Лесная подстилка или лесной опад: описание, строение, назначение, из чего состоит

Строение лесной подстилки

Подстилка достаточно сильно отличается от остальной (минеральной) части почвы. При этом не следует путать лесную подстилку и гумус. На самом деле лесной гумус делится на два типа: грубый гумус (мор) и сладкий, мягкий гумус (мулль). Из этих двух видов гумуса к лесной подстилке относится только мор, а мулль является гумусом минеральной части почвы.

Сама подстилка тоже не является однородной. Условно можно выделить три слоя лесной подстилки, которые отличаются друг от друга по степени разложения.

Слои лесных подстилок:

1. Верхний слой состоит по большей части из веточек, хвои и листьев бурого цвета. Части растений легко различаемы.
2. В среднем слое разложение и ферментизация идет медленно. Состоит он в основном из измельченных остатков растений, которые еще смогли в значительной степени сохранить скелет и имеют буровато-серый цвет. Чтобы определить к каким растениям они принадлежали, придется тщательно изучить наиболее крупные части. Этот слой очень часто становится местом произрастания грибов.
3. Самым нижним слоем является слой гумификации. Он имеет черно-бурый или полностью черный цвет. Для него характерна равномерная перемешанность. Состоит из однородного основательно разложившегося вещества. Этот слой находится в тесной связи с минеральной частью почвы.

Поскольку для гниения лесной подстилки необходимо достаточное количество воздуха, процессы гниения не могут происходить в ней так же, как и на болотах, поэтому не следует проводить знак равенства между болотным и лесным перегноем.

Особенности

На территории России леса занимают почти 47% всего пространства государства. Поэтому они прямо или косвенно влияют на климат и другие условия жизни каждого жителя нашей страны. При этом почвы лесной зоны отличаются не только тем, что они «расположены под деревьями», как это часто полагают. В большинстве случаев российские леса произрастают на дерново-подзолистой земле. Однако «в большинстве случаев» не означает «практически всегда».

Довольно широко распространены также дерновые, подзолисто-болотные и болотные грунты. Там, где лесная чаща прорезана реками, складывается пойменная земля. Воздействие может оказывать разная степень влажности и инсоляции, конкретный характер растительности, особенности химического и механического состава основных пород также важны. Почва лесов умеренного пояса по кислотности почти однозначно относится к кислой группе. Самая высокая влажность характерна для северных заболоченных территорий, которые не высыхают хоть немного даже за короткое лето.

Там в результате происходит активное образование торфа. Если верх земли хотя бы незначительно высыхает, проявляются морфологические признаки глеезема. Собственно глеевые почвы складываются на вечной мерзлоте. На большей части заселенной территории России леса вырастают из подзолистой земли в различных ее вариантах. На южной границе тайги и в смешанном лесу присутствуют уже гумусовые включения.

Хозяйственное значение

Почва является важнейшим элементом формирования всех живых организмов на Земле. При этом состав грунта формируется благодаря процессам жизнедеятельности растений и животных. Но далеко не каждый тип почвы может дать хороший урожай.

На какой разновидности грунта лучше всего выращивать определенные культуры, написано ниже:

1. Глинистая. При добавлении торфа, песка и золы отлично подходит для выращивания плодовых деревьев, кустарников, картофеля, гороха, свеклы.
2. Песчаная. Ее удобряют с помощью торфа, компоста, глины или мульчирования. Этот тип грунта подходит для выращивания практически всех культур.
3. Супесчаная. Для повышения плодородности вносят удобрения, мульчируют, а также сажают растения-сидераты. На ней также могут произрастать почти все виды овощей и плодов.
4. Суглинистая. Она содержит большое количество питательных веществ, нужно лишь добавлять минеральные удобрения и мульчировать. Подходит для большинства вида культур.
5. Чернозем. Самый плодородный тип почвы, в первое время не требующий удобрений. Спустя несколько лет рекомендуется сеять растения-сидераты и вносить органические вещества. На нем прекрасно приживаются все фруктовые и овощные культуры.
6. Торфяно-болотистая. В нее рекомендуется вносить удобрения из песка, глины, фосфора и органики. На таком грунте хорошо выращивать ягодные кустарники.
7. Известковая. Требует большого количества удобрений из-за недостатка марганца и железа. Подходит для растений, не слишком требовательных к кислотности почвы.

Почва является уникальным природным явлением. При составлении плана по возделыванию участка или поля необходимо правильно рассчитать нагрузку на грунт, потому что на формирование небольшого слоя земли требуются несколько тысяч лет.

Мерзлотно-таежная почва

На территориях, где произрастают леса с хвойными породами деревьев и где распространена многолетняя мерзлота, идет формирование почв мерзлотно-таежного типа. При наличии мерзлоты в почвенном покрове существует препятствие водному промыванию грунтов, в результате этого вынос солей из почв затруднен.

Для формирования мерзлотно-таежных почв при наличии многолетней мерзлоты также необходимо еще одно условие: их образование должно происходить на фоне континентального климата. Наибольшая глубина мерзлотно-таежных почв составляет не более одного метра. Процент содержания гумуса невелик, это 3-10%.

Мерзлотно-таежные почвы являютсяхарактерными для Колымы и Чукотки, для северных участков тайги на территории Забайкалья и Якутии, есть области распространения в зоне средней тайги.

Для использования в сельском хозяйстве мерзлотно-таежные почвы малопригодны. По составу они бесструктурные и почти совсем водонепроницаемы. При распахивании участков с таким почвенным слоем структура почвы и ее свойства становятся только хуже.

Классификация пластов

Подзолистые земли формируются в хвойных массивах на территории средней тайги. Кроны гигантов-деревьев не пропускают свет, поэтому лучи не попадают на основание. Подстилка состоит из кустарниковых и моховых остатков. В необработанные почвы нужно вносить удобрения, иначе они не будут плодородными, так как преобладает фульватный тип органики, а пропускная способность влаги стремится к нулю.

В зависимости от уровня подзолистости, определяют такие типы грунта:

• слабоподзолистые;
• сильноподзолистые;
• среднеподзолистые.

Глееподзолистые почвы являются типичным основанием для области тайги на севере России и преобладают в смешанных и хвойных массивах. На поверхности растут кустарники, мхи, лишайники. В верхних прослойках отмечается сильная кислая реакция, органических остатков содержится 2−4%, присутствует мало полуторных оксидов, много железа.

В этом профиле почвы выделяются слои:

• подстилающий лесной толщиной 8−10 см;
• оглеенный подзол (3−15 см);
• иллювий (до 10 см);
• материнский почвообразующий (5−15 см).

Дерново-подзолистые земли формируются в южных лесных областях. Широколиственные и сосново-лиственные деревья обеспечивают множественное падение на грунт остатков кроны в дополнение к травянистому и моховому гумусу. Химический состав почвы включает водород, кальций, магний, алюминий, реакция среды является кислой.

Глубина процесса

Поверхностно-подзолистые почвы составляют чаще всего элювиальный горизонт со слабовыраженным растительным слоем в форме светлых пятен и множественной зернистой крошкой кремния. Мелкоподзолистые земли относятся к типу А2 с хорошей мощностью. Неглубокоподзолистые грунты представляют собой сплошной подзол без включений, а глубоко подзолистые относятся к категории иллювиальных образований.

По строению и описанию основных пород почвы делятся таким образом:

• иллювиально-железистые;
• остаточно-карбонатные;
• обычные;
• контактно-глеевые;
• неразвитые, слабо дифференцированные;
• псевдофибровые отложения, насыщенные оксидами железа;
• иллювиально-гумусовые.

Почвообразующие породы

Моренные наслоения включают карбонатные и бескарбонатные компоненты разного состава и встречаются на территориях Валдайского обледенения. В центральной и южной части страны располагаются покровные глины, лессовидные суглинки. Подзолы формируются в Верхневолжской и Полесско-Днепровской низменности на основе водно-ледниковых отложений, супесчаных и песчаных суглинков.

В местностях, где имеются супесчаные и песчаные наслоения старых речных русел, формируются древнеаллювиальные подзольные почвы. Если на территории северных регионов преобладают супеси и пески, под которыми на глубине до 60 см располагаются глины и суглинки, то образовываются двучленные породы. В Новгородской, Санкт-Петербургской и других областях распространились ленточные глины. В современных руслах рек возникает делювий и элювий коренных пород.

Использование земель

Подзолистые грунты имеют состав, который делает их непригодными для выращивания культур. Дожди ведут к раскисанию земель, а после высыхания появляется корка. Особенность отличия от черноземного грунта в том, что неплодородные содержат мало перегноя и характеризуются грибковой микрофлорой.

Для получения урожая на таких грунтах проводят известкование с добавлением минеральной подкормки. Распространенным методом является корчевка и расчистка (окультирование почвы), в результате которого удаляются все незначительные растения с поверхности почвы. По периметру участков высаживаются многолетние деревья и кустарники с мощными корнями, чтобы снизить степень расползания земли во время ливней.

При внесении удобрений повышается катионный обмен в почве и увеличивается показатель плодородия. Для аэрации почвы и повышения воздушно-водного обмена производится регулярное рыхление поверхности. Перекопка производится аккуратно, чтобы не поднять подзолистый пласт и не перемешать его с плодородным слоем.

Проблемы возникают из-за постоянного внесения большого количества удобрений. Сначала частая подкормка увеличивает прирост урожая, но химизированная обработка приводит к изменению строения почвы и нарушению биоактивности слоя. Сложные химические соединения разлаживают образование гумуса, они кратко распадаются и выводятся в нижележащие горизонты. Иногда наступает утомление почвы и снижение урожайности.

Назначение лесной подстилки

Роль лесной подстилки в лесной экосистеме очень велика. В процессе гниения в ней формируются вещества, оказывающие большое влияние на почвенные слои, находящиеся ниже. В результате регулируются почвенные процессы и, соответственно, развитие самого леса. Значение лесной подстилки состоит еще и в том, что в ней концентрируются элементы служащие растению питанием.

Кроме этого лесной опад выполняет защитную функцию, оберегая почву от механического уплотнения и эрозии. Помимо этого, от нее зависят лесорастительные свойства лесных почв и их водно-воздушный режим. Последний обеспечивается за счет перевода поверхностного стока дождевых и талых вод во внутрипочвенный.

Отмечено, что качества почвы улучшаются, если в насаждениях смешиваются лиственные и хвойные породы деревьев. Причиной этого является то, что хвойные породы способствуют накоплению кислого (грубого) гумуса, что несколько ухудшает структуру почвы и увеличивает кислотность, а иногда даже приводит к заболачиванию. В хвойных лесах лесной опад слабо разлагается и, накапливаясь толстым слоем, мешает возобновлению леса.

Разумно смешивая в насаждениях хвойные и лиственные породы можно формировать питательную, но рыхлую подстилку из листьев и хвои. Таким образом корни будут иметь лучший доступ к кислороду. Кроме того, такая подстилка является прекрасной средой для развития грибов и микроорганизмов, которые способствуют разложению органики и улучшают питание почвы.

Однако, было бы ошибкой думать, что роль лесной подстилки сводится к повышению плодородия почвы. Не самом деле именно она является важнейшим фактором, через который лес осуществляет свое влияние на почву. То как будут идти почвообразовательные процессы под лесом, в основном связано с теми изменениями в нижних слоях почвы, которые зависят от продуктов разложения лесной подстилки под влиянием лесного микроклимата.

Разумеется, лесная подстилка является питательной средой не только для почвы, но биологической средой для множества микроорганизмов, растений и животных и косвенно или непосредственно оказывает влияние на всю жизнь леса от начала и до конца (производительность древостоев, возобновление леса и т.д.). Если говорить коротко, то основными ее функциями являются:

• Концентрация питательных элементов
• Регулировка лесорастительных свойств почвы
• Регулировка водно-воздушного почвенного режима
• Защита почвы от механического уплотнения и размыва
• Образование перегноя

Строение лесных почв

Строение серых лесных почв имеет некоторые особенности:

— постепенные переходы между слоями;

— наличие карбонатов в породе, которая повлияла на образование почвы;

— мощность почвенного профиля — около 2м.

Строение серых лесных почв выглядит так: А — А₁В — А₁ — А₂В — В₁ — В₂ — ВС — С. На глубине 120 см есть новообразования кальция, а в верхних слоях содержится гумус.

Бурые лесные почвы используют под цитрусовые, технические и эфиромасличные культуры. Они требуют фосфорных удобрений. Строение: А — АА₁ — А₁ — АВ_t — В_t. Эти почвы имеют высокое содержание калия, фосфора и азота.

Подзолистые почвы имеют строение: А — А₁А₂ — А₂ — В₁ — В₂ — С. Они малоплодородные, имеют низкую степень поглощения, высокую кислотность. Верхняя часть периодически переувлажняется. Обычно это случается весной, когда снежный покров начинает таять.

Каждый символ (латинская буква) обозначает отдельный слой почвенного профиля, который имеет отличительные особенности по составу, признакам и свойствам.

А — это органогенный слой, который состоит из опавшей и не полностью сгнившей листвы.

А₁ — гумусовый слой. Является самым плодородным, содержит максимум полезных для развития растительности веществ.

А₂ — горизонт вымывания, который залегает после перегнойного (гумусового) слоя. В этой части почвы мало питательных веществ, низкое плодородие.

В — самый плотный слой, содержащий множество частиц из вышележащих горизонтов.

С — горизонт так называемой материнской породы. Здесь начинается основное почвообразование.

Типы лесных почв

Природные условия, существующие на Земле, очень различны. Именно это обусловило такое разнообразное формирование почв по природным зонам. Основные типы почв на суше расположены согласно определенной закономерности, которую первым выявил Василий Васильевич Докучаев — русский геолог, родоначальник школы почвоведения. Им открыты основные закономерности происхождения и распространения почвенного покрова.

В России более 800 млн га (более 45% территории) занято лесами, различными по своему типу: хвойные и смешанные, широколиственные и мелколиственные. Разнообразие лесных массивов дает весьма широкую географию зональности почвенного покрова.

По обыкновению, лесные почвы являются достаточно плодородными. Это происходит из-за того, что зольные вещества, элементы, содержащиеся в листьях и хвое, попадают опять в землю лесов, чего нельзя сказать про сельскохозяйственные земли, с которых все растения убирают. В условиях леса происходит накопление органической массы опада как лесной подстилки, где все вещества потом активно формируют гумус.

Разные породы деревьев по-своему влияют на состояние структуры почвы, процессы воздухообмена и теплообмена, на водный режим. Лиственные деревья помогают насыщать почвенный покров азотосодержащими и зольными элементами. Жизнедеятельность деревьев они способствует процессу нейтрализации кислоты и росту полезных микроорганизмов. Под хвойными деревьями, выступающими подзолообразователями, формируются подзолистые почвы. Хорошо известна привязанность различных пород к той или иной почвенной структуре: сосны хорошо растут на почвах песчаных, а ели предпочитают суглинки, на серых лесных почвах растут дубы и ясени.

Основными типами почв на территориях, занятых различными лесными массивами являются такие типы, как подзолистые почвы, дерново-подзолистые (подтип подзолистых) почвы, серые лесные почвы и бурые лесные почвы.

Площади, занятые мелколиственными лесными массивами, где лиственные деревья смешаны с хвойными породами, характеризуются формированием дерново-подзолистых почв. Ареалы распространения их существенны на площадях, занятых лесом, на Восточно-Европейской равнине, присутствует данный тип почвы и в Западной Сибири. Дерново-подзолистые почвы — подтип почв подзолистых.

Параметры, состав дерново-подзолистых почв и подзолистых почв имеют ряд схожих черт. Слой гумуса дерново-подзолистых почв, расположенный под образованной лесной подстилкой, составляет не более 20 сантиметров. За этим горизонтом, окраска которого темно-бурая, располагается бесплодный слой белесого оттенка.

Дерново-подзолистые почвы, по сравнению с подзолистыми почвами, являются более плодородными, потому что минералы и органика не так быстро вымываются водой. Содержание гумуса в дерново-подзолистых почвах составляет 3-7%.

При сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистые почвы нуждаются в питательных элементах – азот, калий, фосфор. Увеличение глубины пахотного слоя также дает положительный эффект. Необходимо известкование, что приводит к усилению микробиологических процессов и накоплению питательных веществ. При этом улучшаются процессы аэрации почвы, ее свойства регулирования тепла и водопроницаемость. Необходимо обогащение почвы и органическими удобрениями.

Влияние на характеристики почвы

Почва из-под лесных лиственных деревьев обладает хорошими рыхлящими свойствами, обеспечивает аэрацию плотных почв и дает доступ к влаге и кислороду даже растениям с тонкой и хрупкой корневой системой. Кроме того, поскольку состав листовой почвы во многом схож с компостом, она также обогащает грунт питательными веществами, хотя и в меньшей концентрации. Также листовая земля создает благоприятные условия для дождевых червей, которые улучшают качество почвы.

Нехватка почвы из-под лесных лиственных деревьев может стать причиной излишней плотности грунта, неблагоприятной для некоторых декоративных и комнатных растений.

Избыток листовой земли может снизить питательность почвы, поэтому рекомендуется сочетать этот грунт с различными удобрениями – например, торфом или перегноем.

Почву из-под лиственных деревьев используют в качестве основы грунтовой смеси для комнатных и декоративных растений

Типы почв основные зоны

Почвы

Это основная единица классификации почв, которая выделяется по характеру почвенного профиля. Первая Классификация почв была составлена в 1886 году В.В. Докучаевым, русским почвоведом. Он выделил для России 10 основных типов почв. В дальнейшем классификация становилась более сложной и подробной. Наиболее распространены сейчас зональные типы, образующие вместе с растительностью и другими компонентами ландшафта природные зоны (см. «Природные зоны»). Некоторые почвы не образуют зон, что связано с местными условиями рельефа и увлажнения, например, солончаки, солонцы. Особую группу составляют почвы, возникшие в результате окультуривания, то есть хозяйственного освоения площадей, прежде не пригодных для сельского хозяйства, — это осушенные торфяники, орошаемые сероземы и другие почвы. Современная классификация почв в своей основе имеет не только признаки и свойства почв, но и особенности их происхождения.

Серые лесные почвы

Под покровом лесов, в которых растут деревья широколиственных пород, идет образование серых лесных почв. Для их формирования также необходим континентальный климат, при котором происходит достаточное увлажнение земельного покрова, а количество выпадающих осадков примерно равно их испаряемости. Необходимыми условиями, при которых идет формирование данного типа почв, являются также содержание немалого количества кальция и наличия достаточного объема биомассы. Из-за присутствия кальция в грунте вода не разрушает структуру почвы, поэтому вымывания минеральных элементов в нижние слои не происходит.

Цвет, которым обладают почвы данного типа, серый. Присутствие гумуса в составе серых лесных почв может быть от 2% до 8%. Реакция почвенной среды кислая. Серые лесные почвы по плодородности принято относить к средним.

Распространены типы серых лесных почв по территории России довольно широко, они присутствуют и в европейской части страны, их ареалы распространены и в Западной Сибири, и в Восточной Сибири.

Для того, чтобы повысить уровень плодородия серых лесных почв нужно планомерно проводить увеличение пахотного слоя. Осуществляется это путем постепенного углубления нижних оподзоленных горизонтов. Вместе с этим требуется проведение известкования почв, применение минеральных и органических удобрений. Севооборот должен быть организован так, чтобы выполнялись функции почвозащитные, выполнять работы по снегозадержанию, предусмотреть организацию водных объектов и полезащитных лесных полос.