Альфисоли: типы, свойства и распространение почв.

Введение

Тип почвы

Альфизолы — почвенный порядок в таксономии почв USDA. Альфизолы формируются в полузасушливых и влажных областях, как правило, под пологом лиственных лесов. Они характеризуются глинистым подпочвенным горизонтом и относительно высоким естественным плодородием. "Альф" относится к алюминию (Al) и железу (Fe). Благодаря своей продуктивности и распространенности, альфизолы представляют собой один из наиболее важных почвенных порядков для производства продуктов питания и волокна. Они широко используются как в сельском хозяйстве, так и в лесном хозяйстве и, как правило, легче поддерживать плодородными, чем другие почвы во влажном климате, хотя альфизолы в Австралии и Африке все еще испытывают дефицит азота и доступного фосфора. Однако в муссонных тропических регионах они склонны к закислению при интенсивной обработке, особенно при использовании азотных удобрений. В Всемирной справочной базе почвенных ресурсов (WRB) большинство альфизолов классифицируются как лювизолы или ликсизолы, но некоторые относят к ретизолам или нитизолам. Аквальфы в основном соответствуют стагнозолам или планозолам. Альфизолы с натриевым горизонтом в основном классифицируются как солончаки. Альфизолы занимают около одной десятой части поверхности Земли, свободной от льда. Они преобладают во многих регионах, таких как бассейн реки Огайо в Соединенных Штатах, южная и не оледеневшая Западная Европа, Балтийский регион и центрально-европейская Россия, более сухие части Индостанского полуострова, Судан в Африке и многие районы Южной Америки. Альфизолы подверглись умеренному выщелачиванию. По определению, они имеют степень насыщенности основаниями не менее 35%, что означает, что кальций, магний и калий присутствуют в относительно большом количестве. Это отличает их от ультисолей, которые представляют собой более сильно выщелоченные лесные почвы с насыщенностью основаниями менее 35%. В восточной части Северной Америки альфизолы обычно встречаются в оледеневших районах, в то время как ультизолы ограничены областями к югу от границы максимального оледенения. Палеонтологические свидетельства альфизолов восходят к позднему девонскому периоду. Вероятно, благодаря своему плодородию, они являются самыми древними лесными почвами; растительность на выветренных оксисолах, напротив, не известна ранее среднего перма. Окаменелости альфизолов остаются распространенными с карбона и всех периодов после эоцена.

Alfisols are a soil order in USDA soil taxonomy. Alfisols form in semi arid to humid areas, typically under a hardwood forest cover. They have a clay enriched subsoil and relatively high native fertility. "Alf" refers to aluminium (Al) and iron (Fe). Because of their productivity and abundance, Alfisols represent one of the more important soil orders for food and fiber production. They are widely used both in agriculture and forestry, and are generally easier to keep fertile than other humid climate soils, though those in Australia and Africa are still very deficient in nitrogen and available phosphorus. Those in monsoonal tropical regions, however, have a tendency to acidify when heavily cultivated, especially when nitrogenous fertilizers are used. In the World Reference Base for Soil Resources (WRB), most Alfisols are classified as Luvisols or Lixisols, but some are classed as Retisols or Nitisols. Aqualfs are mainly Stagnosols or Planosols. Alfisols with a natric horizon are mainly Solonetz. Alfisols occupy around one tenth of the Earth's ice free land surface. They are dominant in many areas, such as the Ohio River basin in the United States, southern and unglaciated Western Europe, the Baltic region and central European Russia, the drier parts of Peninsular India, Sudan in Africa, and many parts of South America. Alfisols have undergone only moderate leaching. By definition, they have at least 35% base saturation, meaning calcium, magnesium, and potassium are relatively abundant. This is in contrast to Ultisols, which are the more highly leached forest soils having less than 35% base saturation. In eastern North America, Alfisols are commonly found in glaciated areas while Ultisols are restricted to the areas south of the limit of maximum glaciation. The fossil record of Alfisols begins in the Late Devonian. Probably owing to their fertility, they are the oldest forest soils; vegetation on weathered Oxisols, by contrast, is not known earlier than Middle Permian. Fossil Alfisols remain common from the Carboniferous and all periods since the Eocene.

Подчиненные

Аквальфы – Этот подпорядок насыщен водой в течение достаточно длительного времени, чтобы вызвать дефицит кислорода. Считается, что почти все его территории в какой-то момент были покрыты лесом. Присутствуют редоксиморфные признаки. Криальфы – Этот подпорядок встречается преимущественно в высокогорных районах, характеризующихся низкими температурами в диапазоне от 0 °C до 8 °C. Удальфы – Этот подпорядок расположен во влажных или умеренно влажных климатических зонах. Считается, что все его территории в какой-то момент были покрыты лесом. Устальфы – Этот подпорядок встречается в полузасушливых климатах с влажным летом и сухой зимой. Xeralfs – Этот подпорядок встречается в средиземноморском климате с очень сухим летом и влажной зимой.

Окаменелости альфизолов

Ископаемые останки альфизолов датируются поздним девоном. Палеопочвы альфизолов представляли собой лесные почвы и почвы ранних лесов. Плодородные альфизолы, вероятно, образовались благодаря девонским лесам. Самые древние из лесных палеопочв альфизолов находятся в палеопочвах ацтекского силтстоуна в Земле Виктории, Антарктида. В палеопочвах ацтекского силтстоуна, в палеопочве Розмари, имеются свидетельства деревьев в виде поверхностных структур вывороченных деревьев и крупных, слабо выраженных корневых трасс с ореолами. По ископаемой древесине и спорам, найденным в ацтекском силтстоуне, имеются веские основания полагать, что деревьями были Archaeopteris Callixylon. В северной части штата Нью-Йорк обнаружены девонские деревья в самых разнообразных палеопочвах. Эти девонские деревья помогают понять экологическую толерантность различных ранних деревьев. Палеопочвы, связанные со стволами прогимносперм, предположительно не росли в почвах, подобных тем, в которых выращиваются современные семенные растения. Таксоны ископаемых стволов прогимносперм размножались спорами. Для размножения они были более зависимы от влаги, чем современные семенные растения. Сравнение Wattieza из девонских палеопочв Нью-Йорка и экотонов Callixylon демонстрирует эту зависимость от влаги: Wattieza обитала в экотоне со среднегодовой осадкой 571 ± 72 мм, а Callixylon – в экотоне со среднегодовой осадкой 611 ± 46 мм. Поскольку Callixylon рос выше, чем Wattieza, предполагается, что это было связано с большей доступностью влаги для Callixylon. В нижней формации Уолтон, недалеко от Сиднея, штат Нью-Йорк, обнаружены окаменелости Archaeopteris macilenta, Callixylon zalesskyi и Geminospora lemurata. Сужающаяся геометрия крупных древесных корневых следов, вероятно, является причиной тесной связи между аргиллическими горизонтами, альфизолами и лесами. Эти крупные древесные корневые следы могут транспортировать воду и глину по своим крупным каналам. Они очень эффективно перемещают почву в подповерхностный горизонт, когда растение умирает и корни разлагаются. Формация Мата Амарилья, расположенная в Южной котловине на юге Патагонии, Аргентина, известна сохранностью ископаемых лесов, в которых преобладают подокарпы. В восточной части средней части формации Мата Амарилья встречаются вертикальные альфизолы. В этих альфизолах сохранились ископаемые леса, минимальный возраст которых составляет 337 лет. Ископаемые леса в этой части состоят из стволов, находящихся в естественном положении. Эти стволы, находясь в живом состоянии, имеют поверхностные корневые системы с хорошо развитыми горизонтальными корнями и минимальным развитием вертикальных корней. В формации также обнаружен бревно корней Podocarpxylon gargiae. Средний диаметр этих деревьев в вертикальной альфизольной палеопочве превышает 60 см, а наименьший диаметр дерева составляет 26 см. Хотя альфизольные палеопочвы известны своими лесными почвами и окаменелостями, были найдены и другие типы окаменелостей. Ихнофациес гнездящихся в земле пчел Celliforma сформировался в хорошо дренированных альфизолах, а также в аридизолах и оксизолах. Ихнофациес Termitichnus, включавший в себя множество термитных гнезд и экскрементов, встречается в олигоценовых альфизолах, аридизолах и оксизолах. Все кости и следы тетрапод из палеосоловых последовательностей позднего девона и миссисипского периодов Нью-Йорка и Пенсильвании, США, найдены в аридизолах и альфизолах. В альфизолах Техасского Высокого плато имеются свидетельства окаменелой пыльцы и жуков.

The fossil record of Alfisols extends back to the Late Devonian. The Alfisol paleosols were woodland soils and early forest soils. The fertile Alfisols were most likely formed by Devonian forests. The oldest of the Alfisol paleosol forest soils are in the paleosols of the Aztec Siltstone in Victoria Land, Antarctica. In the paleosols of the Aztec Siltstone, the Rosemary paleosol, there is evidence for trees from surficial tree throwing structures and large drab haloed root tracers. From the fossil wood and spores found in the Aztec Siltstone, there is a strong indication that the trees were Archaeopteris Callixylon. In upper New York State, there have been Devonian trees found in a large variety of paleosols. These Devonian trees help give clues as to what ecological tolerances for various early trees looked like. The paleosols associated with progymnosperm trunks are interpreted to not have grown in soils similar to the type of soils modern seed plants are grown in. The taxa of progymnosperm trunk fossils reproduced by spores. For reproduction, they were more dependent on moisture than modern seed plants. Comparing the Wattieza, from New York Devonian paleosols, and the Callixylon ecotones to show this dependency on moisture it shows that the Wattieza lived in an ecotone of 571 ± 72 mm mean annual precipitation and the Callixylon lived in an ecotone of 611 ± 46 mean annual precipitation. Because the Callixylon grew taller than the Wattieza it is inferred it was because there was more mean annual moisture available to the Callixylon. In the lower Walton Formation, near Sidney, New York fossils of Archaeopteris macilenta, Callixylon zalesskyi, and Geminospora lemurata have been found. The tapering geometry of large woody root traces is the most likely cause of the intimate relationship between Argillic horizons, Alfisols, and forests. The large woody root traces can transport water and clay using their large pipes. They are very efficient at moving soil into a subsurface horizon when the plant dies and the roots decay. The Mata Amarilla Formation, a formation in the Austral Basin in southern Patagonia, Argentina is the location known for the preservation of podocarp dominated fossil forests. In the eastern area of the middle section of the Mata Amarilla Formation, there are vertic Alfisols. In these Alfisols, there is a preservation of fossil forests, whose minimum age is 337 years. The fossil forests in this section are made up of in situ trunks. These trunks, in life position, have shallow root systems with well developed horizontal roots, and have minimal development of vertical roots. A log of Podocarpxylon gargiae roots was found in the formation as well. The total mean diameter of these trees in the vertic Alfisol paleosol is greater than 60 cm and the smallest tree diameter is 26 cm. While Afisol paleosols are known for their woodland soils and fossils, there have also been other types of fossils found. The ichnofacies of the ground nesting bees, Celliforma, was formed in well drained Alfisols as well as Aridisols and Oxisols. The Termitichnus ichnofacies, which included a large array of termite nests and pellets, is found in Oligocene Alfisols, Aridisols, and Oxisols. All the tetrapod bones and tracks from the paleosol sequences of Late Devonian and Mississippian of New York and Pennsylvania, U. S. A. are found in Aridisols and Alfisols. The Alfisols in the Texas High Plains have evidence for fossilized pollen and beetles.