WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 19 |

«Диагностика переувлажненных минеральных почв РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ имени В.В. ДОКУЧАЕВА Ю.Н. ВОДЯНИЦКИЙ Диагностика ...»

-- [ Страница 7 ] --

В отличие от редукции (гидр)оксидов железа, редукционный распад слоистых силикатов сопровождается явлениями несвойственными оглеению. Как уже отмечалось, вместо утяжеления гранулометрического состава (как при классическом оглеении) происходит его облегчение за счет разрушения части глинистых минералов. Такое явление обнаружено в поверхностно-глеевой суглинистой почве, образовавшейся в кустарниковой тундре (Слобода, 1980). Под влиянием элювиально-глеевого процесса алюмосиликатные минералы разрушаются, а продукты их распада выносятся из профиля. В результате в оглеенном горизонте снижается содержание илистых частиц по сравнению с породой от 28 до 8-10%.

Обратимся к опыту изучения состава глинистых минералов в гидроморфных почвах. Таких данных немного. Рассмотрим исследования, выполненные под руководством Т.А. Соколовой в таежных почвах на территории Центрально-лесного государственного биосферного заповедника (Тверская обл.).

Изучали профили подзолистых почв разной степени гидроморфизма (Регуляторная роль…, 2002; Соколова и др. 2004). Морфоны гор. А2ih и А2бел в торфянисто-подзолисто-глееватой почве по сравнению с морфонами, имеющими палевые и охристые тона окраски подзолистой почвы, содержат значительно меньше хлоритизированных структур и больше лабильных компонентов. Предполагается, что указанные различия в минералогии связаны с тем, что светлые морфоны, развивающиеся в условиях пониженного редокс потенциала, имеют более кислую реакцию (рН водный = 4.2-4.4) и богаче наиболее агрессивными органическими кислотами, чем палевые и охристые, что способствует трансформации слюд и илитов.

Влияние протонирования и комплексообразования являются универсальными факторами, влияющими на все слоистые силикаты. Влияние редукции ощутимо только для глинистых минералов, обогащенных Fe(III), и тогда вклад биогенной редукции в растворение минералов может быть решающим (особенно в нейтральной среде). Это убедительно показано на примере (гидр)оксидов железа (Водяницкий, 2006). Вклад в их растворение трех факторов отвечает ряду: химическая редукция комплексообразование протонирование. Влияние биоты не меняет последовательности, а только усиливает отрыв редукции от остальных факторов. Если экстраполировать полученный ряд факторов на Fe(III)-содержащие слоистые силикаты, то можно предположить, что характер их превращения в нейтральной среде оглеенных горизонтов будет иной, чем в описанных кислых элювиальных горизонтах торфянистоподзолисто-глееватой почвы.

Данный гидроморфный процесс минералогически и химически отличается от классического оглеения и требует особого наименования и индексации диагностического горизонта. По сути дела новая разновидность оглеения выражается в редукционном метаморфизме Fe(III)-филлосиликатов, который можно кратко обозначить как «силикатообезжелезнение». Соответствующему горизонту дадим индекс Gsdf.

Глава 3. ПРОЯВЛЕНИЕ ЗАБОЛАЧИВАНИЯ В ПОЧВАХ РАЗНОЙ ТЕКСТУРЫ

Обсудим роль гранулометрического состава в реакции почв на переувлажнение.

Рассматривая проявление заболачивания в почвах лесной зоны, Зайдельман (1998) отделяет почвы на тяжелых (су)глинистых породах от почв на легких (су)песчаных породах. Для такого различения есть все основания. Например, образование ортзандов и рудяков характерно только для легких почв, образование железистых ортштейнов – для тяжелых почв. Имеются различия в цвете. У глеевых песчаных горизонтов в отличие от (су)глинистых не яркая синевато-сизая окраска, а белесая со слабым голубоватым, сизоватым оттенком. Такая окраска глеевых песчаных горизонтов обусловлена потерей зернами кварца железо-глинистых пленок.

Имеются принципиальные различия и в химических свойствах оглеенных горизонтах почв разной текстуры. В (су)глинистых почвах с увеличением степени увлажнения снижаются актуальная, обменная и гидролитическая кислотности (Зайдельман, 1998). Вероятно, это происходит, хотя бы отчасти, за счет редукционного растворения гидроокиси железа согласно реакции:

В ходе растворения одной молекулы гидроокиси железа расходуется три протона, что влечет за собой соответствующее снижение кислотности почвы.

Напротив, в легких почвах активного водообмена заболачивание сопровождается увеличением активной и потенциальной кислотности. Зайдельман (1998) объясняет это интенсивным выщелачиванием оснований и накоплением грубого гумуса. Легкие почвы отличаются низкой буферностью за счет небольшого содержания глинистых частиц и гумуса.

В результате в легких почвах величина рН (и некоторые другие свойства) определяются химическим составом грунтовых вод, а не составом самой почвенной массы, как в заболоченных почвах тяжелого состава. Эти и другие различия указывают на необходимость различать заболоченные минеральные почвы разной текстуры на высоком таксономическом уровне.

Классическое оглеение свойственно почвам среднего и тяжелого гранулометрического состава. Действительно, Высоцкий в качестве термина «глей» взял украинское и южнорусское слово, означающее глину. Согласно Международной базе почвенных данных (Мировая коррелятивная база…, 2007, с. 203) глеесоли «отличаются средним и тяжелым гранулометрическим составом». Савич с соавт. (1999) подчеркивают рост дисперсности и липкости оглеенных горизонтов, что присуще почвам тяжелого гранулометрического состава.

В Классификации почв России (Классификация и диагностика…, 2004) обращается внимание на тиксотропность глееземов, а при описании перегнойно-глеевых почв подчеркивается их формирование преимущественно на породах тяжелого гранулометрического состава.



Распространение понятия глей на песчаные почвы противоречит сути глея как вязкой, глинистой, часто тиксотропной массы.

В условиях застоя влаги и плохого дренажа тяжелых почв причиной сизого цвета при заболачивании становится накопление Fe(II) преимущественно в сорбированной форме. Таким понимал глей А.А. Роде. В частности, Роде в примечании к перепечатанной статье Высоцкого (1962, с. 88) говорит следующее: «Наиболее характерной чертой оглеения является образование вторичных глинных минералов, содержащих в себе закись железа, которая в такой форме довольно устойчива к процессам окисления. Эти минералы окрашены в зеленоватые, голубоватые, иногда даже синие тона, чем и определяют соответствующий цвет глея. Вынос железа в закисной форме часто сопутствует оглеению, но не является обязательным явлением».

Точка зрения А.А. Роде зафиксирована в статье «Глей» в Толковом словаре по почвоведению (1975): «Глей в современном понимании обозначает горизонт, измененный биохимическим восстановлением в условиях переувлажнения, наличия органического вещества и соответствующей микрофлоры. В окраске преобладает зеленоватый, голубоватый или сизый цвет» (с. 62). То же самое сказано в современном Словнике (Большаков и др., 2004).

Как видно, в этой формулировке нет упоминания об обезжелезнении горизонта.

Внесем изменения в формулировку глея. Во-первых, представление о «биохимическом восстановлении» отражает уровень науки 70-х годов прошлого века. Сейчас выявлена огромная роль железоредуцирующих бактерий, о чем говорится в нашей книге. Поэтому в определение глея надо добавить биологическое восстановление. Во-вторых, из характеристики глея следует исключить зеленоватый цвет, поскольку позеленение может быть связано не с восстановительными, а с окислительными процессами, как это убедительно показал Корнблюм (Козловский, Корнблюм, 1972), выдвинув концепцию «оливизации». В-третьих, необходимо выделить эффект обезжелезнения для одного из видов глея. В-четвертых, следует различать характер обезжелезнения огленного горизонта: потери Fe за счет (гидр)оксидов железа или Fe(III)-содержащих слоистых силикатов. И, наконец, в-пятых, следует ограничить оглеение почвами среднего и тяжелого гранулометрического состава. Дадим уточненное определение глея и процесса оглеения.

Глей обозначает горизонт среднего и тяжелого гранулометрического состава, измененный биохимическим и биологическим восстановлением в условиях переувлажнения, наличия органического вещества и соответствующей микрофлоры. В окраске преобладает голубоватый или сизый цвет. В зависимости от характера превращений соединений железа глей разделяется на два вида: обезжелезненный (Gdf) преимущественно при промывном режиме влажности и редуцированный (Gr), включающий образование Fe(II)-соединений, преимущественно при застойном режиме.

Обезжелезнение протекает по-разному в зависимости от степени исходного оксидогенеза в почве. В почвах с развитым оксидогенезом глеевое обезжелезнение захватывает преимущественно (гидр)оксиды железа, что приводит к резкому изменению цвета горизонта от теплых тонов до холодных сизых тонов и повышению содержания илистых частиц за счет растворения Fe-цемента микроагрегатов. В тяжелых почвах с неразвитым оксидогенезом глеевое обезжелезнение захватывает преимущественно Fe(III)-содержащие слоистые силикаты, что мало сказывается на цвете огленного горизонта, но приводит к сокращению содержания илистых частиц.

Таким образом, мы учитываем две концепции глея: обезжелезненного, по Высоцкому, и редуцированного, содержащего Fe(II)-соединения, по Роде. В природных условиях встречаются оба вида глея. Предпринятая дифференциация, желательна не только для классификационных, но и для сельскохозяйственных и экологических целей, поскольку свойства двух видов оглеенных горизонтов меняются по-разному.

Редукционная точка зрения принята международным обществом почвоведов. В Международной базе почвенных данных глей Gr идентифицируют на основании низкого значения показателя парциального давления водорода rH 19, полученного для реакции редукции Fe(ОН)3 до Fe2+. Следует обратить внимание, что редуцированный глей образуется в особых условиях, при застое влаги в депрессиях или на бессточных равнинах, куда поступает Fe с грунтовой водой. В результате почвенный профиль характеризуется не обезжелезнением, а наоборот – ожелезнением. Таковы отличительные черты редуцированного глея, содержащего Fe(II)-минералы.

Песчаные почвы с признаками гидроморфизма следует отделить от тяжелых, истинно глеевых, предложив для них новое название «ареноаквазем», от лат. arena – песок.

В России и Белоруссии переувлажнение легких почв наиболее ярко проявляется в полесьях – флювиогляциальных низменностях, почвенный покров которых формируется в условиях неглубокого залегания грунтовых вод разного химического состава: пресных, железистых или карбонатных. В профиле заболоченных легких почв часто образуется ортзандовый горизонт, под которым лежит глеевый горизонт. В профиле аллювиальных легких почв формируются плиты рудяка, содержащие до 10% Fe и даже выше. Ниже плиты располагается слой сизого оглеенного песка.

Другая особенность ареноаквазема – образование в нем самостоятельных Fe(II)-минералов.

Один из них «грин раст» в Международной базе почвенных данных фигурирует как типоморфный минерал редуцированного глея (World reference… 1994, 1998).

Между тем, обнаружить грин раст можно не в любых гидроморфных почвах. Доказано, что он образуется в ареноакваземах белорусского полесья, определяя сизый цвет песка, лежащего под рудяковыми плитами (Ковалев, 1985). Кроме того, грин раст формирует скопления при окислении сидерита FeСО3 в залежи торфа. Накопление «зеленой массы» идет через фазу окисления ионов Fe2+ в растворе. Чем дольше идет этот процесс, тем меньше остается светлого сидерита и больше накапливается гидроксидов железа смешанной окисленности. Кроме грин раста в общей минеральной массе торфа присутствуют зерна гетита, а также фитоморфозы магнетита. Пересчет данных химического состава тонкой фракции ( 0.01 мм) на минералы в торфах Белоруссии дал следующие результаты: 73% грин раста, 11% гидромагнетита FeО·Fe2О3·4Н2О, 14% фосфата железа и только 2% остаточного сидерита (Ковалев, 1985).

Таким образом, из грин раста состоит основная часть минеральной зеленой массы торфа.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 19 |
 



Похожие работы:

«Оглавление Предисловие Введение. Предмет медицинской генетики Часть I. ОБЩАЯ ГЕНЕТИКА Глава 1.1. Законы Менделя Глава 1.2. Хромосомная теория наследственности Глава 1.3. Спонтанный и индуцированный мутагенез Глава 1.4. Цитогенетические карты генов Глава 1.5. Типы наследования признаков Глава 1.6. Генетика популяций Глава 1.7. Структура вещества наследственности – ДНК Глава 1.8. Центральная догма молекулярной генетики Глава 1.9. Структура и экспрессия генов эукариот Глава 1.10. Мутации генов...»

«Настоящая рабочая программа раскрывает содержание обучения химии в IX классе. Она рассчитана на 68 часов – два учебных часа в неделю. Изучение химии должно способствовать формированию у учащихся научной картины мира, их интеллектуальному развитию, воспитанию нравственности, готовности к труду. Изучение химии направлено на достижение следующих целей: освоение важнейших знаний об основных понятиях и законах химии, химической символике; овладение умениями наблюдать химические явления, проводить...»

«Всероссийская научно-методическая конференция 10 ноября 2013 - 30 января 2014 Педагогическая технология и мастерство учителя Особое значение курса (предмета) состоит в том, что учащиеся приобретают практические навыки в применении полученных...»

«Анал итическая химия – новы е метод ы и возможности Съезд аналитиков России и Школа молодых ученых 26-30 апреля 2010 г. Москва (пансионат Клязьма), 2010 г. 1 Устные и стендовые доклады (сортировка по авторам) Оргкомитет: Ю.А.Золотов, Ю.А.Карпов, В.П.Колотов (сопредседатели), В.И.Широкова (ученый секретарь), И.В.Болдырев, К.В.Григорович, М.М.Залётина, И.Н.Киселева, Л.Н.Москвин, Б.Ф.Мясоедов, Б.Я.Спиваков, О.А.Шпигун, Л.К.Шпигун, А.В.Харюткин. Рабочая группа: Н.В.Грачева, Т.А.Нестеренко,...»

«Психология любви и секса. Популярная энциклопедия: АСТ, Астрель; Москва; 2010 ISBN 978-5-17-062469-0, 978-5-271-25444-4 Аннотация Любовь и секс занимают очень заметное место в жизни человечества. Из-за любви люди лишают себя жизни, пишут стихи, возводят дворцы и начинают войны. Из-за секса идут в тюрьмы и ломают себе жизнь. Ученые установили, что наша жизнь управляется четырьмя основными потребностями: самосохранения, размножения, общения и потребностью в информации. Однако сексуальную...»

«ИЗМЕНЕНИЯ В ПРИРОДНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ Под редакцией и с комментариями профессора В.Н. Максимова Москва 2004 1 УДК ББК С Москва, издательство Спорт и Культура, 2004, 368 стр. В книге собраны работы автора по ключевым вопро сам биологии, экологии и гидробиологии второй поло вины XX века. ISBN 2 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие редактора Полифосфаты фотосинтезирующих бактерий О закономерности отмирания клеток в размножающихся культурах сине зеленых водорослей Anabaena variabilis и Amorphonostoc...»

«Утверждено: Согласовано: Рассмотрено: Директор О.Б.Анянова Зам. директора по УР на заседании МО Приказ № _ протокол № сентября 2013 г. _2013 г _2013 г руководитель МО РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ХИМИИ 10А, 11А классы (профильный уровень) Составитель: Емельянова Г. В., учитель химии, высшая квалификационная категория г. Колпашево 2013 год 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Изучение химии на базовом уровне среднего (полного) общего образования Программа предназначена для обучающихся 10-11 классов. Программа...»

«Пояснительная записка Изучение химии на профильном уровне среднего (полного) общего образования направлено на достижение следующих целей: • освоение системы знаний о фундаментальных законах, теориях, фактах химии, необходимых для понимания научной картины мира; • овладение умениями: характеризовать вещества, материалы и химические реакции; выполнять лабораторные эксперименты; проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям; осуществлять поиск по химическим формулам и уравнениям;...»

«Рабочая учебная программа по учебному курсу Органическая химия (базовый уровень) 10 класс 2013 – 2014 учебный год Составитель: Н.М.Хамова, учитель химии категория – высшая педагогический стаж – 23 года г. Череповец, 2013 г. Пояснительная записка Данная рабочая программа разработана на основе: 1. Закон РФ Об образовании (№ 309 – ФЗ от 01.12.2007); 2. ФГОС ООО (приказ Минобрнауки РФ № 1897 от 17.12.2010); 3. Федерального компонента государственного образовательного стандарта, утвержденного...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.