличаются от черноземов меньшей мощностью, более светлой окраской гумусового горизонта и более активной аккумуляцией карбонатов. Они формируются в наиболее теплых и сухих частях зоны степей, характерна холодная зима с небольшим снежным покровом и теплое засушливое лето. Каштановые почвы делятся на 3 подтипа: темно-каштановые почвы содержат 4,0-4,5% гумуса, при мощности гумусового горизонта 35-45 см; каштановые почвы содержат 3,0-3,5% гумуса, при мощности гумусового горизонта 25-30 см;светло-каштановые почвы содержат 1,0-2,0% гумуса, при мощности гумусового горизонта 30-40 см.Каштановые почвы развиваются в области суббореального субаридного климата, для которого характерны теплое засушливое лето и холодная зима с незначительным снежным покровом. Температура июля 20-25°С, января от -5 до -25°С. Среднегодовая температура 2-10°С. Сумма активных температур - 2200-3500°С. Ежегодное количество осадков 200- 400 мм, максимум осадков приходится на лето, они часто выпадают в виде ливней. Испаряемость превышает количество осадков, коэффициент увлажнения составляет 0,25-0,45. Часты суховеи. Климатические показатели обусловливают непромывной тип водного режима, благодаря чему перемещение веществ происходит лишь в пределах почвенного профиля [1].40659054508500Морфологический профиль каштановых почв включает: гумусово-аккумулятивный горизонт, мощность 25-40 см, темно-каштановый, структура от мелко- до среднекомковатой; в условиях целины густо переплетен корнями растений;переходный горизонт, мощность 15-20;Рисунок 1.5 - Профиль каштаноземов [7]карбонатный горизонт, начинается непосредственно у границы распространения гумуса, с глубины 40-45 см, и распространяется до глубины 80-90 см. В зависимости от характера материнских пород различно окрашен, чаще всего в желто-бурый или желтый цвет, с ярко-белыми или желтовато-белыми крупными пятнами и примазками извести. Горизонт плотен, имеет хорошо выраженную ореховато-призматическую структуру; часто встречаются кротовины. На глубине около 100 см плотность горизонта уменьшается, новообразований карбонатов меньше. иллювиальный гипсовый горизонт - с глубины 100-110 см, значительно рыхлее предыдущего и несколько влажнее, так как гипс обладает большей гигроскопичностью, чем углекислый кальций. Новообразования гипса могут быть весьма разнообразны по форме. Иногда это ярко-белые тонкие прожилки, иногда - мелкокристаллические мягкие стяжения или более плотные крупнокристаллические друзы (Рисунок 1.5). Стоит отметить, что для каштаноземов характерна насыщенность карбонатами и нейтральная реакция среды.Каштановые почвы обладают довольно высокой степенью естественного плодородия. Они могут использоваться без полива под различные сельскохозяйственные культуры, в годы с обильными осадками дают высокие урожаи. Но количество осадков в зоне сухих степей подвержено большим колебаниям от года к году, и в целом сельскохозяйственные культуры здесь страдают от недостатка влаги, поэтому освоение каштановых почв обычно сопровождается мероприятиями по сохранению и повышению запасов влаги на полях. Это - осенняя пахота и ранневесенняя зяблевая вспашка или лущение посевов в целях увеличения водопроницаемости почв и уменьшения ее испаряющей способности, зимние мероприятия по снегозадержанию, а также полезащитное лесоразведение. Местами каштановые почвы орошаются, что резко увеличивает урожайность культур[2].ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕПНЫХ ПОЧВ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ Физико-географические положение и природные условияМатерик Северная Америка имеет уникальный почвенный покров благодаря необычному сочетанию рельефа и климатических условий. Многие почвы имеют меридиональное распространение. Один из примеров этой особенности – степные почвы. Они являются зональными почвами лесостепной и степной природной зоны суббореального пояса.В отличие от Евразии на метрике кроме черноземов и каштаноземов широко распространены так называемые почвы прерий или файоземы. Они развиваются в условиях достаточного увлажнения в лесостепи, пампе и прериях (бруниземы, часть черноземов, темно-серые лесные и т.д.).Зона лесостепи располагается внутри континента (см. рис. 4). Он имеет форму открытой к югу дуги, северные части которой находятся на 50-58° с. ш., а южные части западной, наиболее длинной ветви дуги доходят до 38° с. ш. В южной части зоны распространены файоземы. Они лежат к югу от Великих озер и охватывают междуречья рек Миссисипи, Миссури, Миннесота, Висконсин и Огайо в пределах штатов Айова и Миссури. Границы зоны файоземов на юге проходят около 38° с. ш. и совмещаются с границей древних оледенений (канзасского и иллинойского) [2].Обширные пространства Великих равнин южной Канады и США, лежащие внутри континента и защищенные с запада Кордильерами, представляют собой зону степей. Соответственно зонам увлажнения располагаются растительные и почвенные зоны. Восточная, несколько лучше увлажняемая зона представляет типчаково-пырейные и ковыльные степи на черноземах. Западная сухая зона - это низкотравные степные формации плато Великих равнин - дерновинно-злаковые и плотно-дерновинно-злаковые степи на каштановых почвах (Рисунок 2.1). Внешняя узкая дугообразная зона черноземов на большей своей части вытянута в меридиональном направлении. Широтный короткий отрезок зоны находится на 52-53° с. ш., в южной части штатов Альберта и Саскачеван (Канада). Меридиональный отрезок зоны протягивается несколько восточнее меридиана 100°, по границе с файоземами, и достигает на юге 37° с. ш., т. е. находится уже в северной части субтропического пояса [4].Рисунок 2.1 - Почвенная карта Северной Америки [6]Зона каштановых почв протягивается в меридиональном направлении от 52 до 37-35° с. ш. и занимает наиболее засушливые области Великих равнин в умеренном поясе. Значительная, западная часть этой зоны лежит в области высоких плато, у подножий Скалистых гор, где абсолютные высоты в одиночных массивах, например в Блэк-Хилс, поднимаются до 2200 м. К востоку, по мере удаления от подножия Кордильер, высоты снижаются до 700-800 м.Отличительной чертой степной зоны Северной Америки являются почвы горных долин центральной части лесостепной зоны Кордильер, которые имеют характерное меридиональное распространение. Этому способствует ряд факторов, самым важным из которых является наличие преграды в виде гор на пути движения воздушных масс с Тихого океана. Западная часть зоны, защищенная с запада Береговым хребтом и лежащая в дождевой тени, представляет собой ряд плато на 700-1800 м абсолютной высоте. Количество осадков здесь 600-300 и даже 200 мм в год. В межгорных котловинах, расширениях речных долин, наиболее сухих в бассейне р. Колумбии, появляются злаковые и злаково-полынные степи на черноземах, каштановых и бурых пустынно-степных почвах[2].Условия почвообразования степных почв ЕвразииСложный характер почвенного покрова и разнообразие почв континента в целом обусловлено взаимодействием ряда факторов. Главные из них:1) значительная протяженность континента с севера на юг;2) наличие вдоль западного побережья горного барьера;3) четвертичные оледенения и широкое распространение комплекса моренных, водно-ледниковых и лёссовых отложений. В следствии формируется особенный почвенный покров.Наличие на западе континента Кордильер, протягивающихся через все термические пояса, определяет в значительной мере распределение осадков на внутренних равнинах и нагорьях, лежащих в «дождевой тени».В распределении осадков и зон увлажнения на большей части равнин континента наблюдается не широтная, а меридиональная зональность. В умеренном поясе, где господствуют западные ветры, максимальное количество осадков— 1000—2000 мм и более выпадает на обращенных к Тихому океану западных склонах Кордильер, с максимумом зимой и осенью. К востоку от горного барьера, в пределах Великих и Цетральных равнин, количество осадков падает до 300—500 мм. С приближением к Атлантическому побережью, в области Великих озер и Аппалачей количество осадков вновь увеличивается до 1000—2000 мм Весьма существенное значение в формировании различных комплексов почвообразующих пород и форм рельефа имело четвертичное материковое оледенение Северной Америки и литология ложа ледника. Так же, как и в Европе, здесь было несколько оледенений, но границы распространения древних оледенений почти совпадают. Ледники покрывали большую площадь континента и спускались до 40° с. ш. В области центральных равнин ледниковые моренные отложения достигают 38° с. ш., т. е. проникают в субтропический пояс[4]. Основные типы степных почв Северной АмерикиОсновные типы степных почв Северной Америки – это черноземы, каштаноземы и файоземы.Файоземы формируются в условиях с влажным умеренно теплым климатом под богатой разнотравной растительностью. От черноземов они отличаются промывным водным режимом, кислой реакцией, преимущественно фульватным составом гумуса, малой насыщенностью поглощающего комплекса и отсутствием иллювиально-карбонатного горизонта.В пределах зоны файоземов выделяют три меридиональные подзоны: западную - черноземовидных почв; центральную - типичных файоземов; восточную - оподзоленных файоземов (переходных к серо-бурым оподзоленным почвам). Файоземы распространяются во влажном умеренно теплом климате. Осадки - 800-900 мм в год - равномерно распределены по сезонам. Средние температуры июля колеблются около 25°, а января - около 0°. Средний годовой коэффициент увлажнения здесь больше 1,0 и даже в летние, наиболее теплые месяцы не опускается ниже 0,7-0,6.Лёссовидные суглинки различного генезиса, подстилаемые на небольшой глубине мореной или часто коренными породами (на значительных пространствах доломитами и доломитизированными известняками),- господствующая почвообразующая порода.В областях развития типичных файоземов содержание ила в почвообразующих породах составляет около 30%, а общее содержание физической глины - около 55%. Следовательно, почвообразование шло в условиях значительной огненности минерального субстрата.405066588265Естественной растительностью, под которой образовались файоземы, были высокотравные прерии, сложенные многолетними злаками, с глубокой корневой системой, преимущественно из рода бородачей (Andropogon furcatus) с большим участием пышного разнотравья, образующего густой сомкнутый покров, местами почти в рост человека. Рисунок 2.2 - Профиль файоземов [8]Профиль наиболее типичного файозема, не подвергавшегося распахиванию и эрозии, представляет собой следующее: под слоем дернины (А0) располагается очень темно-бурый, почти черный, но с ясным буроватым оттенком, гумусовый горизонт Ah мощностью около 30-40 см. Он имеет пороховидную или мелкозернистую структуру, несколько укрупняющуюся с глубиной. Ниже идет обычно темно-бурый, несколько уплотненный иллювиальный горизонт Bt, имеющий хорошо выраженную комковатую структуру, с глубиной структурные отдельности укрупняются; по граням структурных отдельностей окраска в некоторых разрезах значительно темнее, чем внутри них, что говорит о передвижении в этот горизонт растворимых гумусовых веществ из более верхнего слоя. Этот бурый, уплотненный, лишенный карбонатов горизонт доходит до глубины 150—160 см. В пределах горизонтов Ah и Bt обильны ходы червей. Некоторые почвы сплошь сложены копролитами червей, особенно в гумусовом и верхней части иллювиального горизонта. На глубине 150-180 см в некоторых почвах прерий наблюдаются выделения карбонатов, но весьма часто карбонатный горизонт отсутствует и вскипание начинается лишь в материнской породе (Рисунок 2.2).Реакция слабокислая в верхних горизонтах, приближается к нейтральной (рН 6,6) в нижней части профиля. Распределение по профилю илистой фракции подвижного железа, а также железа и алюминия в валовом анализе указывает на некоторое слабое вымывание этих компонентов. Кальций и в меньшей степени магний также вымываются из верхних горизонтов. В верхней части профиля значительную долю в поглощающем комплексе (свыше 30% от суммы поглощенных катионов) составляет водород. Книзу степень ненасыщенности падает. Однако сколько-нибудь заметного разрушения поглощающего комплекса в файоземах не обнаруживается, так как по всему профилю сумма поглощенных катионов остается почти постоянной и высокой.Содержание гумуса в верхнем горизонте файоземов колеблется в широких пределах. В наиболее многогумусных почвах штатов Висконсин и Айова содержание гумуса 9-10%. Но в этих же штатах встречаются почвы, где 3,5-5,0% гумуса в верхней части профиля. В юго-западной части зоны файоземов в штате Миссури преобладают малогумусные файоземы, хотя и с глубоким проникновением гумуса по профилю. В верхних горизонтах отношение фульвокислот к гуминовым кислотам близко к единице. Файоземы обладают высоким естественным плодородием и широко используются в сельском хозяйстве. Целинных земель здесь мало. На файоземах получают высокие урожаи кукурузы, сои («Кукурузный пояс» США), пшеницы, овощей и других культур. К лимитирующим факторам относятся периодические засухи, ветровая и водная эрозия. При длительной эксплуатации теряют гумус, структуру, порозность[5].