Красно_желтые_ферраллитные_почвы_экваториальных_лесов

ЗОНА КРАСНО-ЖЕЛТЫХ ФЕРРАЛЛИТНЫХ ПОЧВ [FERRALSOLS) ДОЖДЕВЫХ ТРОПИЧЕСКИХ ЛЕСОВ

Красно-желтые ферраллитные почвы (Ферральсоли) занимают на земном шаре площадь примерно 750 • 10 6 га и встречаются в Южной Америке (Бразилия), Африке (Конго, юг Центрально-Африкан- ской Республики), в западной Анголе, Гвинее, восточной части Мадагаскара), частично встречаются в Юго-Восточной Азии. Формируются на древних кристаллических щитах, на переотложенных покровных слоях древних поверхностей. Эти территории длительное время находились в условиях устойчивого геологического режима, который не нарушался ни складчатостью, ни процессами оледенения. Растительность представлена тропическими дождевыми лесами, влажными саваннами. Территории распространения характеризуются поверхностями со слабо выраженным рельефом. Часто сочетаются с Акрисолями, Нитосолями, камбисолями и Плинтосолями.

Генезис

Формирование красно-желтых ферраллитных почв (Ферральсолей) происходит под влиянием процесса тропической ферраллитизации. Процесс характерен для почв постоянно-влажных тропиков, залегающих на древних глубоковыветрелых поверхностях. Процесс ферраллитизации — это процесс наиболее глубокого преобразования минеральной части почвенной массы, при котором происходит распад не только первичных, но и вторичных алюмо- и феррисиликатов (Гарассовиц, Полынов, 1956; Зонн, 1958,1974; Фридланд, 1960,1964; Обер, 1974). Ферраллитизация характерна для тропических влажных климатов, где осадков выпадает более 800-1000 мм при одном или двух влажных сезонах, что определяет глубокое промачивание почвенной массы. При осадках меньше 800—1000 мм и равномерном их распределении преобладает феррсиаллитный процесс.

Ферральсоли формируются на древних и геоморфологически устойчивых, ровных или слабоволнистых поверхностях в условиях высоких температур и обильных осадков во влажных тропиках. Типичные профили приурочены к продуктам выветривания основных пород.

Общими диагностическими признаками красно-желтых феррал- литных почв (Ферральсолей) служат: процесс глубокого преобразования минеральной части; распад не только первичных, но и вторичных алюмо- и феррисиликатов; вынос продуктов разложения за пределы промываемой толщи; значительная роль железа в морфогенезе почв (окраска, структура); отношение Si0₂: Я₂0₃или Si0₂: А1₂0₃ в глинистой фракции менее 2,0—2,5; содержание во фракции пыли менее 5% способных к выветриванию первичных минералов; преобладание в илистой фракции каолинита. Процесс ферраллитизации ведет к образованию диагностического горизонта /erratic, который залегает в интервале глубин от 30 до 200 см.

При ферраллитизации происходят полное разложение всех первичных минералов, за исключением кварца, вынос продуктов разложения за пределы промываемой толщи и накопления в почвенной толще вторичных алюминия и железа в форме подвижных гидратов и каолина. Ферраллитное преобразование пород может достигать нескольких десятков метров. Молекулярные отношения в илистой фракции Si0₂/R₂0₃ и Si0₂/Al₂0₃ всегда менее 2,0—2,5.

Процесс ферраллитизации протекает в несколько стадий. В условиях экваториального влажного климата первоначально идет интенсивный гидролиз первичных минералов. Обильные и глубокофиль- трующиеся воды, которые содержат мало С0₂ и растворимых органических кислот (pH этих вод близок к 7,0), приводят к быстрому освобождению оснований. Bonifas( 1958), Leneuf 1959) отмечают, что комплексные силикаты испытывают полный гидролиз с освобождением не только окислов железа, но также кремнезема и алюминия. На этой стадии имеет место монтмориллонитизация глинистого материала.

Читайте также:  Модель_гриба_5_класс

При наличии слабокислой или даже щелочной среды кремнезем при глубоком дренировании имеет тенденцию к растворению и миграции, увлекая Са, Mg, К. Напротив, А1₂0₃ и Fe₂0₃, находясь вблизи своей изоэлектрической точки, нерастворимы и остаются на месте.

На последующих стадиях под влиянием выноса оснований профиль почв выше зоны выветривания довольно быстро становится кислым. Часть монтмориллонитовых глин уносится благодаря денудационным процессам за пределы данного ландшафта в речные долины и депрессии рельефа, давая начало формированию там вертисолей, а часть преобразуется на месте путем десиликации и дебазации через серию смешаннослойных образований в каолинит (В.А. Ковда, Н.Н. Розанов, 1988) и галлуазит.

Освобождающиеся при выветривании гидраты окислов железа в окислительной среде, бедной органическими кислотами, остаются на месте в форме пленок гетита (Fe₂0₃ • Н₂0) и гематита (Fe₂0₃) и равномерно окрашивают массу каолинита, сообщая выветривающейся толще охристо-желтый или красный цвет.

Освобождающиеся при выветривании и не участвующие в кристаллической решетке каолинита окислы алюминия кристаллизуются и образуют гиббсит или гидраргиллит (А1₂0₃ • ЗН₂0) и бе- мит(А1 ₂О_э • Н₂0).

Содержание железа в ферраллитных продуктах выветривания зависит от содержания его в исходных породах: основные породы дают более железосодержащие ферраллитные и альферритные коры. Породы кислые, в которых значительную долю составляет остаточный кварц, а содержание железа относительно невысокое, дают феррал- литно-кварцевые коры. Коры с низким содержанием железа и высоким — окислов алюминия часто утрачивают красную окраску (ал- литные коры). Роль железа в морфогенезе ферраллитных почв очень существенна, она обусловливает окраску почвы, создает структуру. Важным диагностическим признаком будет являться соотношение А1₂ О_э : Fe₂0₃ в илистой фракции. По этому признаку различают:

• а) аллитные А1₂0₃: Fe₂0₃ > 4,0;
• б) ферраллитные А1₂0₃: Fe₂0₃ = 1,5;
• в) альферритные (ферритные) А1₂0₃: Fe₂0₃[1] (плинтитовыми) горизонтами (диагностический горизонт plinth ic). Вынос или перемещение в коре выветривания железа сопровождается формированием отбеленных, лишенных значительной части железа горизонтов, которые своей светлой окраской обязаны каолиниту или галлуазиту.

На основной ферраллитный почвообразовательный процесс могут накладываться процессы оподзоливания, лессиважа, латеритизации (плинтизапии). Под пологом тропических влажных лесов с густой и разветвленной корневой системой, большим опадом, разнообразной почвенной мезофауной, среди которой особенно много различных видов термитов, почвообразованием захватывается значительная толща породы. В почвы поступает большое количество органических остатков, но и гумификация, и минерализация их идут очень быстро, чему способствуют высокие температуры (в тропиках свыше 20 °С в течение всего года) и постоянная влажность почвы, оптимальная для развития микроорганизмов. Поэтому содержание гумуса в почвах невелико, состав гумуса ульматно-фульватный.

Растворимые фракции фульвокислот в среде, бедной основаниями, глубоко проникают в почву и воздействуют на нее, растворяют полуторные окислы, связывают их в органо-минеральные комплексы, образующиеся благодаря большому количеству полуторных окислов и низкому отношению Сф_{ульвокислот}:К₂0₃ малой подвижности. Тем не менее в результате растворения наблюдается перераспределение полуторных окислов, особенно окислов железа: в коре выветривания они локализованы на отдельных участках (и образуют псевдоморфозы по выветрелым зернам железосодержащих минералов), а в почве рассеяны и равномерно прокрашивают почвенную массу, образуя местами мелкие зернистые выделения и микроконкреции (диаметром от 0,05 до 1,5 мм). Поэтому почвы имеют характерную структуру псев- допеска.

Для красно-желтых ферраллитных почв (Ферральсолей) характерно:

• 1) интенсивное внутрипочвенное выветривание, до ферраллит- ной стадии;
• 2) слабое или умеренное накопление гумуса ульматно-фульват- ного состава;
• 3) накопление в илистой фракции каолинита (2Si0₂ • А1₂0₃ • • лН₂0);
• 4) присутствие значительного количества гидратов окислов железа и алюминия.

Формирование почв в большой степени зависит от свойств материнской породы и условий дренажа. На почвообразующих породах, богатых основаниями, в верхней части хорошо дренируемых склонов образуются истинные ферраллитные почвы с высоким содержанием полуторных окислов алюминия и железа. В средней части склона ферраллитизация идет слабее и формируются слабоферраллитные почвы, где количество вновь образованного каолинита увеличивается относительно полуторных окислов. В нижней части склона или в плохо дренируемых депрессиях возникают условия для генезиса монтмориллонита, и идет образование черных тропических глин. На почвообразующих породах, бедных основаниями, интенсивно происходит образование каолинита с формированием слабоферраллит- ной почвы.

• [1] Название «латерит» происходит от лат. later — кирпич. Впервые термин«латерит» применил английский геолог Буханан (Buchanan). В 1807 г. приисследовании в Ю. Индии. Латериты Индии можно резать лопатой и обтесывать топором. Согласно классификации WRB, почвы, содержащие намалой глубине твердые образования, отнесены к реферативной почвеннойгруппе Плинтосоли (Plinthosols) — влажные почвы с необратимо затвердевающим срединным горизонтом, состоящим из соединений железа, глиныи кварца.

Источник

Почему в тропиках почва такого ярко-красного цвета

Многие замечали, что в южных странах почва имеет насыщенный красно-коричневый цвет. Сельскохозяйственные поля и плантации деревьев, сквозь которые проглядывает необычного для нас цвета почва, можно увидеть в Китае, Индии, во многих странах Центральной Африки. Такая же почва находится и под местными лесами, просто она скрыта от глаз наблюдателя и поэтому не так привлекает внимание. Но почему именно в этих регионах Земли такая странная почва, напоминающая марсианский грунт?

Почвы, которые имеют красный оттенок, называются ферраллитными почвами. Каждый тип почвы, будь то степные черноземы, подзолистые почвы таежных лесов или красноземы тропиков, являются производным того ландшафта, где они находятся. И если взглянуть на карту распространения типов почв по земному шару или на отдельно взятом континенте и сравнить ее с картой природно-климатических зон, то даже человек, далекий от почвоведения, заметит очевидное сходство.

Иными словами, вы никогда не встретите красноземов в таймырской тундре, а черноземов в Испании, так как каждый тип почв распространен в пределах определенных природно-климатических зон. Наиболее значимыми факторами в процессе почвообразования являются климат и подстилающая горная порода, на основе которой и формируется будущая почва.

Интересующие нас ферраллитные почвы широко распространены в субэкваториальных и экваториальных лесах, а также во влажных тропических лесах и саваннах в Африке, Юго-Восточной Азии, Центральной и Южной Америке, а также в Австралии. Встречаются они и в России, на небольшой территории вдоль Черноморского побережья, где также распространен субтропический тип климата. Давайте посмотрим, что же такого особенного в тропических лесах и саваннах, что там формируются такие красные почвы.

Эти регионы характеризуются большим количеством осадков и высокими температурами воздуха. Экваториальный климат отличается стабильно высоким количеством осадков в течение всего года — более 3000 миллиметров. По мере продвижения от экватора их число уменьшается до 1000 миллиметров в зонах саванн, что все равно составляет значительную величину. Обилие теплой воды (а тропические ливни именно теплые, если сравнивать их с дождями и талыми водами умеренных широт) и стабильно высокие температуры воздуха в течение года являются мощнейшими факторами, ускоряющими разрушение горных пород. Огромное количество воды ежегодно проходит через почву и подстилающую горную породу, растворяя и вымывая минералы, а процессы почвообразования не прерываются на время похолодания и замерзания, лишь замедляясь во время сухого сезона в условиях субтропиков. И если просторы умеренных широт и высокогорных регионов подвергались длительному влиянию оледенения и имеют относительно небольшой возраст почв, не превышающий десятки тысяч лет, то возраст поверхностных слоев грунта в регионах распространения ферраллитных почв составляет сотни тысяч и даже миллионы лет. Красные почвы имеют весьма почтенный возраст, и за время их существования исходная горная порода подверглась грандиозным преобразованиям.

Бурная растительность, формирующаяся во влажном и теплом климате, регулярно поставляет в верхние слои почвы органические кислоты. Эти вещества вместе с ливневыми дождями проходят сквозь почвенный профиль и еще больше усиливают растворение и вынос минералов. Таким образом, в почве остаются самые устойчивые минералы — оксиды кремния, оксиды железа и алюминия, а также каолиниты, также имеющие в своем составе алюминий. Именно из-за обилия оксидов железа почва и приобретает характерный красный цвет. Это кислые и слабокислые почвы, которые имеют в своем составе высокое содержание оксидов железа и оксидов алюминия, но при этом не очень богаты гумусом. Реки, которые текут в регионах распространения ферралитных почв, в период интенсивных дождей тоже приобретают красный оттенок, что выглядит весьма экзотично.

Присоединяйся к нашему сообществу в телеграмме, нас уже более 1 млн человек 😍

Источник