Связь окраски с составом почв и почвообразованием.
Окраска почвы. Характер окраски в почвах. Связь окраски с составом почв и почвообразованием.
Окраска почвы. Характер окраски в почвах.
В естественной ненарушенной почве окраска служит важным морфологическим признаком, характеризующим многие ее свойства. По окраске характеризуется как и весь профиль, так и каждый горизонт по отдельности. Окраска является первым признаком, по которому выделяются генетические горизонты. Согласно Д.С. Орлову (1980), окраска почвы проявляется в следствии избирательного поглощения и диффузного отражения лучистой энергии солнца в области спектра, доступной для восприятия зрительным аппаратом. Эта область лежит в интервале от 380 до 760 нм.
Цвет – отражение лучей (физическая величина).
При рассмотрении окраски горизонта можно выделить следующие типы ее распределения:
1. Однородная окраска – весь горизонт однообразно окрашен в какой-то цвет.
a. Равномерная однородная окраска – тон и интенсивность окраски не меняются в пределах всего горизонта.
b. Неравномерная однородная окраска – тон и интенсивность окраски постепенно меняются от верхней части горизонта к нижней.
2. Неоднородная окраска – горизонт окрашен в различные цвета путем чередования пятен разного цвета при разной геометрии чередования.
a. Пятнистая окраска – пятна какого-то цвета нерегулярно располагаются на фоне другого цвета (охристые пятна на сизом фоне в глеевом горизонте).
|
|
b. Крапчатая окраска – мелкие пятнышки (диаметром до 5 мм) нерегулярно разбросаны по однородному фону другой окраски, создавая порфировидное строение окраски.
c. Полосчатая окраска – окраска создается регулярным чередованием полос разного цвета.
d. Мраморовидная окраска – крайне пестрая окраска, создаваемая прихотливым узором пятен и прожилок разного цвета, причем прожилки обычно более светлые, чем пятнистая окраска основной массы.
При характеристике неоднородности окраски важное значение имеет количественная характеристика неоднородности или степень пятнистости. В почвенной школе США, например, используется следующая схема описания пятнистости, принятая в международной практике.
1. Обилие пятен.
a. Мало – пятна занимают менее 2% площади.
b. Средне – пятна занимают от 2 до 20% площади.
c. Много – пятна занимают более 20% площади.
2. Размер пятен.
a. Мелкие – менее 5 мм в диаметре.
b. Средние – от 5 до 15 мм.
c. Крупные – более 15 мм в диаметре.
3. Контрастность пятен.
a. Слабая – окраска пятен близка к фону, а пятна заметны лишь при внимательном рассмотрении.
b. Заметная – окраска пятен отличается от фона и легко заметны.
|
|
c. Выдающаяся – пятная резко бросаются в глаза и резко по цвету отличаются от фона.
4. Резкость границ пятен.
a. Резкая – граница окраски, как острие ножа.
b. Ясная – переход окраски в пределах 2 мм.
c. Диффузная – переход окраски более 2 мм.
Окраска пятен описывается в стандартных терминах с учетом цвета, оттенка, интенсивности. Степень пятнистости можно хорошо охарактеризовать при помощи номограммы.
Поскольку окраска почвы – это отраженный свет, то следует описывать и сравнивать ее при дневном освещении в одинаковое время суток.
Существенное значение для окраски почвы имеет влажность почвы. При различной влажности изменяется тон и интенсивность окраски. Поэтому сравнение окраски почвы должно происходить при одинаковых условиях увлажнения, а если такой возможности нет, то влажность почвы, при которой была определена окраска, должна быть четко зафиксирована в описании. Чаще всего окраску описывают и во влажном и в сухом состоянии. Окраска в подсушенном состоянии всегда отличается от окраски во влажном состоянии и это не должно упускаться из внимания.
Окраска структурных отдельностей может отличаться от их внутренней окраски, так как на них могут образовываться пленки и корочки. Это отличие может внести ясность в генезис почвы и определить специфику почвообразовательного процесса.
|
|
Так же стоит отметить, что агрегированная и растертая в порошок почва будет иметь различную окраску, что так же может иметь значение для диагностики и характеристики почвы.
Связь окраски с составом почв и почвообразованием.
Окраска почвы, в первую очередь, определяется ее химическим и минералогическим составом. Это позволяет на первых этапах описания сформулировать вполне определенные суждения о вещественном составе, качестве почвы и ее главных характеристиках.
С одной стороны, имеется непосредственная связь окраски почвы с ее составом, а с другой – с определенными элементарными и сложными процессами почвообразования. И то и другое может быть подвергнуто научному анализу.
Окраска почвы частично наследуется от почвообразующей породы, а частично и даже в основном формируется в процессе почвообразования.
Рассмотрим в начале связь окраски почв с их составом. Черная окраска может указывать на наличие определенных веществ – гумуса. Однако гумус может быть и светло окрашен, как в некоторых тундровых, лесных или пустынных почвах. Наиболее темную окраску гумуса имеет фракция гуминовых кислот, а наиболее светлую – фракция фульвокислот. Соответственно не каждый гумус дает темную окраску почве при высоком его содержании. Если в почве много монтмориллонитовых глин, то черная окраска может проявляться и при малом содержании гумуса вследствие образования особых гумусово-глинистых комплексов, как это имеет место в некоторых тропических почвах.
|
|
Кроме гумуса черную окраску в почвах могут давать некоторые сульфиды (гидротроилит – FeS*H20), оксиды марганца, темные первичные минералы (роговая обманка), древесный уголь, магнетит (Fe3O4), железистый монтмориллонит.
О природе черной краски почвы можно судить после ее прокаливания. Если после прокаливания черная окраска исчезнет, а почва покраснеет, то она преимущественно обусловлена гумусом. Если черная окраска не исчезает после прокаливания, либо лишь светлеет, то причиной ее является не гумус, а другие компоненты.
Белая окраска почвы связана преимущественно с 4 наиболее распространенными компонентами состава: кварцем, каолинитом, известью и водорастворимыми солями. Так же белую окраску могут придавать некоторые первичные минералы (полевой шпат). Специфическую снежно-белесую окраску имеет во влажном состоянии вивианит, характерный для болотных почв. Белую окраску почве придают и мелкокристаллический гипс или ангидрит.
Красная окраска – результат накопления в почве мало- или негидратированных свободных окислов железа. Чем более дренирована богатая окислами железа почва, тем более интенсивна ее окраска.
Желтая окраска – результат накопления гидратированных окислов железа, и прежде всего лимонита. Яркую соломенно-желтую окраску имеет ярозит (сульфат железа).
Бурая окраска характерна для глинистых почв с высоким содержание иллита, слюдистых минералов и смеси в разной степени гидратированных окислов железа. Образуется при смешении красной, черной, желтой и белой окрасок в разных соотношениях, поэтому является наиболее распространенной.
Пурпурная окраска – свидетельство высокого содержания окислов марганца. Редкое явление, связанное с почвообразующей породой.
Синяя окраска встречается редко в чистом виде. Обычно это окраска глея в северных болотных почвах.
Зато производная от синей – сизая окраска – исключительно широко распространенное явление во всех болотных и полуболотных почвах, связанное со специфическими минералами, содержащих закись железа.
Зеленая (оливковая) окраска формируется в почвах избыточного увлажнения, содержащих особые зеленоватые глинистые минералы с высокой насыщенностью железом.
Данные окраски встречаются в чистом виде почве редко, чаще всего они находятся в переходном или смешанном виде. Специально исследовавшие окраску С.И. Тюремнов (1927) и С.А. Захаров (1927) полагали, что все разнообразие окраски создается тремя основными цветами – красный (Fe2O3*nH2O), белый (SiO2, Al2O3, CaCO3) и черный (гумус).
Современные методы спектрального исследования отражательной способности почвы подтверждают непосредственную связь спектров отражения, то есть окраски почвы, с их химическим составом. Однако прямой зависимости нет, эта зависимость всего опосредована. Например, линейная зависимость между содержанием гумуса и его отражение сохраняется в пределах содержания гумуса от 1 до 5%.
Таким образом, суждение о составе почвы на основании ее окраски должно делаться с большой осторожностью и в общих чертах: черная почва – много гумуса, красная почва – много маловодных Fe2O3, белая почва – много извести или кремнезема и так далее. Более точно можно сказать только поле лабораторного анализа.
Существенный интерес для морфологии почв имеет анализ корреляции окраски почвы с тем или иным типом почвообразования, элементарным или сложным почвообразовательным процессов. Нет прямой зависимости между окраской и типом почвообразования или элементарным почвообразовательным процессов.
Черная или серая окраска:
1. Гумусообразование
2. Гумусонакопление
3. Дерновый процесс
4. Гумусово-иллювиальный процесс
5. Глиноземно-гумусо-иллювиальный процесс
6. Олуговение
7. Выветривание углистых горных пород
Белая или белесая окраска:
1. Карбонатно-иллювиальный процесс
2. Засоление
3. Загипсовывание
4. Окарбоначивание
5. Окремнение
6. Кислотный гидролиз глинистых силикатов
7. Опозоливание
8. Лессивирование
9. Осолодение
10. Псевдооглеение
11. Сегригация
12. Элювиально-гумусовый процесс
13. Al-Fe-гумусовый процесс
14. Криогенное засоление
15. Криогенное окарбоначивание
16. Al-Fe-гумусовый-криогенный процесс
17. Вторичное засоление
18. Ферролиз
Красная или желтая окраска:
1. Железисто-иллювиальный процесс
2. Ферсиаллитизация
3. Рубефикация
4. Криогенное ожелезнение
5. Латеризация
Бурая окраска:
1. Торфообразование
2. Глинисто-иллювиальный процесс
3. Железисто-гумусово-иллювиальный процесс
4. Подзолисто-иллювиальный процесс
5. Рассоление
6. Подзолисто-иллювиальный процесс
7. Сиалитизация
8. Ретинизация гумуса
Синяя, сизая, зеленоватая, оливковая окраска:
1. Связана с переувлажнением почвенной массы.
2. Результат процессов оглеения.
3. Процесс оливизации.
Пестрая, мраморовидная окраска:
1. Псевдооглеение
2. Сегрегация
3. Мраморизация
4. Тиксотропизация
5. Деградационное оглеение
Оценка почвенной окраски.
Известно 6 способов определения и оценки почвенной окраски:
1. Вращающиеся диски Максвелла
2. Визуальные анализаторы или компаратор
3. Визуальное описание
4. Визуальное сравнение со шкалой
5. Фотометрически
6. Спектрофотометрически
Из всех этих способов первый и второй не получили существенного распространения, а остальные используются и изучаются до сих пор.
Вращающиеся диски Максвелла.
Он состоит в использовании простейшего приспособления в виде серии вращающихся дисков разной окраски. Однако природную окраску почв оказалось практически не возможно сравнить с искусственной простой окраской на дисках и метод был не принят.
Визуальный анализатор.
Визуальный анализатор в виде компаратора не был принят из-за его простой цветовой гаммы.
Визуальное описание. Визуальное сравнение со шкалой.
Постоянно применяется почвоведами в полевой работе. Часто используют нестандартные и несогласованные термины, что приводит к субъективизму и несопоставимости описаний разных авторов. Соответственно были сделаны попытки некоторой систематизации почвенных окрасок и унификации их номенклатуры с целью более объективного визуального определения.
Мы уже рассматривали треугольник С.А. Захарова. Усовершенствовал его С.И. Соколов, превратив треугольник в тетраэдр и И.Ф. Голубев, использовав квадрат.
Свою шкалу почвенных окрасок путем смешения белого, желтого, красного, черного и синего цветов опубликовал И.Ф. Голубев. Эта шкала широко использовалась почвоведами СССР при почвенной съемке, но не привела к унификации почвенных окрасок даже в пределах СССР.
В США была разработана и опубликована Munsell Soil Color Charts. Она распространилась во всем мире. Каждая окраска характеризуется тремя показателями:
1. Тон или оттенок (10YR)
2. Интенсивность окраски или степень осветленности (6)
3. Насыщенность тона или чистота спектрального цвета. (3)
Для каждой характеристики окраски появился тройной индекс. 10YR 6/3.
Фотометрический и спектрофотометрический метод.
Определяется цвет при помощи специального прибора спектрофотометра. Измеряется для волны. Имеет свои ограничения: степень измельченности почвы и ее влажность. Это не полевой метод, а лабораторный.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1978; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!