РЕЖИМ ВЛАЖНОСТИ И ВЕРХОВОДКИ

В отличие от внепойменных заливаемые пойменные почвы независимо от количества осадков, выпадающих осенью, зимой и весной, всегда после паводка насыщены влагой до полной влагоемкости. Поэтому влажность пой­менных почв в вегетационный период обычно не связана с режимом влаж­ности в предпаводковый период.

Физические свойства дерновых зернистых бурых неглеенных и оглеенных пойменных почв тяжелого гранулометрического состава.

Раменский стационар. Московская обл.
Плотность, г/см3 Общая пористость, % Предельная полевая влагоемкость, % объема Воздухоемкость, % объема
Глубина,

см

номер разреза
7 9 10 12 13 7 9 10 12 13 7 9 10 12 13 7 9 10 12 13
0-10 0,91 1,04 1,08 0,92 0,44 65 59 57 64 80 33 63 46 54 44 32 6 11 10 36
10-20 0,92 1,11 1,07 1,07 0,79 65 57 57 58 69 38 40 37 43 42 27 17 20 15 27
20-30 0,92 1,11 1,03 1,08 1,09 65 57 61 62 57 30 36 35 40 47 35 21 26 22 10
30-40 1,04 1,18 1,03 1,08 1,09 61 54 61 62 67 32 39 35 39 51 29 15 26 23 6
40-50 1,04 1,18 1,03 1,12 1,04 61 54 61 68 60 34 42 36 42 45 27 12 25 16 15
50-60 1,05 1,02 1,03 1,12 1,04 60 61 61 68 60 37 42 37 47 46 23 19 24 11 14
60-70 1,05 1,02 1,19 1,12 1,04 60 61 55 58 60 38 39 41 46 42 22 22 14 12 18
70-80 0,98 1,07 1,19 1,12 - 63 59 55 58 - 35 44 42 54 - 28 15 13 4 -
80-90 0,98 1,07 1,19 1,02 - 63 59 55 61 - 32 35 43 59 - 31 24 12 2 -
90-100 1,03 1,11 1,11 1,02 - 61 59 58 61 - 34 33 45 53 - 27 26 13 8 -

Примечание. Почва: разрез 7 — дерновая зернистая тяжелосуглинистая; разрез 9 — то же, глубокооглеенная глинистая; раз­рез 10— то же, глееватая глинистая; разрез 12 — то же, глеевая тяжелосуглинистая; разрез 13 — торфянисто-глеевая.

Режим влажности и верховодки дерновых зернистых неоглеенных и глубо­кооглеенных почв (рис. 8.2) в годы, близкие к средней многолетней норме осадков (1961), складывается довольно однородно. К началу вегетации после паводка в профиле этих почв длительное время удерживаются очаги легко­доступной влаги в интервале ППВ—0,9 ПВ.

В мае влажность аккумулятивных горизонтов устойчиво сохраняется в интервале ВРК—ППВ и благоприятна для развития растений. Близкий ре­жим влажности и верховодки свойственен этим почвам и в засушливые годы. Однако в отличие от средних лет влажность верхних корнеобитаемых гори­зонтов опускалась ниже ВРК уже в конце мая.

Влажность верхних аккумулятивных горизонтов выше ВРК сохраняется до середины июня. Затем интенсивно иссушаются поверхностный, а в даль­нейшем и более глубокие горизонты (до глубины 70—80 см). Выпадающие осадки лишь частично покрывают резко выраженный дефицит влажности верхних горизонтов. Осадки аккумулируются в основном в слое 0—30 (0— 40) см в форме капиллярно-подвешенной влаги. В средние по влажности годы в неоглеенных и глубокооглеенных почвах до конца теплого периода сохраняются горизонты, влажность которых устойчиво удерживается ниже ВРК. В дерновых зернистых и дерновых зернистых глубокооглеенных по­чвах в такие годы верховодка в 1,5-метровой толще наблюдается лишь 1- 2 недели непосредственно после завершения паводка.

Однако во влажные годы (1962) водный режим этих почв существенно различен (рис. 8.3).

Влажность 1,5-метровой толщи дерновых зернистых почв в теплый пе­риод влажных лет колеблется в интервале ВРК—ППВ. В самых верхних сло­ях в середине вегетации влажность на короткие периоды опускается ниже ВРК.

В профиле этих почв нет верховодки.

В отличие от дерновых зернистых неоглеенных в глубокооглеенных по­чвах верховодка устойчиво сохраняется в течение всего теплого периода, а ритм колебаний ее уровня зависит от выпадающих дождей. Уровень верхо­водки в мае — начале июня находится на глубине 60—65 см и только в сере­дине вегетации опускается до 90—110 см. В такие годы после завершения паводка влажность корнеобитаемой толщи выше уровня верховодки соот­ветствует интервалу ППВ—0,9 ПВ. Как правило, в летние месяцы влажных лет свободная гравитационная влага (выше ППВ) исчезает из профиля почв и вновь появляется лишь в конце вегетации. С начала июня и до наступле­ния устойчивых заморозков влажность в корнеобитаемой зоне обычно ко­леблется в интервале ВРК—ППВ.

Дерновые зернистые глееватые почвы имеют ряд особенностей, которые отличают их от неоглеенных и глубокооглеенных. В годы, близкие к средне­му по количеству осадков (1961), они проявляются в том, что в профиле глееватых почв на протяжении всего теплого периода сохраняется устойчи­вая зона влажности, соответствующая интервалу ППВ—0,9 ПВ. Такая влаж­ность в течение мая свойственна всем горизонтам почвенного профиля, ле­жащим выше зеркала верховодки. После понижения уровня верховодки влажность, равная ППВ—0,9 ПВ, удерживается на глубине более 80—90 см. Следует отметить, что в неоглеенных и глубокооглеенных почвах в отличие от глееватых горизонты с такой устойчивой влажностью либо непостоянны во времени, либо залегают на большей глубине (130-140 см).

22*

340 Ч. 1. Общие закономерности формирования почв и ландшафтов, проблемы их мелиорации

Рис. 8.2. Водный режим (влажность в объемных % и категориях) тяжелых поймен­ных дерновых зернистых, дерновых зернистых оглеенных и торфянисто-глеевых почв.

Раменский стационар. Средний по осадкам год Почва: а) дерновая зернистая тяжелосуглинистая; б) то же, глубокоогленная глинистая; в) то же, глееватая глинистая; г) то же, глеевая тяжелосуглинистая; д) торфянисто-глеевая. Категории влаж­ности: 1) менее ВЗ; 2) ВЗ-ВРК; 3) ВРК-ППВ; 4) ППВ-0,9 ПВ; 5) 0,9 ПВ-ПВ; 6) верховодка

Рис. 8.3. Водный режим тяжелых пойменных почв во влажный год. Условные обозначения почв и категорий влажности те же, что и на рис. 8.2

Особенности режима влажности и верховодки дерновых зернистых гле­еватых почв наиболее ярко проявляются во влажные годы. Так, в 1962 г. влажность была столь значительной, что только в самых верхних слоях мощ­ностью 10—20 см она не превышала ППВ. Глубже ее значения соответство­вали интервалу ППВ—0,9 ПВ. В таких погодных условиях верховодка после завершения паводка не опускалась ниже 60-70 см от дневной поверхности в течение самого теплого периода вегетации, а ее уровень был подвержен значительной пульсации. После выпадения осадков верховодка поднима­лась до нижней границы горизонта А1.

Дерновые зернистые глеевые почвы в отличие от неоглеенных, глубоко­оглеенных и глееватых освобождаются во влажные годы от паводка значи­тельно позднее.

В средние по количеству осадков годы спад верховодки происходит по­степенно, ее зеркало устойчиво удерживается на глубине 100—120 см. В та­кие годы под влиянием испарения возможно продолжительное и глубокое (до 60 см) иссушение верхних горизонтов дерновых зернистых глеевых почв. Так, в 1961 г. их влажность снизилась до ВРК в конце июня и устойчиво удерживалась в интервале ВРК-ВЗ до сентября, несмотря на небольшие дожди и наличие верховодки в пределах почвенного профиля. В этих почвах на глубине 80-90 см залегает горизонт, влажность которого в вегетационный период не опускается ниже 0,9 ПВ. Однако во влажные годы в глеевых по­чвах в отличие от глееватых выпадение даже небольшого количества осадков вызывает в начале и конце теплого периода резкий подъем верховодки, пол­ное обводнение всех слоев почвы и ее выход на дневную поверхность. Толь­ко в середине вегетации уровень верховодки опускается и относительно ста­бильно удерживается на глубине 45—50 см.

Наконец, в торфянисто-глеевых почвах освобождение поверхности от намывных русловых вод продолжается до первой-третьей декады июня. В этом случае верховодка не опускается ниже 40—60 см. Однако и в такие пе­риоды в обсыхающих горизонтах удерживается значительное количество ка­пиллярно-подпертой влаги, находящейся в интервале ППВ—0,9 ПВ. Уровень верховодки в торфянисто-глеевых почвах после выпадения осадков подвер­жен резким колебаниям. Незначительные дожди могут вызвать немедленное обводнение всех горизонтов почвенного профиля и образование на поверх­ности почв слоя свободной воды различной мощности. Такое состояние ча­сто сохраняется до наступления устойчивых заморозков.

Во влажные годы профиль торфянисто-глеевых почв освобождается от затопления лишь на несколько дней в середине вегетационного периода.

Полученные данные о режиме влажности и верховодки позволяют сде­лать несколько общих замечаний о гидрологических особенностях поймен­ных почв, заболоченных поверхностными водами. В настоящее время не­редко считают, что' спад паводка в реке сопровождается синхронным снижением уровня воды на пойме. Исходя из этого на основе многолетних гидрологических данных можно рассчитать среднюю продолжительность сто­яния полых вид на почвах заливаемой террасы и определить повторяемость их затопления в многолетнем ряду. Рассмотрим справедливость этого поло­жения на примере почв Раменского стационара.

Анализ результатов прямых наблюдений показал, что только на неогле­енных, глубокооглеенных и в отдельные годы на глееватых почвах средняя продолжительность стояния полых вод, полученная по расчетам (табл. 8.3), совпадает с фактической. На почвах более глубокой стадии заболоченности (дерновые зернистые глеевые, торфянисто-глеевые) действительное стояние полых вод на пойме всегда превышает сроки, установленные расчетами.

Таблица 8.3

Длительность (сутки) весеннего затопления пойменных почв различной степени заболоченности по многолетним расчетным данным. Раменское расширение поймы р. Москвы

Г идрологическая характеристика Дерновая зернистая почва Торфянисто- глеевая почва
неогле­

енная

глубоко­

оглеенная

глеева­

тая

глеевая
Средняя продолжительность стоя­ния полых вод, рассчитанная по гипсометрическим данным 2 6 7 9 10-11
Действительная продолжитель­ность стояния полых вод по данным наблюдений (1960 г.) 2 6 7 25 80

Например, продолжительность затопления дерновых зернистых глеевых и торфянисто-глеевых почв по расчетам, основанным на положении гори­зонта воды в реке, составляет 9—11 дней. В действительности же продолжи­тельность стояния полых вод после завершения паводка на реке оказалась значительно большей: в 1960 г. — соответственно 25 и 80 дней; в 1961 г. — 12 и 45; в 1962 г. — 14 и 68 дней.

Это позволяет признать возможным использовать почвенные картогра­фические материалы для корректировки гидрологических расчетов сроков затопления пойменных террас, заболоченных поверхностными водами.

Определенное диагностическое значение имеет также следующая осо­бенность тяжелых оглеенных пойменных почв. В дерновых зернистых по­чвах, отличающихся степенью оглеения, глубина появления устойчивых мор­фохроматических признаков оглеения всегда совпадает с глубиной стояния верховодки в середине вегетационного периода влажного года. Таким обра­зом, в поймах на основании морфологического изучения почвенного про­филя в сухие или средние по влажности годы можно диагносцировать наи­высшее положение верховодки во влажные годы по верхней границе оглеения.

Рассматривая режим влажности и верховодки минеральных гидроморф- ных почв центральной и притеррасной пойм, нельзя не обратить внимание и на то, что в их профиле, несмотря на очень тяжелый гранулометрический состав (в отличие от суглинистых и особенно глинистых почв подзолистого и болотно-подзолистого типов), формируется только один горизонт грави­тационной влаги. В аккумулятивном слое этих почв даже в исключительно влажный (1962) год не возникает изолированный верхний ярус верховодки. Высокая агрегированность и водопроницаемость верхних горизонтов гидро- морфных пойменных почв служат причинами этого существенного отличия, и именно они обусловливают различное влияние верховодки в водораздель­ных и пойменных почвах лесной зоны на сельскохозяйственные культуры. Так, в отличие от водораздельных почв, где объем свободных пор относи­тельно невелик и увлажнение только до ППВ часто создает неблагоприят­ные условия аэрации, в пойменных почвах при влажности более высокой, чем ППВ, обычно сохраняются необходимые условия для нормального раз­вития многих растений.

8.5.

<< | >>
Источник: Зайдельман Ф.Р.. Генезис и экологические основы мелиорации почв и ландшафтов: учебник. — М.: КДУ,2009. — 720 с.. 2009

Еще по теме РЕЖИМ ВЛАЖНОСТИ И ВЕРХОВОДКИ:

  1. ОГЛАВЛЕНИЕ
  2. ДИАГНОСТИКА ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ОСУШАЕМЫХ ПОЧВ НА ОБЪЕКТАХ РЕКОНСТРУКЦИИ
  3. ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ И СЛОЖЕНИЯ, ПОРИСТОСТИ И ВЛАГОЕМКОСТИ ПОЧВ
  4. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ СТАЦИОНАРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ПОЧВ
  5. РЕЖИМ ВЛАЖНОСТИ И ВЕРХОВОДКИ
  6. ПРИЧИНЫ ФОРМИРОВАНИЯ ДВУХЪЯРУСНОЙ ВЕРХОВОДКИ В ПРОФИЛЯХ ТЕКСТУРНО-ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ ПОЧВ. ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ТРЕЩИН
  7. ДИНАМИКА ВОЗДУХОНОСНОЙ ПОРИСТОСТИ. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ВОДНОГО РЕЖИМА ТЯЖЕЛЫХ ДЕРНОВО- ПОДЗОЛИСТЫХ И БОЛОТНО-ПОДЗОЛИСТЫХ почв НА ЛЕССОВИДНЫХ ГЛИНАХ
  8. РЕЖИМ ВЛАЖНОСТИ И ВЕРХОВОДКИ
  9. ДИНАМИКА ВОЗДУХОНОСНОЙ ПОРИСТОСТИ. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ВОДНОГО РЕЖИМА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ОГЛЕЕННЫХ ПОЧВ ПОКРОВНО-МОРЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ НА КИСЛЫХ ЛЕССОВИДНЫХ СУГЛИНКАХ
  10. РЕЖИМ ВЛАЖНОСТИ И ВЕРХОВОДКИ
  11. ВЛИЯНИЕ ГЛУБОКОГО РЫХЛЕНИЯ НА СВОЙСТВА ПОЧВ, ДРЕНАЖНЫЙ СТОК И УРОЖАЙ
  12. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЙМЕННЫХ ПОЧВ ДО МЕЛИОРАЦИИ