Типы водного режима

Водный режим почв представляет собой явление, слагающееся из рассмотренных выше элементарных процессов. Эти элементы водного режима почв зависят от таких факторов и условий, как радиационный баланс, осадки, ветер, влажность, температура воздуха, литологические и гидрогеологические особенности материнских и подстилающих пород, рельеф, растительность и, следовательно, значительно изменяются в пространстве и во времени.

Сочетание различных факторов и условий создает различные типы, подтипы и классы водного режима почв. Впервые классификация типов водного режима почв была предложена Г.Н. Высоцким. В ее основу положены следующие признаки:

1. наличие или отсутствие вечномерзлого слоя в почвенно-грунтовой толще;

2. охват годовым влагооборотом только почвенного слоя или всей почвенно-грунтовой толщи до грунтовых вод;

3. преобладание в годовом или многолетнем цикле восходящего или нисходящего передвижения влаги в почвенно-грунтовой толще.

Дальнейшее развитие эта проблема получила в работах А.А.Роде, который выделял 6 типов водного режима, дополнительно подразделяя их на подтипы. В настоящее время выделяют следующие типы водного режима почв:

Мерзлотный тип – возникает в области вечной мерзлоты, где почва в течение теплого периода года оттаивает лишь на сравнительно небольшую глубину – метр или несколько метров – и под ней сохраняется вечномерзлый водоупорный слой. При обильном поступлении влаги на поверхность почвы в ее толще создается водоносный горизонт – надмерзлотная верховодка, которая может существовать большую часть вегетационного периода. Годовой влагооборот охватывает только почвенный слой.

Промывной тип (осадки >>> испарение) – характерен для тех территорий, где годовая сумма осадков выше испаряемости. Почвенно-грунтовая толща ежегодно подвергается сквозному промачиванию до грунтовых вод. Это значит, что некоторая часть атмосферных осадков, поступившей в почву, просачивается через ее толщу и стекает грунтовым или почвенным стоком. Годовой влагооборот охватывает ежегодно всю почвенно-грунтовую толщу. Нисходящее передвижение влаги преобладает над восходящим. Весной и осенью происходит ежегодное сквозное промачивание почвенной толщи вплоть до грунтовых вод, благодаря чему происходит активный вынос всех растворимых и геохимически подвижных продуктов выветривания и почвообразования за пределы почвенного профиля. Водный режим такого типа характерен для почв лесных зон – подзолистых, дерново-подзолистых, бурых лесных. В весенний период верхняя часть почвенного профиля этих почв часто находится в переувлажненном состоянии и на некоторой глубине образуется верховодка, в нижней части профиля влажность практически никогда не бывает меньше предельно-полевой влагоемкости.

Периодически промывной тип (осадки > испарение) – соответствует климатическим условиям со среднемноголетней сбалансированностью осадков и испаряемости (КУ = 1), как например, в северной части лесостепной зоны, где формируются оподзоленные и выщелоченные черноземы. Сквозное промачивание почвенного профиля имеет место только во влажные годы. В обычные по увлажнению и засушливые годы происходит ограниченное промачивание почвы, что характерно для непромывного типа водного режима, влагооборот осуществляется в пределах почвенного профиля. В нижней части профиля почва периодически иссушается до влажности разрыва капилляров, в верхней – до влажности завядания.

Непромывной тип (осадки = испарение) – формируется в почвах степной и сухостепной зон (обыкновенные и южные черноземы, каштановые почвы), где средняя годовая норма осадков немного меньше величины испаряемости. Мощность почвенного профиля, вовлекаемая в годовой влагооборот, чаще всего не превышает 2 м. При этом атмосферные осадки не достигают верхней границы капиллярной каймы грунтовых вод. Связь между атмосферной и грунтовой влагой осуществляется через слой с постоянно низкой влажностью, близкой к влажности завядания. Этот слой называется “мертвым” горизонтом. Передвижение воды через “мертвый” горизонт в том или ином направлении осуществляется в форме пара или пленочной влаги.

В верхней части профиля влажность почв, формирующихся в условиях непромывного типа водного режима, колеблется в соответствии с выпадающими атмосферными осадками от полной влагоемкости до влажности завядания. В нижних горизонтах влажность почв в течение всего года находится между влажностью завядания и влажностью разрыва капилляров.

Почвы, сформировавшиеся в условиях водного режима непромывного типа, отличаются от почв с водным режимом периодически промывного и промывного типов меньшей выщелоченностью от подвижных продуктов почвообразования. В профиле таких почв всегда выделяют горизонты, обогащенные водорастворимыми соединениями (гипсом, карбонатами кальция и др.), расположенными ниже той глубины, на которую происходит среднемноголетнее промачивание почвы атмосферными осадками.

Выпотной тип (осадки <<< испарение) – формируется в почвах при неглубоком залегании уровня грунтовых вод в степной и особенно полупустынной и пустынных зонах, т.е. там, где испаряемость заметно превышает количество выпадающих осадков.

В таких условиях происходит интенсивное восходящее передвижение влаги по капиллярам от грунтовых вод к поверхности почвы и ее последующее испарение. Если грунтовые воды минерализованные, то верхние горизонты обогащаются водорастворимыми солями, что ведет к формированию обширной группы засоленных почв и луговых солончаков разного химизма и степени засоления.

Ирригационный тип – формируется при искусственном орошении и отличается большим разнообразием категорий в зависимости от вида полива и поливной нормы, глубины и сезонных колебаний уровня грунтовых вод, наличия и характера искусственного дренажа.

Рассмотренные типы водного режима отражают общие закономерности влагооборота в многолетних циклах. В любой почвенной зоне условия водного режима в отдельные периоды года могут существенно отличаться от среднегодовых, т.е. в годовом цикле будет совмещено несколько типов водного режима.

Количественной характеристикой водного режима почвы служит ее водный баланс, учитывающий приходные и расходные статьи влаги.

1. Приходные (осадки, снеготаяние, орошение, внутрипочвенный сток, конденсация паров, грунтовые воды)

2. Расходные (испарение, питание растений, поверхностный и внутрипочвенный сток)