2.2: Ґрунти провінцій прерій
- Page ID
- 38732
Ден Пеннок
Цілі навчання
Після завершення цієї глави студенти зможуть:
- Опишіть фактори, що відповідають за розподіл ґрунтів у провінціях Прерії
- Визначте діагностичні горизонти ґрунту, пов'язані з порядками ґрунтів та великими групами (відповідно до Канадської системи класифікації ґрунтів) провінцій Прерії
- Пов'язати основні землекористування регіону з властивостями ґрунтів
ВСТУП
Ґрунти трьох провінцій Прерії зазнали найбільшої конверсії на сільськогосподарські землі будь-якого регіону Канади. У більшій частині південної частини цього регіону понад 80% земель є сільськогосподарськими (Адміністрація реабілітації ферм прерій, 2000). У цьому регіоні конкретний тип сільського господарства тісно пов'язаний з здатністю ґрунту, і, отже, структура використання сільськогосподарських земель значною мірою визначається схемою самих ґрунтів. Хоча ми зазвичай називаємо Альберту, Саскачеван та Манітобу провінціями Прерії, важливо визнати, що справжні прерії, як правило, займають лише південну частину цих провінцій.
ФАКТОРИ, ЩО КОНТРОЛЮЮТЬ РОЗПОДІЛ ҐРУНТІВ У ПРЕРІЙНИХ ПРОВІНЦІЯХ
Регіональна картина розподілу ґрунтів (рис. 10.1) визначається геологією основи та впливом Західних Кордильєр на регіональний клімат. Ці два фактори багато в чому визначають закономірності ґрунту та рослинності в регіоні.
Провінції Прерії знаходяться під приблизно ⅓ магматичних та метаморфічних порід Канадського щита та ⅓ осадових порід (рис. 10.2). Канадський щит лежить в основі східної та північно-східної частини регіону, а решта осадових порід. Як обговорювалося в розділах 2 та 8, льодовикові відкладення, що утворюють материнські матеріали ґрунтів, тісно відображають природу основи, яка лежить в їх основі; магматичні породи дають кислі, піщані та гравійні материнські матеріали, а осадові породи виробляють нейтральні, лужні, суглинні материнські матеріали. Основними матеріалами, виробленими осадовими породами, є суміш гравію та піску, мулу та глини.
Дослідження ґрунтів у цьому регіоні показали, що фрагменти гірських порід діаметром більше 1 мм походять від докембрійських порід Канадського щита на північний схід від площі осадових порід, тоді як піщані, мулові та глинисті фракції зазвичай відображають сусідні геологічні утворення (Санкт-Арно, 1976). Льодовикові черепиці також містять карбонати та розчинні солі магнію та натрію. Вміст карбонату в обробках є найвищим (> 40% еквівалент карбонату кальцію) в Міжозерному районі Манітоби, де відбувається поверхневе опромінення палеозойських вапняків. Вміст карбонатів ґрунтів зменшується по всьому регіону приблизно до 6-10% у більшій частині південної Альберти та від 1 до 6% у центральній Альберті (Сент-Арно, 1976). Вміст карбонату підвищується до 10 - 16% в Кордильерських районах Альберти в районі відкладення льодовикових відкладень з самої Кордильєри.
Північна межа суцільного Чорноземного регіону знаходиться на північ від Едмонтона в Альберті, а потім тенденція на південний схід, поки не закінчиться на північ від Вінніпега (рис. 10.1). Цей трендовий кордон NW-SE частково відображає вплив Західних Кордильєр на проходження вологих помірних повітряних мас з прибережної Британської Колумбії в західні внутрішні частини (обговорюється в Pennock et al., 2011). Повітряні маси відхиляються на північ високими гірськими хребтами південної Альберти і проходять через Кордильєри через нижні височини району річки Піс Британської Колумбії та Альберти навколо Гранд-Прері. Потім повітряні маси тягнуться до SE через решту регіону Прерії. Більш помірний клімат регіону річки Піс, які відбуваються через це руху повітряних мас, дозволяють великий розвиток сільського господарства по всьому регіону і навіть освоєння кишені чорноземних грунтів навколо Гранд-Прері (рис. 10.1).
ОСНОВНІ ҐРУНТИ ПРЕРІЙНИХ ПРОВІНЦІЙ
У найширшому масштабі область осадових порід має кілька зон ґрунтів, які випромінюють південно-західний Саскачеван та південно-західну Альберту (рис. 10.1). Домінуючим порядком ґрунтів у південній частині цього регіону є чорноземний орден, який утворився на луках, які були знайдені в цій місцевості до європейського заселення. На всій території області чорноземні грунти обмежені грунтами лувізольного загону, які пов'язані зі змішаним листяно-хвойним лісом, характерним для північної частини цього регіону.
Брунізольні ґрунти є домінуючим порядком ґрунтів на Канадському щиті і складаються з кислих лісових ґрунтів, що розвиваються на піску та гравійно-материнських матеріалах, характерних для цієї місцевості. У північно-центральній частині Манітоби була відкладена велика площа гляціо-лакустринових мулів і глин (рис. 10.3) і в цих вихідних матеріалах утворилися лювізолисті ґрунти.
Ближче до Гудзонової затоки відскік поверхні суші після зледеніння створив погано дреновану область близькорівневих пляжних хребтів і колишніх берегових ліній з насиченими грунтами. Холодні температури та постійне насичення водою призвели до розвитку товстих шарів торфу та утворення постійно замерзлих шарів всередині торфу. Ці ґрунти класифікуються як органічні кріозолі в CSSC (рис. 10.1).
Складна картина грунтів в північній і північно-східній Альберті (рис. 10.1) відходить від загальної зональності грунтів. У цій місцевості є кілька великих височин (наприклад, гори Карібу), які є високими плато, зайнятими сірими лювізолями та органічними кріосолями. Височини розділені широкими долинами, зайнятими річками Атабаска, Хей і Миру. Щодо рівні долини мають складну суміш піщаних брунізольних, суглинних лювізолічних і фібризольних органічних грунтів. Велика територія видобутку нафтового піску поблизу форту МакМюррей спустошує ці ґрунтові ландшафти, а рекультивація ландшафтів (та рекультивація псування від операцій з нафтових пісків) є основною діяльністю для ґрунтознавців у цьому регіоні.
Нарешті, Кордильєрський регіон на кордоні Альберта та Британська Колумбія має складну суміш лісистих ґрунтів та відкритих гірських порід. Регіональна карта (рис. 10.1) показує ділянки оголених гірських порід та як дистричних, так і евтричних брунізольних ґрунтів, але також виявлені ділянки сірих лювізольних ґрунтів, а також кріосольні альпійські тундрові ґрунти на більш високих висотах.
ПАСОВИЩНІ ТА ПАРКОВІ ҐРУНТИ
Зональна картина великих груп чорноземного порядку відображає різні типи луків, які колись займали територію (та регіональний клімат, відповідальний за зонування трав) (Fuller, 2010; Pennock et al., 2011). Ці трави відповідали за надходження органічного вуглецю в ґрунт, а колір діагностичних горизонтів Ah відображає відмінності в кількості добавок органічного вуглецю з різних трав'яних спільнот. Великі групи чорноземного ордену ґрунтуються на колірних відмінностях горизонтів А.
Основним кліматичним атрибутом, який змінюється в регіоні, є середньорічний дефіцит води (Pennock et al., 2011, Таблиця 10.2). Найсухіші ділянки регіону мають річний дефіцит води приблизно 200 мм, а місцеві трави цього регіону були низькими травами з обмеженою біомасою над і під землею. Більш низькі надходження органічного вуглецю призводять до розвитку ґрунтів великої групи бурого чорнозему (рис. 10.4). Дефіцит води зменшується на захід і північ від цього сухого регіону, а більші надходження органічного вуглецю призводять до утворення темно-коричневих чорноземних ґрунтів та чорноземних ґрунтів. Найвищий рівень органічного вуглецю спостерігається на півдні Манітоби, де річний дефіцит води становить лише приблизно 70 мм.
У межах цих широких ґрунтових зон є багато кишень інших класів ґрунту на колишніх пасовищах (рис. 10.1). Під час танення крижаних покривів гляціо-лакустрині мули та глини відкладалися у величезних льодовикових озерах по всьому регіону, з великими площами осадження в західно-центральному Саскачевані, південній Манітобі та північно-центральній Манітобі (рис. 10.3). У першому, пасовищному регіоні високоглинисті ґрунти вертизолічного порядку утворюються в цих гляціо-лакустринових родовищах (Anderson, 2010a; Brierly et al., 2011). Великі групи вертизольного порядку (рис. 10.5) відображають відмінності у входах органічного вуглецю, обговорювані для чорноземів вище: вертизолі на півдні Саскачевану класифікуються на велику групу Vertisol, тоді як вищі органічні входи, що відбуваються в регіоні на південь від Вінніпега призводять до гумінових вертизолів (рис. 10.1).
Розподіл солонецьких ґрунтів значною мірою контролюється наявністю багатих натрієм основи в межах декількох метрів поверхні ґрунту, а не особливого типу льодовикового осаду (Anderson, 2010b; Miller and Brierley, 2011). Як в Альберті, так і в Саскачевані морські сланці освіти медвежої лапи крейдяного віку є основним типом породи, пов'язаним з солонецькими грунтами. Рух ґрунтових вод і грунтових вод циркулює натрій через ґрунтовий профіль, що може призвести до вертикального переміщення глини від поверхневого ґрунту горизонту Ах до горизонту В і утворення вибіленого, елювіального горизонту Ae, що лежить над горизонтом В. B перекриває сольовий і багатий карбонатами горизонт C (Csk).
Великі групи Солонецького порядку відображають ступінь розвитку горизонту Ae і AB горизонту, який утворюється через вивітрювання верхнього B горизонту. У великій групі лужних Солонец Ae дуже тонкий або відсутній, а горизонт B високий вміст натрію (Bn), але часто без більш високих рівнів глини, ніж Ah (рис. 10.6). Велика група Solodized Solonetz має Ae більше або дорівнює 2 см товщиною і неушкоджений Bn або Bn горизонт з добре розвиненою стовпчастою структурою. У Великій групі Солод вершина Bnt розпалася через вивітрювання, і цей вивітрений шар утворює перехідний AB горизонт між горизонтами Ae і Bnt. Велика група Солодізованого Солонеца є найпоширенішою в ландшафті (рис. 10.1).
Невеликі площі, де переважають регозольні ґрунти (VandenbyGaart, 2011), також зустрічаються по всьому регіону. Регозольні ґрунти пов'язані з нестійкими поверхнями суші (такими як заплава річок або піщані дюни), де розвиток ґрунту обмежується розвитком горизонту Ah або безпосередньо над горизонтом С, або з тонким (<5 см) Bm між горизонтами А і С (рис. 10.7). Райони, де переважають Регосоль, в провінціях Прерії пов'язані з піщаними річними або льодовиково-лювіальними відкладеннями вздовж долин річок або районів активних або нещодавно стабілізованих піщаних дюн, таких як Великі піщані пагорби Саскачевану. Крім того, горби у багатьох культурних ландшафтах у провінціях Прерії зазнали значних втрат ґрунту через ерозію ґрунту, а тонкі горизонти Ap (p для ораних) безпосередньо перекривають горизонти Cca на цих гребенях пагорба.
Багато з льодовикових форм рельєфу в цій місцевості пов'язані з таненням на місці застійних льодових мас, а отримана поверхня суші являє собою дуже складну збірку дрібних горбків і поглиблень. Ця наземна поверхня позначена як горбиста або ручка та чайник на ґрунтових картах. Водно-болотні угіддя на цих поверхнях часто зайняті глейзольовими грунтами, горизонти яких Bg і Cg мають тьмяно-сірі кольори, а в деяких випадках - плями червонуватого окисленого заліза в домінантно сірому матеріалі (рис. 10.8) (Bedard-Haughn, 2010, 2011). У цих ґрунтах також поширені горизонти контрастності текстури, при цьому горизонти Btg лежать в основі строкатого горизонту Aeg. Грунти з горизонтом Btg класифікуються на велику групу Luvic Gleysol.
Кінцевим класом ґрунту, який значною мірою не відображений, є засолені ґрунти. Як обговорювалося в розділі 8, Канадська система класифікації ґрунтів (CSSC) робить погану роботу з ідентифікації засолених ґрунтів. Частково це пов'язано з дуже динамічним характером солоності ґрунту, яка значно коливається через зміни структури ґрунтових вод та підземних вод. Солоність може бути розпізнана лише в описі профілю за допомогою суфіксів s і sa в мітках горизонту (наприклад, Csa, Cs, Bsa, Ahsa тощо). Сільське господарство та агропродовольство Канади протягом декількох десятиліть відображають ризик засолення ґрунтів у рамках своєї програми агроекологічних показників, а основні райони, вразливі до засолення (тобто райони, відображені як помірний, високий та дуже високий ризик) широко поширені по всьому регіону Прерії. Найбільшими районами є регіон, що тягнеться на північний схід від Калгарі до майже Саскатуна, на південному заході Альберти, на південному сході Саскачевану поблизу Естевана та в районах Манітоби на південь від Брендона та Вінніпега. Карти AAFC показують, що ризик засолення зменшився з 1980-х років через прийняття методів обробітку без обробітку та майже ліквідації літнього пару ґрунту у цьому регіоні.
ЛІСОВІ ТА ВОДНО-БОЛОТНІ ҐРУНТИ
На північній межі чорноземних ґрунтів луки все частіше перемежовуються грудочками дерев і чагарників і в кінцевому підсумку ліс утворює майже суцільний покрив над грунтом. Перехідну зону пасовищ-лісів називають зоною паркової зони, а суцільний лісовий покрив - лісом Mixedwood, що відображає лісовий покрив листяних і хвойних порід.
У парковій зоні надходження органічного вуглецю з трав зменшується, а листова підстилка з дерев накопичується на поверхні ґрунту як шар LFH. Колір горизонту Ах світлішає, і відбілювання горизонту також починає відбуватися, утворюючи поверхневий горизонт A з обома входами гумусу (з урахуванням суфікса 'h') і відбілювання (суфікс 'e') - горизонт Ахе. Ці грунти відносять до чорноземної великої групи чорноземних темно-сірих.
На північ від перехідної зони лісопасовищ органічні входи утворюють дискретний шар, що лежить поверх мінерального ґрунту (шар ЛФГ), а ґрунти мають добре розвинений вибілений шар (горизонт Ае), що лежить над горизонтом Б з більш високими рівнями глини (горизонт Bt). Горизонт Bt підкладений горизонтом C з вторинними (Cca) або первинними (Ck) карбонатами. Ці ґрунти класифікуються на велику групу сірих лювізолів (рис. 10.9), яка домінує над лісистими ландшафтами, підкладеними нейтрально-лужними плитами (Pettapiece et al., 2010; Lavkulich and Arocena, 2011). Сірі лювізоли також зустрічаються у великій площі материнських матеріалів glacio-lacustrine в північно-центральній частині Манітоби.
На кордоні між осадовими породами Внутрішніх рівнин і Канадського щита відбувається складна збірка лісових і водно-болотних ґрунтів (рис. 10.1). Лісисті ґрунти утворюються у вихідних матеріалах, які включають піщані відкладення з Канадського щита та пилоподібні осадові породи, що підвищує рН вихідних матеріалів вище 5,5. Ці ґрунти класифікуються на велику групу евтричного брунізолу (рис. 10.9) (Smith et al., 2011). У низько розташованих місцях вода збирається і утворює великі кури і болота. У цих водно-болотних угіддях торф накопичується завдяки постійному насиченню водою і відбуваються ґрунти великої групи Месізолу Органського порядку (Bedard-Haughn, 2010). Ці грунти мають проміжні рівні розкладання органічних матеріалів (рис. 10.10).
Домінуючим грунтом самого Канадського щита є дистричні брунізолі (рис. 10.9), які розвиваються в кислому (рН < 5,5) піску та гравію вихідних матеріалів, характерних для цього регіону. Як і евтричні брунізолі, грунти дистричних брунізолів є дуже піщаними грунтами, а грунтоутворення обмежується почервонінням горизонту B і, в деяких випадках, утворенням вибіленого горизонту Ae. У вологих лісистих районах Канади ці умови призводять до формування ґрунтів підзолистого загону (Sanborn et al., 2011). Існують також значні ділянки, де оголена порода є домінуючою поверхнею з лише розсіяними кишенями ґрунтів, вкрапленими в ландшафті (рис. 10.1).
Нарешті, майже рівні ландшафти екозони Гудзонових рівнин в основному зайняті органічними ґрунтами, які мають шар вічної мерзлоти (тобто постійно мерзлий ґрунт) у ґрунтовому профілі. Ці ґрунти мають товсті органічні шари, але через вічну мерзлоту класифікуються на кріосольний порядок (рис. 10.10) (Tarnocai and Bockheim, 2010).
ҐРУНТИ ТА ЗЕМЛЕКОРИСТУВАННЯ
Властивості ґрунту мають великий вплив на сільськогосподарську спроможність у всій провінції Прерії. Сільськогосподарська спроможність ґрунтів на всій півдні Канади оцінювалася Канадською інвентаризацією земель (CLI) (див. Розділ 8). Критерії, що використовуються в системі CLI, базувалися на ґрунті та кліматі і залишаються загальноприйнятими, хоча системи посіву, що використовуються в регіоні, сильно змінилися з періоду інвентаризації CLI (приблизно 1965-1975). У той час домінуючою культурою була яра пшениця, а літнійперепад (тобто рік пару з обробітку ґрунту для придушення росту бур'янів після року пшениці) був домінуючою практикою обробітку ґрунту. В даний час вирощується значно ширший спектр сільськогосподарських культур (наприклад, ріпак, бобові культури, льон), і переважна більшість виробників практикують безперервне вирощування з великою кількістю рослинних залишків, що залишилися на поверхні ґрунту (тобто консерваційний або no-till).
У рейтингах CLI класи з 1 по 4 вважаються здатними до стійкого використання для культивованих польових культур. У землі першого класу немає суттєвих обмежень для росту врожаю, тоді як на ділянках 3 та 4 класів обмежений асортимент сільськогосподарських культур і необхідні спеціальні заходи управління для збереження ґрунту. Класи 5 і 6 підходять тільки для кормовиробництва і найчастіше використовуються для випасу худоби.
Основною властивістю ґрунту, яка визначає сільськогосподарські можливості в системі CLI, є текстура ґрунту, обумовлена головним чином її впливом на доступність води. Вторинними властивостями актуальності є несприятлива структура грунту, пов'язана з солонецькими грунтами і наявність солоності в грунтовому профілі. Ґрунти, які зазнали ерозії багатих органічними горизонтами А через час, також знижуються - органічна речовина має багато корисних властивостей, включаючи високу водоутримуючу здатність та високу потужність, що постачає поживні речовини.
Усі сільськогосподарські регіони провінцій Прерії відчувають дефіцит води (як обговорювалося вище), і, отже, здатність ґрунту утримувати воду в посушливі періоди є критичною. Ця властивість називається наявною ємністю води (див. Розділ 4). Як правило, тонкотекстуровані ґрунти (глина, важка глина, мулиста глина, глинистий суглинки) зберігають найбільшу кількість води навіть в умовах посухи і мають високу доступну водоємність. Грунти середньої текстури (мулисті глинисті суглинки, супіщані глинисті суглинки, суглинки, суглинки мулові, дрібні і дуже дрібні супіски) мають меншу здатність утримувати воду під час посух, але мають трохи вищу доступну водоємність. Середньо-грубі супіщані, суглинні піски та піщані ґрунти мають як дуже низьку здатність утримувати воду під час посух, так і низькі доступні водоутримуючі потужності і, отже, є найнижчими для сільського господарства.
Другим важливим фактором, що визначає клас CLI, є клімат. У провінціях Прерії як волога, так і тепло можуть бути обмеженими. Сільське господарство та агропродовольство Канади розвивали агрокліматичні регіони по всій Канаді на основі трьох кліматичних факторів: середньорічні опади, середня кількість безморозних днів та градусні дні вище 5,5° C (Таблиця 10.1 та рис. 10.11). Остання є сукупною мірою періоду, коли температура досить висока для значного росту рослин. Межі класів дещо змістилися через зміну клімату, але загальна картина буде незмінною.
Текстура ґрунту безпосередньо успадковується від батьківських матеріалів у провінціях Прерії; отже, чіткий зв'язок між сільськогосподарською здатністю та класами ґрунтів, описаними вище. У найсухішому кінці спектру знаходяться регозольні ґрунти, утворені в піщаних льодовиково-флювіальних відкладах або ділянках піщаних дюн, які зазвичай мають класи CLI 5 або 6. На іншому кінці спектру знаходяться ґрунти Vertisol, які за своєю суттю мають глинисті або важкі глинисті текстури і, як правило, мають рейтинг CLI класу 1 або 2 по всьому основному сільськогосподарському регіону.
Показники здатності чорноземних ґрунтів залежать насамперед від текстури та кліматичної зони. Загальна закономірність зрозуміла з малюнка 10.12: тонкотекстуровані ґрунти є найкращими сільськогосподарськими ґрунтами в кожному кліматичному регіоні, а грубі текстуровані ґрунти - найгіршими. Ареал найбільший для середньотекстурованих ґрунтів, розроблених на льодовиковому обгортанні, які є найбільш поширеними в регіоні.
Сірі лювізолісті ґрунти мають ряд обмежень для щорічного рослинництва (Pettapiece et al., 2010). Сірі лювізоли зустрічаються в зонах 2H і 3H (рис. 10.11), де відсутність тепла і часті заморозки обмежують зростання. Сірі лювізоли не мають горизонту Ах і, як правило, мають мулисті текстуровані поверхневі мінеральні горизонти; обидва фактори сприяють проблемам з підготовкою посівного ложа та ростом врожаю загалом. Порівняно з чорноземними та вертизольними ґрунтами, вони також мають дефіцит азоту, фосфору та сірки. Сірі лювізоли та споріднені ґрунти в регіоні Аспен Паркленд широко використовуються для виробництва кормових культур та випасу худоби — в цьому регіоні виробляється близько двох третин великої рогатої худоби Західної Канади та понад 80% кормових культур (Thorpe and Anderson, 2010).
Вторинними властивостями ґрунту, які сильно впливають на сільськогосподарську здатність, є такі фактори, як наявність ґрунтів з високим вмістом натрію або солоність, обидва з яких, як правило, пов'язані з ґрунтами класу 5 або 6. Горизонт Bn або Bn, пов'язаний з солонецькими ґрунтами, важко проникають коріння рослин, і тому лише горизонти над цими горизонтами можуть бути повністю використані корінням для поживних речовин та води. Крім того, горизонти Ah і Ae над щільними B горизонтами часто відчували ерозію, а змінна глибина поверхневого ґрунту над горизонтом B часто надає посівам на солонецьких поверхнях хвилястий вигляд через менший ріст на тонких ґрунтах і більш високий ріст на товстих ґрунтах. Солоність сильно впливає на ріст сільськогосподарських культур, а на сильно засолених ґрунтах зростання будь-якої рослини, крім сольостійких видів, неможливий.
Важливим ландшафтним фактором, який впливає на рейтинг середньо-текстурованих ґрунтів, є рельєф - як правило, чим грубіше рельєф, тим нижчий рейтинг. Багато середньо-текстурованих льодовикових ландшафтів мають багато горбів та водно-болотних угідь, пов'язаних з ними, і це спричиняє труднощі в сільськогосподарських операціях та нерівномірному росту рослин. Груба топографія, як правило, призводить до того, що задана область падає принаймні на один клас у рейтингу CLI.
Таблиця 10.1. Агрокліматичні райони. (Адаптовано з Михайлини та співавт. 1978 р.)
| Клімат субрегіону |
Середньорічна кількість опадів (см) |
Середній безморозний період (дні) |
Градус-днів вище 5.5° C |
Загальні зауваження |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 40-45 | >90 | 1225-1670 | Клімат підходить для вирощування всіх сухопутних культур, характерних для регіону прерій |
| 2А | 30-40 | >90 | 1330-1670 | Опади обмежують зростання приблизно в 50% років |
| 3А | 27-35 | 90-120 | 1330-1670 | Опади є суттєво обмежуючим фактором для росту врожаю |
| 2 ГОД | 40-50 | 75-90 | 1060-1225 | Опадів достатньо, але деякі морози пошкоджують посіви приблизно в 30% років |
| 3 ГОД | 27-35 | <75 | 1000-1112 | Опади, достатні за високою частотою пошкодження врожаю від заморозків |
| 5 ГОД | 27-35 | <60 | <950 | Середній безморозний період занадто короткий для річного виробництва рослинництва |
Властивості ґрунту також відіграють важливу роль у визначенні спроможності земель для лісозаготівельних операцій. Зрожай лісу в Альберті збільшився з початку 2000-х років (з 82 тис. га (т га -1) у 2005 році до 92 т га -1 у 2016 році). Однак він знизився в Саскачевані (42 т га -1 у 2005 році до 22 т га -1 у 2016 році) та Манітобі (14 т га -1 у 2005 році до 8 т га -1 у 2016 році) (вся статистика з природних ресурсів Канади). Загалом це становить близько 13% (2005 р.) до 15% (2016) від загальної площі лісу, зібраної в Канаді.
Інвентаризація земель Канади також оцінювала ґрунти для лісової спроможності в тій частині лісу, де існувало комерційне лісове господарство. Найвищий клас землі в провінціях Прерії був лише класом 3 через кліматичні обмеження для росту дерев у всьому регіоні. Як правило, ліси на ґрунтах сірого Лувізолу оцінюються як клас 4 (Альберта та Манітоба) або клас 5 (Саскачеван) з невеликими площами, що оцінюються на один клас вище у всіх провінціях. Ліси як на евтричних, так і на дистричних брунізольних ґрунтах, як правило, оцінюються як клас 6 через значні обмеження росту. Детальні посібники з екосайту були підготовлені для кожної провінції (див. Пропозиції для подальшого читання), які оцінюють ґрунти на текстуру ґрунту та дренаж ґрунту - як правило, добре дреновані, дрібнодисперсні та середньо-текстуровані ґрунти є найбільш високо оціненими в лісовому ландшафті.
Водно-болотні ґрунти в провінціях Прерії є ключовим фактором двох транснаціональних та глобальних проблем: захисту водоплавних птахів у Північній Америці та видалення вуглецю з атмосфери шляхом підвищення рівня органічного вуглецю в ґрунті (секвестрація вуглецю). У колишніх пасовищних районах прерій складні горбисті поверхні суші мають незліченну кількість водно-болотних угідь, зайнятих глизольними грунтами або, в деяких випадках, засоленими грунтами. Ці водно-болотні угіддя є сезонним домом для величезної кількості міграційних водоплавних птахів, а захист водно-болотних угідь Прерії має важливе значення для збереження середовища проживання водоплавних птахів. Північноамериканський план управління водоплавними птахами (NAWMP) є основною угодою між Мексикою, США та Канадою, а захист водно-болотних угідь Прерій є ключовим аспектом цього транснаціонального плану.
Глейзольні водно-болотні угіддя і особливо органічні ґрунти є сховищами великої кількості вуглецю. Дренаж цих водно-болотних угідь для сільського господарства викликає мінералізацію цього вуглецю і виділення його (у вигляді вуглекислого газу) в атмосферу. Відновлення водно-болотних угідь та рослинності водно-болотних угідь, яка їх оточує, може витягувати вуглець з атмосфери і, отже, зменшити зростання рівня вуглецю, спричиненого людською діяльністю. У звіті Міжурядової групи з питань зміни клімату за 2019 рік щодо зміни клімату та землі було підкреслено роль, яку секвестрація вуглецю ґрунтами може відігравати у пом'якшенні парникових газів (Розділ 4.9.4 МГЕЗК, 2019).
Нарешті, ґрунти всіх типів сильно постраждали від видобутку ресурсів по всій західній Канаді. Тільки в Альберті налічується 422 000 км нафто- і газопроводів, 343 000 свердловин (176 000 активних свердловин, 90 000 неактивних свердловин та 77 000 покинутих свердловин), а 895 км 2 були порушені поверхневим видобутком для видобутку нафтового піску (станом на 2013 рік); нафтопіщані хвостові ставки та пов'язані з ними споруди всього 220 км 2. (Джерела: Agdex 878-4; Альберта Енергія - управління зобов'язаннями нафти та газу; і Альберта Енергія - нафтові піски, вугілля та мінеральні операції). У всіх випадках законодавство вимагає, щоб ділянки були рекультивовані шляхом заміни ґрунту та відновлення рослинності на порушеній ділянці, щоб вона могла підтримувати діяльність, подібну до тих, які вона могла підтримувати до того, як її порушили. У ситуаціях, коли відбулося забруднення, ґрунти повинні бути відновлені (або очищені), щоб відповідати конкретним нормам ґрунту та ґрунтових вод. Всі ці кроки вимагають знання властивостей ґрунту та розподілу ґрунтів, забезпечуючи постійну роль ґрунтознавців протягом десятиліть вперед.
ДОДАТКОВІ РЕСУРСИ
Обстеження ґрунту в провінціях Прерії можна запитати в режимі он-лайн на наступних сайтах:
Саскачеван: skis https://sksis.usask.ca/#/map
Альберта: AGRASID https://soil.agric.gov.ab.ca/agrasidviewer/
Манітоба:[1] https://soils.gis4ag.com/manitoba-so...ve-online-map/
Інформація про ґрунти (опитування, карти CLI, історичні публікації, Канадська система класифікації ґрунтів) доступна в режимі он-лайн через Канадську службу інформації про ґрунти (CANSIS) сільського господарства та агропродовольства Канади. Індекс до CANSIS можна знайти за адресою:
http://sis.agr.gc.ca/cansis/nsdb/index.html
Провінційний масштаб Канади земельного інвентаризації карти доступні за адресою:
http://sis.agr.gc.ca/cansis/publications/maps/cli/1m/agr/index.html
Польові путівники для класифікації лісів екосайт
Саскачеван https://publications.saskatchewan.ca/#/products/31663
Манітоба https://cfs.nrcan.gc.ca/publications?id=12179
Альберта https://cfs.nrcan.gc.ca/publications?id=25327
ВИВЧЕННЯ ПИТАННЯ
- Поясніть, чому вміст карбонату в ґрунтах Прерії зазвичай зменшується від високого в центральній Манітобі до низького в центральній Альберті.
- Чому чорноземні ґрунти зустрічаються так далеко на північ, як Гранд-Прері в Альберті (див. Розділ 8, рис. 8.1)?
- Дивлячись на рисунок 10.3 - на яких батьківських матеріалах на південь від Канадського щита ви очікуєте знайти ґрунти вертизольного порядку?
- На підставі матеріалу, представленого в главі 10, ранжують наступні чотири ґрунти за їх здатністю підтримувати ріст сільськогосподарських культур від найвищого до найнижчого: чорнозем чорний, сірий Лувізол, Гуміновий вертизол і Солодизований Солонець. Коротко поясніть свій рейтинг.
- Які чотири основні ґрунтові великі групи зустрічаються на Канадському щиті в провінціях Прерії (див. Рис. 10.1)? Яка з чотирьох великих груп «недоречна» на Щиті і чому вона там зустрічається?
- Які вторинні властивості ґрунту знижують клас CLI для ґрунтів сільського господарства до класу 5 або 6?
- Водно-болотні угіддя в сільськогосподарській зоні часто осушують для сільськогосподарських цілей. Який порядок ґрунту найпоширеніший у цих водно-болотних угіддях та які дві важливі екосистемні послуги вони надають?
ПОСИЛАННЯ
Андерсон, Д.В. 2010а. Вертизольні ґрунти регіону Прерії. Журнал прерійних ґрунтів та культур 3:29-36. Доступно за адресою: https://prairiesoilsandcrops.ca/volume3.php
Андерсон, Д. 2010b. Солонецькі ґрунти регіону Прерії. 2010 р. Журнал прерійних ґрунтів та культур 3:65-72. Доступно за адресою: https://prairiesoilsandcrops.ca/volume3.php
Андерсон, Д.В. та Церковняк, Д. 2010. Грунтоутворення в регіоні Канадських прерій. Журнал прерійних ґрунтів та культур 3:57-64. Доступно за адресою: https://prairiesoilsandcrops.ca/volume3.php
Бедард-Хон, А. 2010. Прерійні водно-болотні ґрунти; Глейзолічні та органічні. Журнал прерійних ґрунтів та культур 3:9-15. Доступно за адресою: https://prairiesoilsandcrops.ca/volume3.php.
Бедард-Хон, А. 2011. Глейзолисті ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:763-779.
Брірлі, Д.А., Стоунхаус, Г.Б., і Мермут, А.Р., 2011. Вертизольні ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:903-916.
Фокс, C.A. та Тарнокай, C. 2011. Органічні ґрунти Канади: Частина 2. Нагір'я Органічні ґрунти. Може. Дж. грунтових наук 91:823-842.
Фуллер, Л. 2010. Чорноземні ґрунти регіону Прерій Канади. Журнал прерійних ґрунтів та культур 3:37-45. Доступно за адресою: https://prairiesoilsandcrops.ca/volume3.php
Міжурядова група з питань зміни клімату. 2019 рік. Глава 4: Деградація земель. Спеціальний звіт МГЕЗК щодо зміни клімату та землі. Доступно за адресою: https://www.ipcc.ch/report/srccl/
Кроеч, Д.Дж., Генг, Х., Чанг, С.Х., і Сауретт, Д.Д. 2011. Органічні ґрунти Канади: Частина 1. Водно-болотні угіддя Органічні ґрунти Може. Дж. грунтових наук 91:807-822.
Лавкулич, Л.М. і Ароцена, Ю.М. 2011. Лувізолисті ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:781-806.
Мачик, Т.М., Елліс, Ю.Г., Михалина, В., Сміт. Р.Е. 1978 Р. Путівник для екскурсії по південній частині внутрішніх рівнин Західної Канади Тур 11. 11-й Конгрес Міжнародного товариства ґрунтознавства. Едмонтон Альберта червень 1978 року. Доступно за адресою: http://sis.agr.gc.ca/cansis/publications/manuals/ca_1978_ISSS_Tour/index.html.
Міхалина, В., Сміт, Р.Е., Елліс, Д.Г., Мачик, Т.М. 1978. Путівник для екскурсії по південній частині внутрішніх рівнин західної Канади від Вінніпега Манітоби до Едмонтона Альберти. Тур 2. 11-й Конгрес Міжнародного товариства ґрунтознавства. Едмонтон Альберта червень 1978 року. Доступно за адресою: http://sis.agr.gc.ca/cansis/publications/manuals/ca_1978_ISSS_Tour/index.html.
Міллер, Дж. Дж. і Брайерлі, J.A. 2011. Солонецькі ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:889-902.
Пеннок, Д.Дж., Бедард-Хон, А., і Віо, В.2011. Чорноземні ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:719-747.
Pettapiece, W., Робертсон, Дж., і Андерсон, Д. 2010. Культивуються сірі ґрунти Лувізолу регіону Прерії. Журнал прерійних ґрунтів та культур 3:73-83. Доступно за адресою: https://prairiesoilsandcrops.ca/volume3.php.
Адміністрація реабілітації ферми прерій. 2000 р. Сільськогосподарські ландшафти прерії. Огляд земельних ресурсів. ПФРА, Регіна. стор. 180.
Сент-Арно, Р.Дж. 1976. Педологічні аспекти льодовикової черепиці. Сторінки 133-155 у Р.Ф. Леггет, під ред. Льодовиковий Тілл. Королівське товариство Канади, Оттава, ON.
Санборн, П., Ламонтань, Л., і Хендершот, P. 2011. Підзолисті ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:843-880.
Сміт, C.A.S., Вебб, К.Т., Кенні, Е., Андерсон, А., і Кроеч, Д. 2011. Брунізольні ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:695-717.
Робоча група з класифікації ґрунтів. 1998 р. Канадська система класифікації ґрунтів. 3-е видання. Сільське господарство та агропродовольство Канади. Вид. 1646 р. (редакція). 187 с. Доступно за адресою: http://sis.agr.gc.ca/cansis/publications/manuals/1998-cssc-ed3/cssc3_manual.pdf
Тарнокай, К. і Бокгейм, J.G. 2011. Крізозольні ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:749-762.
Торп, Дж. і Андерсон, Д. 2010. Грунти пастбищних угідь регіону Прерії. Журнал прерійних ґрунтів та культур 3:46-56. Доступно за адресою: https://prairiesoilsandcrops.ca/volume3.php
Ванденбі Гаарт, А.Дж. 2011. Регозольні ґрунти Канади: генезис, поширення та класифікація. Може. Дж. грунтових наук 91:881-887.
ОБСТЕЖЕННЯ ҐРУНТІВ, КАРТИ ІНВЕНТАРИЗАЦІЇ ЗЕМЕЛЬ ТА
Обстеження ґрунтів у провінціях Прерії можна отримати в режимі он-лайн на наступних сайтах:
Саскачеван: полювання https://sksis.usask.ca/#/map
Альберта: АГРАСІД https://soil.agric.gov.ab.ca/agrasidviewer/
Манітоба: https://soils.gis4ag.com/manitoba-soil-series-interactive-online-map/
Канадська служба інформації про ґрунти (CANSIS) сільського господарства та агропродовольства Канади:
Інформація про ґрунти (опитування, карти CLI, історичні публікації, Канадська система класифікації ґрунтів) доступна в режимі он-лайн через CANSIS. Індекс до CANSIS можна знайти за адресою: http://sis.agr.gc.ca/cansis/nsdb/index.html
Провінційний масштаб Канади земельного інвентаризації карти доступні за адресою:
http://sis.agr.gc.ca/cansis/publications/maps/cli/1m/agr/index.html
Польові посібники для класифікації лісових екосайтів:
Саскачеван https://publications.saskatchewan.ca/#/products/31663
Про автора
Деніел Дж. Пеннок, заслужений професор кафедри ґрунтознавства, Університет Саскачевану
Ден Пеннок - почесний професор (або, простіше кажучи, професор у відставці) кафедри ґрунтознавства Університету Саскачевану. Його дослідницька кар'єра зосереджувалася на тому, як ґрунти формуються за їх місцем у ландшафті та процесами (такими як ерозія або рух води), що відбуваються в ландшафтах. Він викладав курси в багатьох областях ґрунтознавства та географії, і його любов до викладання була визнана університетом нагородою Master Teacher в 2006 році. Він був членом Канадського товариства ґрунтознавства у 2010 році. З моменту виходу на пенсію співпрацював над низкою проектів зі сталого управління ґрунтами з Глобальним ґрунтовим партнерством Продовольчої та сільськогосподарської організації Об'єднаних Націй.