WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 19 |

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

-- [ Страница 8 ] --

Важно подчеркнуть, что грин раст (в торфяной толще на месте окисления сидерита или в песке под рудяковой плитой) формируются только в отсутствие глинистых минералов, поскольку многие глины способны поглощать Fe. Другими словами, для грин раста благоприятна минералогически пассивная среда: либо толща торфяника, либо песок. Поэтому образование грин раста не возможно в оглеенных почвах тяжелого гранулометрического состава, где Fe2+ входит в решетку слоистых силикатов. Это уточнение следует внести в Международную базу почвенных данных, где грин раст фигурирует в качестве типоморфного минерала переувлажненных почв независимо от их текстуры.

Почвенные горизонты с оливковой, зеленоватой окраской традиционно считались глеевыми. На генетические различия окраски сизых (голубовато-серых) и оливковых горизонтов обращалось мало внимания. Оливковые и сизые тона в равной степени ассоциировались с развитием глеевого процесса (Высоцкий, 1962; Зайдельман, 1992; World reference…, 1998). Но некоторые авторы обращали внимание на различие окраски переувлажненных почв. Детально изучая влияние оглеения на цвет почв, Карманов (1974, с.

107) выявил, что «под общим термином «оглеение» рассматриваются существенно разные процессы, неодинаково влияющие на спектральную отражательную способность почв». У некоторых глеевых горизонтов голубоватый тон неустойчив, он резко и быстро изменяется в окислительных условиях. У других почв холодная окраска изменяется мало. Моделирование показало, что зеленая окраска становится устойчивой после обработки в восстановительной среде образца монтмориллонита, предварительно насыщенного Fe. В природных условиях зеленая окраска долго сохраняется в глеевых подпахотных горизонтах некоторых тропических рисовых почв с тяжелым гранулометрическим составом. Эти наблюдения говорят о закреплении Fe в решетке смектитов.

Развивая идею дифференциации механизмов оглеения, Кауричев и Орлов (1982) показали целесообразность разделения почв с контрастным редокс режимом на почвы с кислым или щелочным глееобразованием. У болотно-подзолистых и глеевых почв подзолистого ряда с одной стороны, и у солодей и луговых солонцов с другой разные механизмы минеральной трансформации в условиях переувлажнения.

Детальное исследование причин различия холодных тонов горизонтов переувлажненных почв провел Корнблюм (1967, 1978). Его данные показывают, что сизые и оливковые горизонты пойменных почв генетически различны, а диагностическое значение соответствующих окрасок неодинаково. Сизые горизонты образуются в переувлажненных почвах с развитием восстановительных процессов. При аэрации окраска сизых горизонтов меняется на бурую. Напротив, оливковая окраска устойчива только в окислительной среде и пропадает при усилении восстановительных процессов. Корнблюм доказал, что оливковый цвет является собственным цветом глинистых минералов, лишенных железистых пленок, и обусловлен влиянием ионов Fe3+ в октаэдрической сетке глинистых минералов. Широко распространенное мнение об оглеенном, восстановленном состоянии оливковых горизонтов, по мнению Корнблюма, должно быть отставлено. Нет сомнений, что оливковая окраска – это результат совместного действия переменных восстановительных и окислительных процессов и связана с временным переувлажнением (подобно Fe-Mn ортштейнам). При данном процессе в степных почвах в основном происходит перераспределение ресурсов железа между двумя его главными формами: Fe решетки слоистых силикатов и свободным Fe гидроксидов. Основным источником железа, поглощаемого решеткой силикатов, служат Fe гидроксиды. Внедрение железа в решетку происходит в форме Fe2+ при развитии весенних восстановительных процессов.

Поглощение Fe филлосиликатами – «оливизация» почв по Корнблюму (1967, 1978) – это почвообразовательный процесс, при котором тонкодисперсная минеральная часть почв (смектиты и иллиты) приобретает оливковую или зеленовато-серую окраску. Оливковая окраска устойчива в окислительной среде. Если она маскируется гумусовыми соединениями, то выявляется после их окисления перекисью водорода. Механизм оливизации – поглощение железа из состава бурых гидрокисных пленок октаэдрическим слоем 2:1 слоистых силикатов в виде ионов Fe2+ в восстановительной среде переувлажненных почв. После аэрации почв железо фиксируется в решетке в виде Fe3+, и горизонт приобретает оливковый цвет (Козловский, Корнблюм, 1972; Корнблюм, 1978).

Оливизация, вызванная поглощением железа вакантными октаэдрическими позициями иллита, названа «глауконитовой»; она распространена в луговых солодях лиманов и подов. В отличие от глауконизации поглощение железа глинистыми минералами слитых почв ВолгоАхтубы сопровождается потерей калия 2:1 пакетами. Этот процесс Корнблюм называет «нонтронитизацией».

Развитие оливизации зависит от источников свободного железа в слитых горизонтах, которые весьма ограничены. Наряду с поглощением октаэдрической сеткой слоистых силикатов, часть свободного железа сегрегируется в конкреции. В результате ресурсы (гидр)оксидов железа, содержащиеся в материнской породе, полностью исчерпываются.

Значение оливизации для почвообразования определяется тем, что гидроморфная почва лишается свободных (гидр)оксидов железа, без изменения содержания тонкодисперсных частиц. Козловский (2003) рассматривает оливизацию как частный процесс в составе общего процесса «оглинивания» почв.

К сожалению, важные идеи Э.А. Корнблюма 40-летней давности были забыты. В настоящее время в соответствии с современной Классификацией почв России (2004) выделяется отдел неглеевых гидрометаморфических почв. Почвы отдела характеризуются наличием темногумусового или перегнойного горизонта, постепенно переходящего в специфический гидрометаморфический горизонт, в котором, несмотря на регулярное переувлажнение, нет обычных цветовых признаков глея в виде сизых и голубых пятен.



Окраска гидроморфных горизонтов стальная или оливковая.

Отдел гидрометаморфических почв, включает гумусово- и перегнойногидрометаморфические, а также агрогумусово- и агроперегнойно-гидрометаморфические почвы. Гидрометаморфический процесс наблюдается в степных и лесостепных почвах с нейтральной или слабощелочной реакцией среды; соответствующиму горизонту придан индекс Q. Гидрометаморфические горизонты выделяются также на подтиповом уровне в других степных почвах: в солонцах, черноземах и т.п. Вероятно, гидрометаморфический процесс по своей природе сложный и неоднозначный, поскольку гидрометаморфические горизонты характеризуются как оливковым, так и серым (стальным) цветами, имеющими генетические различия. Оливковая окраска отмечена в переувлажненных черноземах или темных слитых почвах. Хитров (2006) выявил гидрометаморфические горизонты оливкового цвета в черноземовидных слитоземах Предкавказья с тяжелым гранулометрическим составом и с преобладанием среди глинистых минералов смектитов, что вполне согласуется с концепцией оливизации. В такого рода почвах оливковая окраска обеспечивается за счет ферритизации слоистых силикатов. Эти почвы следует выделить из большой неоднородной группы гидрометаморфических почв, придав им генетически обусловленное название «оливизированных» с соответствующим индексом диагностического горизонта «Ol». Описание «оливизированных» почв, следует дополнить характеристикой гранулометрического состава (тяжелый состав). Исходя из сути оливизации, можно сказать, что данный горизонт характеризуется накоплением феррисиликатов.

У других гидрометаморфических почв, в частности солонцов, окраска стальная или серая, если не становится оливковой после окисления гумуса пергидролем. Химия и минералогия этого процесса в этих серых почвах пока изучена недостаточно, во всяком случае, хуже, чем оливизация слитых почв черноземного ряда. Таким образом, большую группу степных переувлажненных минеральных почв можно разбить на две: оливизированные и собственно гидрометаморфические. При этом морфологически нейтральное название «гидрометаморфические» почвы лучше заменить на вполне определенное в цветовом отношении понятие «гидрополиозированные» почвы. Название этого термина включает греческое слово «полио» – серый. Приобретение почвой серой окраски часто обусловлено действием гумуса, но в гидроморфных почвах – и за счет минеральной части; такая вероятность выше при светло-серой окраске горизонта, чем темно-серой. Количественно характеризовать степень полиозации почвы удобно в оптической системе CIE-L*a*b*, подробнее о ней сказано ниже. Сейчас только отметим, что степень полиозации выражается через светлоту L* при условии, что краснота a* 0 и желтизна b* 0. Полиозация гидроморфных почв характеризуется высокой светлотой L* 55. При более низких значениях светлоты свое влияние оказывает гумус.

В заключение представим все варианты изменения форм соединений железа в переувлажненных минеральных почвах в виде схемы (рис. 9). Как видно, развитие переувлажнения зависит от степени оксидогенеза Fe в почве. Высокое развитие оксидогенеза Fe условно характеризуется долей свободного железа от валового Ксв = Fe св : Fe вал 0.3. У большинства переувлажненных минеральных лесных и степных почв переменный редокс режимом; при этом окислительный этап может влиять или не влиять на морфологию оглееных горизонтов.

Влияние оксидогенеза становится морфологически значимым в случае образования пятен ферригидрита на сизой обезжелезненной матрице или морфологически не значимым в случае образования рассеянных частиц желтого гетита с низкой красноцветностью. В почвах со слаборазвитым оксидогенезом редуцируется структурное Fe филлосиликатов, что приводит к их обезжеленению и даже к распаду частиц глинистых минералов.

Оливизация характерна для степных почв тяжелого гранулометрического состава и с неразвитым оксидогенезом железа. Оливизированные слитые горизонты при сезонном Нет морфологического Есть морфологическое окислительного этапа окислительного этапа Рис. 9. Схема превращения железа в переувлажненных тяжелых минеральных почвах 1 – степень развития исходного оксидогенеза в почве; 2 – процесс гидроморфизма; 3 – проявление окислительного этапа; 4 – превращение соединений железа; 5 – изменение свойств гидроморфных почв и индексы горизонтов.

подъеме редокс потенциала буреют за счет образования гидроксидов железа. Гидрополиозация характерна для степных засоленных почв с неразвитым оксидогенезом железа.

Глава 5. ОКСИДОГЕНЕЗ Fe В ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ПОЧВАХ Явление оксидогенеза в переувлажненных почвах как будто противостоит самой сути редуктоморфного процесса. Действительно, (гидр)оксиды железа в глеесолях отрицаются в проекте WRB, так как противоречат сизому цвету горизонта. Но факты говорят о том, что (гидр)оксиды железа сохраняются под прикрытием Fe(II)-соединений (Roden, Zachara, 1996).

Более того, в период увеличения ЕН (гидр)оксиды железа даже синтезируются из Fe(II), образуя окисленный глей Gox. Образование Fe-гидроксидов характерно не только для автоморфной почвы, но и гидроморфной, где они появляются в периоды усиления аэрации.

При рассмотрении основных элементарных почвообразующих процессов Козловский (2003) связывает их в пары: гумусонакопление – дегумификация, засоление – рассоление, уплотнение – разуплотнение, и, наконец, оглеение – окисление. Такое объединение учитывает обратимый, часто сезонный характер упомянутых почвенных явлений. Исходя из этого, при диагностике переувлажненных минеральных почв эти два взаимосвязанных процесса следует рассматривать как единое целое. Поэтому данная глава посвящена оксидогенезу железа – процессу, который имеет свою специфику в переувлажненных почвах.

Рассмотрим механизмы синетеза Fe(III)-минералов в переувлажненных почвах. Нами составлена схема (рис. 10) образования гидроксидов железа из Fe(II). Их формирование в гидроморфных почвах рассматривается как сложный процесс, состоящий из нескольких стадий, включающих химическое и биологическое окисление Fe(II), гидролиз, комплексообразование и дегидратацию.



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 19 |
 



Похожие работы:

«СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ГЕОХИМИИ Материалы Всероссийского совещания (с участием иностранных ученых), посвященного 95-летию со дня рождения академика Л.В.Таусона 22-26 октября 2012 г. г. Иркутск ТОМ 1 ГЕОДИНАМИКА, ТЕКТОНИКА И ПЛЮМОВЫЙ МАГМАТИЗМ ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПАЛЕОКЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ. БИОГЕОХИМИЯ ПРИРОДНЫХ ПРОЦЕССОВ Иркутск 2012 УДК 550.4:550.42 Современные проблемы геохимии: Материалы Всероссийского совещания (с участием иностранных ученых. – Иркутск: Изд-во...»

«РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины ЭКОЛОГИЯ Направление подготовки 110100 Агрохимия и агропочвоведение По профилю 110100.62 Агроэкология Квалификация (степень) бакалавр сельского хозяйства Форма обучения очная Орел 2011 год Составители: Игнатова Г. А., к.с.-х.н. 20г. Рецензент Степанова Е. И., к.с-х. наук, доцент 20г. Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 110100 Агрохимии и агропочвоведения и примерной учебной программы Экологии, рекомендуемой для профиля подготовки...»

«Электронная версия: Сергей Ольховик Serge Olkhowik (aka BaMba) hi@bamba.dp.ua, 2:464/227@fidonet г.Днепропетровск, 20 февраля 2005 г. ii Оглавление От автора 1 Нужно кое-что знать и уметь 2 Все очень просто............................ 2 Как это делают............................. 3 Кофеварки............................... 6 Растворимый кофе........................... 9 Как...»

«М И Н СК БГУ 2012 УДК 60(035)(075.8) ББК 30.16я2я73 В24 С о с т а в и т е л и: О. Б. Русь, А. М. Ходосовская, А. Н. Евтушенков Р е ц е н з е н т ы: кафедра биотехнологии и биоэкологии Белорусского государственного технологического университета (зав. кафедрой кандидат химических наук, доцент В. Н. Леонтьев); доцент кафедры микробиологии Белорусского государственного университета кандидат биологических наук, доцент Р. А. Желдакова © БГУ, 2012 ISBN 978 985 518 736 4 ПРЕДИСЛОВИЕ Биотехнология...»

«Перед Вами книга, которую мы долго ждали. Книга о длинной и богатой истории института, который стал опорой и источником развития целого ряда химических отраслей производства нашей страны. Наверно такие книги надо создавать чаще. Потому что за 80 лет произошло столь много и буднично-необходимого, и запоминающегося, яркого, что охватить все просто невозможно. Хотя и обидно – в книгу не попало очень многое: люди, события, подразделения, о которых и хочется, и нужно бы рассказать. Но не объять....»

«ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления бакалавриата 280200.62 Защита окружающей среды всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание СЫКТЫВКАР 2012 УДК 547 ББК 24.2 О-64 Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой целлюлозно-бумажного производства, лесохимии и промышленной экологии Сыктывкарского лесного института 6 июня 2012 г. Утвержден к изданию в электронном виде советом технологического факультета Сыктывкарского...»

«Свобода А. А. Работа над будущим человечества: организация знаний Рассматривается короткий, но чрезвычайно плодотворный период деятельности В. И. Вернадского в Украине, связанный с созданием Украинской академии наук и ее научных учреждений и первого из них – Национальной библиотеки Украинской Державы. Раскрывается разработка академиком В. И. Вернадским и его соратниками концепции создания крупной научной библиотеки – общедоступной национальной библиотеки страны и головного информационного...»

«Меня всегда интересовало, кто дает названия физическим законам или химическим реакциям. Почему, например, закон Ома называется законом Ома, а не кого-то другого. Почему — постоянная Планка, правило Марковникова, принцип Ле Шетелье, уравнение Максвелла и реакция Зайцева? Понятно, что ни Ом, ни Марковников, ни Планк не давали названий открытым ими законам или правилам. Делалось это, как правило, много лет спустя другими учеными — последователями или историками науки. Очень часто это происходило...»

«Сегодня, полагаясь на фармакологию и врачей, неко торые из нас стали забывать о том, что лечит Природа, а медицина ей лишь помогает. Со многими заболевания ми организм в состоянии справиться сам, поскольку обладает естественными защитными силами. Надо только вовремя поддержать его, и самыми надежными помощ никами в этом могут стать лекарственные растения — неоднократно испытанные средства, применявшиеся для лечения. Давно доказано, что практически все лекарственные растения, которые сейчас...»






 
© 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.