Латеральная внутрипочвенная миграция влаги и содержащихся в ней веществ осуществляется благодаря даже слабому уклону находящегося в пределах профиля (субстрата) или непосредственно под ним механического барьера, служащего водоулором. Фактором, сдерживающим (но не запрещающими) латеральный внутрипочвенный сток, является горизонтальная или вогнутая поверхность водоупора. Кроме того, вполне очевидно, что латеральной миграции препятствуют все факторы, способствующие вертикальному стоку.[ ...]
Когда оглеение развивается в условиях близкого залегания грунтовых вод или под влиянием избыточного увлажнения водами внутрипочвенного стока, наблюдается процесс гидрогенной аккумуляции в верхних горизонтах подвижных продуктов глеевого процесса, особенно соединений железа.[ ...]
Расход воды обусловливается следующими процессами. Часть воды, поступающей на поверхность почвы, стекает в виде поверхностного стока. Наибольшее количество поступившей в почву влаги поглощается растениями (отсос почвенной воды корнями растений называется десукцией). Некоторое ее количество расходуется на физическое испарение, причем расход зависит от ландшафтных условий. Часть этой влаги задерживается растительным покровом и с его поверхности испаряется в атмосферу, часть испаряется непосредственно с поверхности почвы. Кроме того, почвенная вода может расходоваться в виде внутрипочвенного стока. Это явление обусловлено различной водопроницаемостью отдельных горизонтов почвенного профиля. В результате сезонного увлажнения по наиболее проницаемому горизонту начинает перемещаться фавитационная вода, водоупором для которой является менее проницаемый горизонт. Сезонно существующие воды получили название верховодок. Наконец, значительная часть почвенной воды может достигать поверхности фунтовых вод и удаляться в составе фунтового стока. Схематически баланс воды в почве изображен на рис. 24.[ ...]
По общему задержанию влаги при искусственном дождевании на напочвенном покрове, в подстилке и корнеобитаемом слое почвы и расходу ее на внутрипочвенный сток, на первом месте стоит I группа ТЛУ, затем идет II и III. В обратном соотношении находится количество влаги, просочившейся за пределы корнеобитаемого слоя почвы. Если в почвах I группы ТЛУ из 200 мм поданной влаги на просачивание за пределы корнеобитаемого слоя идет около 150 мм, то во II группе эта величина снижается до 110-130, а в III - до 40 мм. Внутрипочвенный сток при искусственном дождевании незначителен по величине и только в лесах III группы ТЛУ достигает 1-8 %. Он увеличивается от I группы ТЛУ к III, но эта закономерность может нарушаться особенностями строения подстилающей почву горной породы. Опыт с внесением в почву радиоизотопа серы-35 позволяет говорить о том, что при дождевании резко преобладают вертикальные передвижения почвенной влаги.[ ...]
Летом лес не только защищает окружающие поля от суховеев, но и постепенно отдает им накопленную зимой и весной влагу через грунтовые воды и внутрипочвенный сток. Лес также поддерживает полноводность рек.[ ...]
Большое гидрологическое значение имеет разрыв в сроках снеготаяния в лесах разных групп ТЛУ. Это способствует более равномерному поступлению воды внутрипочвенного стока в водотоки и снижению пиков паводков. Общая схема стоковых процессов в условиях преобладающего в заповеднике радиационного типа весенней погоды выглядит следующим образом.[ ...]
Молодые почвы мо1уг быть сложены самыми разнообразными породами, как по гранулометрическому, так и по химическому составу. В них формируется своеобразный рельеф, внутрипочвенный сток, водный режим при участии просадочных явлений, причем характер их проявления зависит от природной зоны, крутизны склона и гранулометрического состава техногенного элювия.[ ...]
В лесах всех исследованных групп ТЛУ почва в период весеннего снеготаяния насыщена влагой до состояния, близкого к полевой влагоемкости, а избыток влаги идет на просачивание за пределы корнеобитаемого слоя и внутрипочвенный сток. В течение летних месяцев расход влаги, как правило, превышает приход, и идет прогрессивное иссушение почвы. Этот процесс особенно ярко выражен в группе сухих ТЛУ в годы с меньшим, чем среднее многолетнее, количеством осадков. Непрерывность процесса иссушения может часто нарушаться при значительном количестве летних осадков. В течение осенних месяцев почва опять насыщается влагой, хотя и не всегда до полевой влагоемкости.[ ...]
Почвообразование в горных странах имеет специфические особенности, обусловленные расположением горных почв преимущественно на склонах. Поэтому они отличаются повышенным ксероморфизмом благодаря значительному поверхностному стоку. Здесь хорошо выражен боковой приток веществ вследствие внутрипочвенного стока и поверхностного намыва. Для горных почв характерны также повышенная естественная денудация почвенного покрова и связанные с этим непрерывное обновление почв и развитие их преимущественно на маломощных элювиально-делювиальных отложениях.[ ...]
Высокая смываемость пахотного слоя склоновых черноземов характерна лишь очень короткому отрезку времени, когда пахотный слой переувлажнен и ему свойственна кратковременная “плывучесть”. Затем под влиянием инфильтрации, бокового внутрипочвенного стока, испарения содержание влаги в гумусовом горизонте сибирских черноземов становится равной наименьшей влагоемкости или значительно меньше этой величины и “плывучесть” пахотного слоя прекращается. С ее исчезновением резко возрастает эрозионная стойкость черноземов, величина которой определяется преимущественно генетическими свойствами почв. В этом случае появляется возможность создания таких почвенно-физических условий, которые не допустили бы формирования на склоновых поверхностях стока ливневых вод. Но и в течение вегетационного периода не удается достичь эрозионно-допустимого смыва (1-2 т/га).[ ...]
Таким образом, площади, занятые лесами I, и в меньшей степени - II групп ТЛУ, являются ценными по их роли в пополнении запасов подземных вод и предотвращении эрозии почвы, насаждения III группы играют значительную роль в питании водотоков преимущественно за счет внутрипочвенного стока и способствуют зарегулированию руслового стока.[ ...]
В преимущественно минеральных почвах легкого состава отмечается высокая вертикальная и горизонтальная подвижность естественных и техногенных органических соединений. В хуке дренированных суглинистых тундровых почвах, особенно тиксотропных, преобладает боковой внутрипочвенный сток загрязнителя, т.к. тиксо-тропные горизонты, как и собственно глеевые, практически не проницаемы для растворов. В результате происходит миграция растворов над геохимическим барьером в соответствии с рельефом поверхности и внутрипочвенным рельефом миграционного потока.[ ...]
Некоторые общие закономерности распределения нефти в почвах Большеземельской тундры иллюстрируют: рис.1,2. Отмечается хорошо выраженная контрастность содержаний загрязнителя как в вертикальном профиле почв, так и в почвенном пространстве. При этом имеет место четкий внутрипочвенный сток поллютантов в соответствии с уклонами поверхности, в результате чего возникают вытянутые формы техногенных ореолов. Накопление нефти внутри почвенных тел может приводит к "обратной" вертикальной зональности распределения загрязнителя - максимальное расширение ореола с наиболее высоким содержанием загрязнителя в нижних горизонтах.[ ...]
Разрушение почвенного покрова происходит не только в результате развевания, но и под действием текучих вод. Атмосферные осадки сопровождаются плоскостным смывом мелких частиц с поверхности почвы, а при ливневом характере дождей — сильным разрушением всей почвенной толщи с образованием промоин и оврагов. Растительность, особенно лесная, задерживает сток атмосферных осадков. Травянистая растительность задерживает до 15—20% выпадающих осадков, кроны деревьев еще больше. Особо важную роль играет лесная подстилка, которая полностью нейтрализует ударную силу дождевых капель и резко снижает скорость текучей воды. Сведение лесов и уничтожение лесной подстилки вызвало усиление в 2—3 раза поверхностного стока за счет сокращения внутрипочвенного стока и питания грунтовых вод (рис. 27). Усиленный поверхностный сток повлек за собой энергичный смыв верхней части почв, наиболее богатой гумусом и элементами питания, способствовал энергичному образованию оврагов. Благоприятные условия для водной эрозии также создавала распашка обширных степей и прерий и низкая культура земледелия.[ ...]
Таяние снега и оттаивание почвы в лесу происходит медленнее, чем на открытых пространствах. С.Н.Голубчиков приводит следующий ряд, характеризующий среднемноголетнюю интенсивность снеготаяния: опушка > поле > березово-осиновый лес > хвойно-мелколиственный > ельник. Таким образом, благодаря наличию леса растягиваются сроки половодья и снижаются его уровни. Более плавному ходу половодья способствует и то, что скорости внутрипочвенного стока в лесу обычно меньше, чем на пашне.[ ...]
Одним из видов геохимической трансформации ландшафтов является механическое удаление верхнего органогенного горизонта почв, которое практически неизбежно при движении транспорта и строительных работах. Помимо увеличения мощности деятельного слоя, что активизирует процессы выщелачивания, удаление поверхностного горизонта приводит и к усилению миграции элементов, которые ранее участвовали в процессах биологического круговорота и аккумулировались на торфяном геохимическом барьере. В результате уплотнения грунтов, изменения интенсивности и направления внутрипочвенного стока усиливается гидроморфность территории. Уничтожение растительности также приводит к усилению процессов плоскостного смыва, вымыванию из почвы иловатых частиц.[ ...]
Известно, что растворяющая способность воды определяет все многообразие типов природных вод. Источником пресных вод на Земле являются водяные пары, образующиеся при испарении океанических вод в южных широтах. Атмосферные осадки, образующиеся при конденсации водяных паров в верхних слоях атмосферы, минерализуются в атмосфере лишь в незначительной степени (солесодержание 10—20 мг/л) в результате растворения ими частиц пыли и ряда газов, в частности сернистого ангидрида, образующегося при сжигании серусодержащего топлива. Лишь немногим выше (30—40 мг/л) минерализация вод поверхностного стока, обусловленная их контактом с поверхностью почв (бикарбонаты кальция и магния, сульфаты и хлориды натрия и калия). Существенно выше минерализация вод внутрипочвенного стока, величина которой (в среднем 50—60 мг/л) и конкретный состав (преобладающие ионы) зависят от конкретных почвообразующих минералов. Еще более индивидуален (обусловлен природой грунтов и пород) состав грунтовых и подземных вод и их суммарная минерализация, доходящая до нескольких граммов на литр [1].[ ...]
Закон аналогичных топографических рядов. Отражает сходную закономерную смену почв по элементам мезо- и микрорельефа во всех зонах. Сущность этого закона заключается в том, что в любой зоне распределение почв на элементах рельефа имеет аналогичный характер: на возвышенных элементах залегают почвы, генетически самостоятельные (автоморфные), которым свойственны вынос подвижных продуктов почвообразования и аккумуляция малоподвижных; на пониженных элементах рельефа (шлейфы склонов, днища низин и западин, приозерные понижения, пойменные террасы и т. д.) расположены генетически подчиненные почвы (полугидроморфные и гидроморфные) с аккумуляцией подвижных продуктов почвообразования, приносимых с поверхностным и внутрипочвенным стоками с водоразделов и склонов; на склоновых элементах рельефа залегают переходные почвы, в которых по мере приближения к отрицательным формам рельефа возрастает аккумуляция подвижных веществ.[ ...]
Процесс фотосинтеза — основной источник появления всех органических веществ в природных водах, их ассортимента и концентраций. Наибольшей продуктивностью характеризуется, как известно, фитопланктон, который наряду с лесами определяет содержание кислорода в атмосфере. Деструкция фитопланктона (детрит и продукты его разложения) является первым и главным источником органических веществ в природных водах. Не случайно поэтому, что в общем перечне подлежащих определению показателей вод важное место занимает измерение первичной продукции и деструкции и связанное с этим измерением определение числа клеток бактерий и фитопланктона. Очевидно, что величина первичной продукции и деструкции во многом обусловливает и величину независимо определяемой концентрации растворенного в воде кислорода. Второй источник органических веществ в природных водах — поверхностный и внутрипочвенный сток, содержащий продукты деструкции листьев деревьев и растительного покрова. Наглядной иллюстрацией значения этого источника могут служить высокоцветные левобережные притоки Волги, протекающие по торфяникам, а также высокое содержание органических веществ в талых водах паводков.[ ...]
Математические модели являются не только средством познания, но и объектом исследования. В связи с этим в эрозиоведении, как и в других науках, распространяются методы вычислительного эксперимента. Вычислительный эксперимент позволяет исследовать, например, комплексную модель агробиогеоценоза, состоящую из подмоделей, в том числе эрозионных, описывающих функционирование этого агробиогеоценоза. Создание таких комплексных моделей все более широко распространяется в связи с увеличением доступности высокопроизводительных ЭВМ. В качестве примера можно привести комплексную модель ЕРЮ (УДШапк е1 а1., 1984), созданную в целях выявления зависимости плодородия почвы от эрозии. Она состоит из большого числа простых и комплексных подмоделей, описывающих: погоду (осадки, температуру, солнечную радиацию, ветер), температуру почвы, гидрологию (объем стока, максимальную интенсивность стока, впитывание воды почвой, внутрипочвенный сток, эванотранспирацшо, снеготаяние), динамику элементов минерального питания (азота, фосфора), рост растений (потенциальный рост, ограничивающие факторы), систему механической обработки почвы, влияние мелиораций (дренаж, орошение, удобрение, известкование, внесение пестицидов) эрозию (дождевую, ирригационную, ветровую) и экономику землепользования. Для описания эрозии почв в модели ЕРЮ использованы модифицированные версии "универсального уравнения потерь почвы” и "уравнения ветровой эрозии", подробно рассмотренные в главе 7. Указанная модель имитирует перечисленные процессы с шагом в одни сутки. Она позволяет исследовать зависимость плодородия почвы от эрозии в условиях применения произвольно заданных систем земледелия для произвольно заданных временных отрезков. Даже столь громоздкая на первый взгляд модель в настоящее время может быть широко использована, поскольку её про1рамма занимает всего 280К, что значительно меньше общего объема оперативной памяти современных персональных ЭВМ.[ ...]
Общая для всех природных зон направленность процесса трансформации нефти - постепенное снижение ее содержания в почвах вследствие физико-химических и микробиологических процессов разложения, минерализации, перевода в малорастворимые или нерастворимые формы. Ведущие факторы, контролирующие скорость и направленность процесса трасформации, - температура среды и количество атмосферных осадков. Процессы метаболизма нефти в южных районах идут во много раз быстрее, чем в северных. В субтропической зоне, например, в течение первого года превращается в различные продукты микробиологического метаболизма свыше 40% нефти, оставшейся в почве после фотохимического разложения и испарения на поверхности. Но в условиях аридного климата все эти продукты остаются на месте и почвам долго не удается восстановить прежний водно-воздушный режим. В условиях гумидного климата происходит быстрое рассеяние продуктов загрязнения в направлении поверхностного и внутрипочвенного стока. В районах средней тайги (Среднее Приобье) после дождливых сезонов концентрация нефти в почве уменьшается в течение года в 5-10 раз при относительно невысокой микробиологической активности. Во влажных субтропиках ландшафт очищается от нефти за 3-4 месяца. Нефть, вышедшая за пределы зоны свободного водообмена, может держаться в почвенном профиле много лет даже на юге, не говоря об ее практической консервации в северных районах.[ ...]