Водный баланс и типы водного режима почвы

Водный баланс и типы водного режима почвы. Основным источником почвенной воды, как уже известно, являются атмосферные осадки.

Некоторое количество воды поступает в почву в результате конденсации пара из воздуха Следует отметить, что более или менее значительное выражение этот процесс имеет лишь в грубозернистых и щебенистых почвах, в которые водяные пары могут проникать в относительно значительном количестве и, конденсируясь, превращаться в жидкую воду. В обычных почвах конденсация происходит в поверхностном слое толщиной 10—15 мм и поэтому вода, сконденсированная ночью, днем снова полностью испаряется Третьим источником почвенных вод могут быть грунтовые воды при наличии капиллярной связи их с почвой.

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 гравитационная вода, водоупором для которой является менее проницаемый горизонт. Сезонно существующие воды получили название верховодок. Наконец, значительная часть почвенной воды может достигать поверхности грунтовых вод и удаляться в составе грунтового стока.

Теория типов водного режима почвы была заложена известным русским почвоведом Г. Н. Высоцким, дополнена и развита рядом исследователей, в первую очередь А. А. Роде. Выделяются следующие основные типы водного режима.

Промывной тип водного режима. В условиях этого типа режима имеет место ежегодное промачивание всей почвенно-грунтовой толщи до грунтовых вод. При этом в грунтовые воды уходит большее количество почвенных вод, чем поступает из грунтовых вод в почву. Уравнение водного баланса для этого типа режима будет иметь следующий вид:

Разность между количеством осадков и суммарным значением десукции, испарения, поверхностного и внутрипочвенного стока будет составлять ту часть почвенных вод, которая теряется посредством грунтового стока. Почвенно-грунтовая толща в условиях этого режима ежегодно как бы промывается гравитационной водой. Подобный тип водного режима почвы типичен для гумидных ландшафтов умеренного и тропического климата, где сумма осадков больше испаряемости.

Непромывной тип водного режима. Для этого типа режима характерно отсутствие сплошного промачивания почвенно-грунтовой толщи. Атмосферная влага, поступая в почву, проникает на глубину от нескольких дециметров до нескольких метров (обычно не более 4 м). Почвенная вода при этом режиме представлена преимущественно формой подвешенной капиллярной воды. В силу того что грунтовые воды в этих условиях залегают глубоко, между нижней границей капиллярно-подвешенной почвенной воды и верхней границей капиллярной каймы грунтовых вод залегает толща с влажностью, близкой к влажности завядания. Эта толща названа Г. Н. Высоцким мертвым горизонтом иссушения. Уравнение баланса этого типа водного режима почвы будет иметь вид:

Для водораздельных участков поверхностный и внутрипочвенный стоки практически равны нулю, поэтому расходные статьи баланса складываются из десукции и испарения.

Непромывной режим почвенных вод типичен преимущественно для аридных ландшафтов, где сумма осадков всегда существенно меньше испаряемости.

Выпотной тип водного режима. Особенность выпотного типа водного режима — важная роль поступающих в почву грунтовых вод, причем сумма десукции и испарения превышает количество атмосферных осадков. Профиль почв с подобным типом водного режима располагается в пределах капиллярной каймы грунтовых вод.

Разность суммы десукции и испарения и количество осадков будет соответствовать количеству воды, поступившей из грунтовых вод в почву.

Водный режим выпотного типа характерен для почв, формирующихся в условиях близкого расположения грунтовых вод и резкого преобладания испаряемости над осадками. Схематическое изображение водного баланса при выпотном режиме приведено на рис. 25, в.

Застойный тип водного режима. Он формируется под влиянием высокого положения уровня грунтовых вод, однако вследствие повышенной влажности воздуха десукция и испарение здесь не так велики, как в случае выпотного типа. Количество атмосферных осадков превышает сумму десукции и испарения. Разница между атмосферными осадками и расходом на десукцию и испарение идет на образование верховодки. В результате происходит заболачивание почвы. Застойный тип водного режима типичен для почв депрессий рельефа в условиях гумидного климата.

Мерзлотный (криогенный) тип водного режима. Кроме охарактеризованных типов водного режима выделяют также мерзлотный (криогенный) тип, который характерен для территории сплошного распространения многолетней мерзлоты. Специфику этого типа режима создает близко залегающий постоянно мерзлый водоупорный горизонт. Вследствие этого, несмотря на небольшое количество осадков, в теплое время года почва пересыщена водой.