Система таксономических единиц . Таксономические единицы в почвоведении (таксоны) – это последовательно соподчиненные систематические категории, отражающие объективно существующие группы почв в природе. Они отражают место или ранг почвы в системе и характеризуют точность их определения.

Современная система таксономических единиц была принята Академией наук СССР в1958 г. В ее основе лежит докучаевское учение о типе почвы, основной таксономической единице.

Тип почвы – группа почв, развивающихся в однотипно сопряженных биологических, климатических, гидрологических условиях и характеризующихся ярким проявлением основного процесса почвообразования при возможном сочетании с другими процессами. Эта группа почв характеризуется однотипным строением почвенного профиля, однотипностью процессов поступления органических веществ и их трансформации, процессов разложения минеральной массы, миграции и аккумуляции веществ, однотипным характером различных почвенных режимов, что в итоге определяет сходство мероприятий по управлению плодородием. В разных странах он называется по-разному: во Франции-agruppedusol; США, Канаде - greatsoilgrup; Германии-bodentip; ФАО/ ЮНЕСКО-soilunit.

Подтипы почв выделяются в пределах типа и представляют собой группы почв, различающиеся проявлению основного или налагающихся процессов, обусловленных различием в составе почвообразующих пород, гидрологическом режиме, изменением основного признака почв (дерновые типичные, дерновые оподзоленные и др.). С учетом суммы активных температур (>10 Сº) на глубине 20 см и продолжительности периода отрицательных температур на той же глубине выделяют фациальные подтипы: теплые, умеренные, холодные и т.д.

Роды выделяют в пределах подтипа и показывают влияние местных условий (химизма и режима грунтовых вод, состав почвообразующих пород) на качественные генетические особенности почв: карбонатность, ожелезнение, реликтовые признаки и т.д.

Виды в пределах рода характеризуют различия в свойствах и строении почв, связанные с особенностями протекания основного почвообразовательного процесса, характером антропогенного воздействия: слабоподзолистые, слабоэродированные, окультуренные.

Разновидности почв определяются по гранулометрическому составу верхних горизонтов и почвообразующих пород: суглинистые, супесчаные и др.

Разряды характеризуют генетические свойства почвообразующих пород: моренные, покровные, флювиогляциальные и другие отложения.

Единицы выше типа окончательно не установлены: это классы и подклассы, ассоциации и семейства, стадии развития почв, т.е. по мере накопления знаний о почвах таксономические единицы, как и классификация, могут корректироваться и дополняться.

Номенклатура и диагностика почв. Номенклатура почв – наименование почв в соответствии с их свойствами и положением в систематике почв. В почвоведении имеются три главных направления в номенклатуре почв, каждое из них опирается на свою систему диагностики и классификации почв.

Русская школа заложена В.В.Докучаевым, который использовал общий принцип научной терминологии, согласно которой почвам даны лаконичные, моносемичные названия с использованием народной лексики и являющиеся по существу символическими: подзол, серозем, чернозем, бурые почвы, т.е. критерием символического термина была использована цветовая окраска почв. Позднее Н.М. Сибирцев усложнил номенклатуру почв вторым словом, указывающим на особенности почвы или процесса почвообразования: чернозем шоколадный, светло-серая лесная, темно-каштановая, почвы бурые лесные в отличие от бурых полупустынных и др. Широкое использование получили географические термины – чернозем северный, южный; экологические – болотные, луговые, тундровые, арктические.

Номенклатура почв в русском (белорусском) почвоведении содержит полное название почвы, в котором приведены последовательно наименования типа, подтипа, рода, вида, разновидности и разряда, т. е. из названия почвы ясны ее главные признаки. Например, дерново-подзолистая (тип), белесая (подтип), остаточно-карбонатная (род), слабоподзолистая (вид), легкосуглинистая (разновидность), на лессовидном суглинке (разряд).

Международная номенклатура почв ФАО содержит названия почвенных единиц либо традиционные международные, либо составленные из греческих, латинских или русских корней с добавлением «zem» или «sol»: «чернозем», «подзол», «солончак», «солонец», «каштанозем», «подзолювисоль». К ним добавляются подъединицы: богатые, карбонатные или серные флювисоли (Thionic fluvisols) и др. Дискуссии о номенклатуре почв продолжаются.

Диагностика почв – описание почв с целью установить совокупность признаков, по которым она может быть отнесена к тому или иному типу или иному классификационному подразделению. Главными диагностическими методами являются профильный и сравнительно-географический, на основе которых можно установить тип почвы. Все остальные методы, используемые в почвоведении, при комплексном подходе позволяют дойти до низких таксономических уровней (выделения видов, подвидов, разновидностей, разрядов).

При характеристике пахотных почв большое значение имеют показатели их агрохимических, агрофизических, биологических свойств и результаты учета урожая.

Почвенно-географическое районирование - разделение территории на почвенно-географические районы, однородные по структуре почвенного покрова, сочетанию факторов почвообразования и характеру возможного сельскохозяйственного использования. Его основой является установление географических закономерностей распространения почв, вытекающих из распределения природных условий на земной поверхности.

Закономерности географического распределения

Почвенно-географическое районирование является основой учения В.В. Докучаева о широтно-горизонтальной и вертикальной зо нальности почв, общие закономерности которого он сформулировал в 1899г. К формированию понятия о почвенных зонах его привело учение о факторах почвообразования.

В.В. Докучаев писал: «Раз все почвообразователи располагаются на поверхности в виде поясов или зон, вытянутых более или менее параллельно широтам, то и почвы наши – черноземы, подзолы и др. – должны располагаться на земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и др.».

Составленная им на этой основе первая схема почвенных зон в масштабе 1:50 000 000 всего Северного полушария демонстрировалась в 1900 г. на Всемирной выставке в Париже. На ней были выделены пять мировых зон: 1) бореальная (арктическая); 2) лесная; 3) черноземных степей; 4) аэральная с подразделением на каменистые, песчаные, лессовые и солончаковые пустыни; 5) латеритная. В лесной зоне были показаны аллювиальные рав­нины. Все почвенные зоны имели широтное направление.

Разные авторы позднее доказали, что на каждом континенте распределение зон имеет свои особенности, что горизонтальные зоны опоясывают земной шар не лентой, а встречаются в виде «островов» среди других почвенных зон или могут выпадать полностью. Более или менее строго учение о горизонтальной зональности соблюдается на обширных пространствах Русской равнины. Для Северного и Южного полушарий в чередовании зон наблюдается асимметрия. Например, зона тундры в Южном полушарии отсутствует на Мальдивских островах, хотя они входят в бореальный пояс. В арктическом поясе расположены рядами типичные арктические и типично гумусовые почвы, широтные подзоны тундровой зоны выделяются сочетаниями тундровых глеевых почв и торфяников.

Мысль о вертикальной зональности почв в горах была высказана В.В. Докучаевым одновременно с учением о горизонтальной зональности. Изучив расположение природных почвенных зон в горах Кавказа, он в 1899 г. писал: «Так как вместе с поднятием местности всегда закономерно изменяется климат, растительность и животный мир... также закономерно должны изменяться почвы по мере поднятия от подножия гор... к вершинам, располагаясь в виде тех же последовательных, но уже не горизонтальных, а вертикальных зон».

Позднее К.Д. Глинка, С.С. Неуструев, С.А. Захаров и другие в своих работах выявили несоответствие между этой общей схемой и действительным расположением почвенных зон в горах.Установлено, что в горах имеется большее разнообразие биоклиматических условий и типов почв, чем на равнинах, и что каждая горная страна характеризуется определенными типами структур вертикальной зональности. Различия в типах структур определяют: положение горной страны в системе горизонтальных почвенных зон; высота горной страны; ее положение по отношению к движению воздушных масс, изолированность от морей другими горными системами; наличие температурных инверсий на разных склонах одного и того же хребта. В силу этих причин наветренные склоны получают очень много осадков, подветренные очень мало, поэтому в первом случае преобладают влажно-лесные и горно-луговые почвы, во втором – горные пустынные, горные степные и горно-лугово-степные с резкими переходами между зонами. Поэтому имеют место интерферренция – выпадение отдельных почвенных зон; инверсия, когда нижние зоны располагаются выше, чем положено по аналогии с горизонтальными; миграция, когда одна зона проникает в другую (С.А. Захаров). Эти понятия объясняют отсутствие горных черноземов между зонами каштановых и горно-луговых почв в горах Южного Закавказья, смену горно-лесных подзолистых почв не тундрой, как на равнинах, а субальпийскими и альпийскими лугами, проникновение одних почв в другие по горным долинам.

Система таксонометрических единиц почвенно-географического районирования состоит из следующих единиц:

Почвенно-биоклиматический пояс

Почвенная биоклиматическая область

Для равнинных территорий Для горных территорий

3. Почвенная зона 3. Горная почвенная провинция

(вертикальная структура почвенных зон)

Почвенная провинция 4. Вертикальная почвенная зона

Почвенный округ 5. Горный почвенный округ

Почвенный район 6. Горный почвенный район

Почвенно-биоклиматический пояс – совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур (горных почвенных провинций), объединенных сходством радиационных и термических условий. Их пять: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический. Основой для их выделения является сумма среднесуточных температур выше 10°С за вегетационный период (см. гл. 5).

Почвенно-биоклиматическая область – совокупность почвенных зон и вертикальных структур, объединенных в пределах пояса сходными условиями увлажнения и континентальности и вызванных ими особенностей почвообразования, выветривания и развития растительности. Различаются области по коэффициенту увлажнения (КУ) Высоцкого-Иванова. Их шесть: очень влажные, избыточно влажные, влажные, умеренно сухие, засушливые (сухие), очень сухие. Почвенный покров области более однороден, чем в поясе, но внутри нее могут выделяться интразональные почвы.

Почвенная зона – составная часть области, ареал распространения зонального почвенного типа и сопутствующих ему интразональных почв. В каждую область входят две-три почвенные зоны.

Подзона – часть почвенной зоны, вытянутая в том же направлении, что и зональные подтипы почв.

Почвенная фация – часть зоны, отличающаяся от других частей по температурному режиму и сезонному режиму увлажнения.

Почвенная провинция – часть почвенной фации, отличающаяся теми же признаками, что и фация, но при более дробном подходе.

Почвенный округ – выделяется в пределах провинции по особенностям почвенного покрова, обусловленным характером рельефа и почвообразующих пород.

Почвенный район – часть почвенного округа, характеризующаяся однотипной структурой почвенного покрова, т.е. закономерным чередованием тех же сочетаний и комплексов почв.

Вертикальная почвенная структура – ареал распространения четко определенного рода вертикальных почвенных зон, обусловленного положением горной страны или ее части в системе биоклиматической области и главными особенностями ее общей орографии.

Горная почвенная провинция аналогична почвенной зоне на равнине. Значение остальных таксонометрических единиц одинаково для равнинных и горных территорий.

Опорными единицами почвенно-географического районирования на равнинных территориях являются почвенные зоны а в горах – горные почвенные провинции.

Зональные почвы мира. Полярный пояс . Его площадь без материковых льдов около 0,6 млрд.га. В северном полушарии выделяются две довольно обширные области: Евразийская и Североамериканская. В каждой из них имеются арктическая и субарктическая почвенные зоны.

Арктическая зона расположена ближе к полюсу и делится на две подзоны: арктических пустынь и собственно арктическую. Почвенный покров арктических пустынь представлен примитивными арктическими пустынными почвами, а также засоленными почвами, развивающимися при малом количестве осадков и при вымораживании солей на поверхность в условиях экстремального переохлаждения (Антарктида, север Гренландии, морские побережья Арктики).

Для субарктической зоны характерны тундровые почвы. Она разделяется на три подзоны: северная, или арктическая, типичная и южная тундра. Основные почвенные процессы в тундре протекают в условиях повышенного увлажнения и застойного водного режима, обусловленного малым испарением. Глеевые процессы приурочены к верхней части почвенной толщи. В северной тундре преобладают арктотундровые почвы, а на остальной части субарктической зоны – тундрово-глеевые.

Бореальный пояс. Этот пояс полно развит в северном полушарии. Общая площадь пояса около 2,4 млрд.га, из них горные территории занимают 1,6 млрд.га. Почвы и растительность получают много влаги, но тепла недостаточно. 16% равнинных территорий занимают гидроморфные и полугидроморфные почвы. ¾ площади пояса приходится на таежно-лесные области с подзолистыми, дерново-подзолистыми и частично серыми лесными почвами, остальное - более холодные, континентальные и менее увлажняемые мерзлотно-таежные (криогенные) почвы. В соответствии с этим в пределах бореального пояса выделяют бореальные таежно-лесные и лугово-лесные области: Североамериканскую, Европейско-Сибирскую, Исладско-Норвежскую, Берингово-Охотскую и Огнеземельскую, а также бореальные мерзлотно-таежные области: Восточно-Сибирскую и Североамериканскую.

Суббореальный пояс . Общая площадь его около 2,2 млрд.га. Горные территории занимают около 33% поверхности пояса. На долю семиаридных и аридных областей приходится около 71 % площади, из которых пустыни занимают 46%. Преобладает автоморфное почвообразование: на долю гидроморфных почв приходится только 9% поверхности пояса. Широтная зональность выражена на обширных внутренних равнинах Евразии. Субборельный пояс – один из главных поставщиков сельскохозяйственной продукции, на его территории располагается 1/3 земледельческих площадей мира. Здесь вырабатывается почти половина всей сельскохозяйственной продукции.

В пределах пояса выделяются три ряда почвенных областей: 1. суббореальные влажные лесные области; 2. суббореальные засушливые степные области; 3. суббореальные полупустынные и пустынные области. Первые расположены на океанических окраинах континентов: Западно-Европейская, Северо-Американская приатлантическая, Северо-Американская тихоокеанская, Восточно-Азиатская; в южном полушарии выделяют Южно-Американскую и Новозеландско-Тасманскую области. Во втором ряду выделяются три степные области с черноземами и каштановыми почвами: Евроазиатская, Северо-Американская и Южно-Американская. В третьем ряду выделяются Центрально-Азиатская и Южно-Американская полупустынные и пустынные области.

Субтропический пояс . Его площадь около 2,5 млрд.га. Влажные лесные области занимают здесь только 25% поверхности, ксерофитно-лесные и кустарниково-степные 34%, полупустынные и пустынные - 41%, т.е. в субтропическом поясе преобладают субаридные и аридные районы. На горные районы приходится 29% территории пояса. Широтная зональность в распределении почв слабо выражена, хорошо проявляются фациальные особенности, прежде всего на восточных окраинах континентов.

Субтропические влажные лесные области располагаются на восточных окраинах материков с муссонным характером климата. Можно выделить четыре влажные лесные области: Северо-Американская, Восточно-Азиатская, Южно-Американская и Австралийская. Общая площадь этих областей около 0,6 млрд.га. Полугидроморфные, гидроморфные и пойменные почвы занимают 16% площади всех областей, а горные территории- 43%. В почвенном покрове влажно-лесных областей преобладают желтоземы и красноземы. Значительные площади по границам с сухими субтропиками приходятся на черноземовидные почвы субтропических прерий в Бразилии, Уругвае, США (Оклахома, Техас).

Общая площадь субтропических засушливых ксерофитно-лесных и ксерофитно-кустарниково-степных областей около 0,8 млрд.га. Они располагаются на всех материках, огибая субтропические полупустынные и пустынные области. Выделяют шесть засушливых областей: Средиземноморская, Восточно-Азиатская, Северо-Американская, Австралийская, Южно-Африканская, Южно-Американская. Горные территории в пределах названных областей занимают около 35% поверхности, а гидроморфные почвы – 13%. В почвенном покрове выделяются две почвенные зоны: коричневых и серо-коричневых почв. Среди тех и других встречаются вертисоли.

Полупустынные и пустынные области составляют в субтропическом поясе около 40% территории (1,1 млрд.га.). Горы занимают примерно 30% их площади. На долю полугидроморфных, гидроморфных и пойменных почв приходится около 8% от поверхности областей. Почвенный покров образует малоразвитые и примитивные почвы (около 73%) и сероземы и сопутствующие им почвы. Выделяются следующие субтропические полупустынные и пустынные области: Афро-Азиатская, Южно-Американская, Северо-Американская и Южно-Африканская.

Тропический пояс. Он является самым большим по площади (5,6 млрд.га.), что составляет около 42% поверхности суши. Горные территории в пределах этого пояса занимают около 13% площади. Полугидроморфные, гидроморфные, палеогидроморфные, пойменные почвы составляют 15,5% территории пояса. В тропическом поясе можно выделить три ряда почвенно-биоклиматических областей: 1. тропические влажные и переменно влажные лесные (гумидные и семигумидные); 2. тропические засушливые ксерофитно-лесные и саванные (семиаридные); 3. тропические полупустынные и пустынные (аридные).

Выделяют три влажные лесные тропические области: Американская, Африканская и Австрало-Азиатская. В почвенном покрове этих областей преобладают ферраллитные и дифференцированные и недифференцированные почвы. Для влажных лесных областей характерны сочетания ферраллитных почв водоразделов, ферраллитных глеевых и глееватых почв нижних частей склонов и тропических болот в депрессиях.

Тропические ксерофитно-лесные и саванные области занимают площадь 1,7 млрд.га. и распространены в основном в восточном полушарии: Индо-Африканская и Австралийская области. В западном полушарии это Антильские острова и небольшие территории в Южной Америке. Горные территории в пределах рассматриваемых областей составляют 16,2 % площади. Широко распространены гидроморфные условия почвообразования (19,5 % территории). В почвенном покрове преобладают два типа почв: коричнево-красные и красно-бурые саванные. Первые имеют преимущественно ферраллитный состав, а вторые – ферсиаллитный. Среди этих почв встречаются вертисоли.

В тропическом поясе можно выделить четыре полупустынные и пустынные области: Афро-Азиатская, Австралийская, Южно-Африканская, Южно-Американская, которые смыкаются с субтропическими пустынными областями. Горные территории занимают 6,3% их площади, а гидроморфные почвы – около 2,4%. Пустынные песчаные пространства раскинулись на 24% территории областей.

ПОЧВА: ПОЧВ МИРА К статье ПОЧВА Большие почвенные группы классификация 1938 Порядки новая классификация Зональные почвы Тундровые почвы (Нет эквивалента) Пустынные почвы Аридисоли Каштановые почвы, черноземы и почвы прерий Моллисоли Серо-бурые подзолистые почвы Альфисоли Подзолы Сподосоли Красные и желтые подзолистые почвы Ультисоли Латосоли Оксисоли Интразональные почвы Болотные почвы Гистосоли Грумусоли Вертисоли Азональные почвы Аллювиальные почвы Энтисоли (Нет эквивалента) Инсептисоли Тундровые почвы. В их основании имеется постоянно мерзлый слой - многолетняя мерзлота, - который препятствует дренированию вышележащих почвенных горизонтов во время короткого вегетационного периода, когда лед в них протаивает на несколько (или первые десятки) сантиметров. Поверхностный (деятельный) слой почвы представлен слаборазложившимися растительными остатками. Под ним залегает "подпочва" серого цвета со стяжениями железа в виде ржаво-бурых пятен. Зона тундровых почв обрамляет арктический пояс. Местами тундровые почвы встречаются в горах выше границы леса. Естественная тундровая растительность состоит из лишайников, мхов, травянистых растений, в том числе низкорослых яркоцветущих, и кустарников. Пустынные почвы (аридисоли) в поверхностном или "подповерхностном" горизонтах содержат карбонаты кальция и другие легкорастворимые соли, а горизонт А у них очень слабо прокрашен органическим веществом. Поскольку выпадает мало осадков, эти почвы никогда подолгу не бывают влажными. Естественная растительность состоит из редких кактусов, полыни и пустынных кустарников и полукустарников, а также некоторых приземистых однолетних травянистых растений. Здесь обычно практикуется пастбищное скотоводство. Там, где доступна пресная, слабоминерализованная вода, развито интенсивное орошаемое земледелие. Обычно вода отводится из рек и ручьев, берущих начало в горах, где выпадает больше осадков. Каштановые почвы, черноземы и почвы прерий (моллисоли) характеризуются мощным богатым органикой верхним горизонтом, в результате выщелачивания лишенным карбонатов кальция и легкорастворимых солей. Различаются они свойствами "подпочвенного" горизонта. Он может быть обогащен карбонатами кальция в самой верхней части (каштановые почвы), а если имеются слои, обогащенные глиной, то карбонаты кальция вымываются ниже их (как, например, в почвах прерий). В ряду рассматриваемых почв каштановые соответствуют наиболее сухим климатическим условиям, а почвы прерий - наиболее влажным, когда количество осадков несколько превышает эвапотранспирацию (потери воды через испарение и транспирацию). Естественная растительность прерий представлена в основном злаками. Обычно здесь развивается пастбищное животноводство, но значительная часть таких почв в настоящее время распахана, и крупнейшие районы мирового производства зерна приурочены к их ареалам. Однако из-за недостаточного количества осадков часто снижается урожайность культур. Каштановые, черноземные и почвы прерий различаются и по термическому режиму. Для одних характерны постоянно теплые климатические условия с чередованием влажного и сухого сезонов, например в саваннах. Эти почвы обычно беднее тех, которые распространены в условиях четко выраженного зимнего понижения и летнего повышения температур. Такие почвы плодородны: на них получают высокие урожаи, особенно кукурузы и пшеницы. Серо-бурые подзолистые почвы (альфисоли) являются умеренно выщелоченными и имеют кислую реакцию по всему профилю и характеризуются аккумуляцией иллювиальной глины в горизонте В. Горизонты А слабо прокрашены органическим веществом. Они сформировались в районах с влажным умеренным климатом под листопадными лесами, многие из которых к настоящему времени вырублены. Ландшафты часто представляют собой чередование распаханных земель, пастбищ и лесов. Эти почвы быстро реагируют на известкование и удобрение. Значительные территории их распространения густо населены, особенно в Северной Америке и Европе. Подзолы (сподосоли) имеют горизонт В, обогащенный иллювиально накопленными железом, алюминием и органическим веществом, вынесенными из верхних горизонтов. Подзолы формируются в холодных гумидных регионах под хвойными или смешанными хвойно-широколиственными лесами. Эти почвы очень кислые и выщелочены, а в естественных условиях над выщелоченным горизонтом А часто имеется органогенный горизонт. В условиях холодного влажного климата органическое вещество слабо разлагается, и органические кислоты способствуют выносу железа из горизонта А в горизонт В. При этом происходит образование металлоорганических соединений в форме хелатов, в которых один атом металла удерживается двумя атомами органической молекулы. Лесной опад является важной составляющей баланса вещества подзолов. На некоторых территориях леса вырублены, а почвы культивируются или используются под выпас скота. Для повышения плодородия подзолов необходимо внесение удобрений. Красные и желтые подзолистые почвы (ультисоли) сходны с серо-бурыми подзолистыми почвами, но в отличие от них более выщелочены и характеризуются более красными тонами за счет обогащения горизонтов В железом. В районах их распространения естественная растительность состояла из смешанных хвойно-широколиственных лесов, которые в значительной степени сохранились до сих пор. Эти почвы нуждаются в удобрении. Возрастающее применение минеральных удобрений быстро повышает продуктивность таких почв на юго-востоке США, где сравнительно продолжительный вегетационный период способствует развитию земледелия. Латосоли (оксисоли). Из горизонтов В латосолей почти все растворимые минералы выщелочены. Оксиды и гидроксиды железа и алюминия накапливаются в пористой оструктуренной "подпочве", которая обычно имеет красный цвет и содержит много глины. Эти почвы распространены в теплых и влажных климатических условиях, хотя в некоторых районах четко выражены влажный и сухой сезоны. В таких обстановках органическое вещество быстро разлагается, и в результате растения обеспечиваются большинством питательных элементов. При сведении естественной растительности происходит потеря значительного количества органического вещества, а следовательно, за несколько лет утрачивается и плодородие почвы. Поэтому в Африке и Азии веками практиковалась переложная система земледелия, при которой пахотные земли забрасывали на несколько лет - пока там не восстанавливалась естественная растительность. За это время происходило постепенное накопление питательных элементов, и затем эти земли на несколько лет снова включались в сельскохозяйственный оборот. Болотные почвы (гистосоли) - органогенные почвы, сформировавшиеся там, где продукция органического вещества была высокой, а скорость его разложения - низкой из-за избыточного увлажнения. Небольшие участки этих почв широко распространены на внутриматериковых болотах или на маршах побережий. Применение дренажа и контроль за уровнем грунтовых вод повышают плодородие этих почв, которые особенно пригодны для выращивания овощных культур. Грумусоли (вертисоли) характеризуются высоким содержанием набухающих глин монтмориллонитового состава. Они встречаются в тех регионах, где отчетливо выражены влажный и сухой сезоны. При высыхании такие почвы растрескиваются на большую глубину. При увлажнении трещины закрываются. Значительные площади грумусолей встречаются на юге США, в Индии и Австралии. Аллювиальные почвы (энтисоли) - азональные почвы, представляющие собой аллювиальные отложения без дифференциации на почвенные горизонты и распространенные вдоль рек в широком диапазоне климатических условий. Они отличаются разнообразием текстур. Обычно это самые плодородные региональные почвы благодаря ежегодному отложению свежих наносов во время паводков. Аллювиальные почвы широко используются для выращивания пищевых культур. В настоящее время для сохранения хозяйственной ценности этих почв необходимы ирригация и защита от паводков. Инсептисоли - порядок новой классификационной системы почв, не имеющий эквивалента в классификации 1938. Это слабо развитые почвы, которые могут встречаться в разных климатических условиях. Многие инсептисоли формируются на аллювиальных отложениях.

Содержание статьи

ПОЧВА – самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительности, животных, микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков. Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающее только ей присущим строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Чтобы быть плодородной, почва должна обладать достаточным количеством питательных веществ и запасом воды, необходимым для питания растений, именно своим плодородием почва, как природное тело, отличается от всех других природных тел (например, бесплодного камня), которые не способны обеспечить потребность растений в одновременном и совместном наличии двух факторов их существования – воды и минеральных веществ.

Почва – важнейший компонент всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом, через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле и в земле организмов (в том числе и человека) с литосферой , гидросферой и атмосферой .

Роль почвы в хозяйстве человека огромна. Изучение почв необходимо не только для сельскохозяйственных целей, но и для развития лесного хозяйства, инженерно-строительного дела. Знание свойств почв необходимо для решения ряда проблем здравоохранения, разведки и добычи полезных ископаемых, организации зеленых зон в городском хозяйстве, экологического мониторинга и пр.

Почвоведение: история, отношение с другими науками.

Наука о происхождении и развитии почв, закономерности их распространения, путях рационального использования и повышения плодородия называется почвоведением. Эта наука является отраслью естествознания и тесно связана с физико-математическими, химическими, биологическими, геологическими и географическими науками, опирается на разработанные ими фундаментальные законы и методы исследования. Вместе с тем, как любая другая теоретическая наука, почвоведение развивается на основе непосредственного взаимодействия с практикой, которая проверяет и использует выявленные закономерности и, в свою очередь, стимулирует новые поиски в области теоретических знаний. К настоящему времени сформировались крупные прикладные разделы почвоведения для сельского и лесного хозяйств, ирригации, строительства, транспорта, поиска полезных ископаемых, здравоохранения и охраны окружающей среды.

С момента систематического занятия земледелием человечество сначала эмпирически, а затем с помощью научных методов изучало почву. Наиболее древние попытки оценить различные почвы известны в Китае (3 тыс. до н.э.) и Древнем Египте. В Древней Греции представление о почве сложилось в процессе развития античного натурфилософского естествознания. В период Римской Империи было накоплено большое количество эмпирических наблюдений над свойствами почвы и разработаны некоторые агрономические приемы ее обработки.

Длинный период средневековья характеризовался застоем в области естествознания, однако в конце его (с началом разложения феодального строя) вновь появился интерес к изучению почв в связи с проблемой питания растений. В ряде работ того времени отражалось мнение, что растения питаются водой, создавая химические соединения из воды и воздуха, а почва служит им лишь механической опорой. Однако к концу 18 в. эту теорию сменила гумусовая теория Альбрехта Тэера, согласно которой растения могут питаться только органическим веществом почвы и водой. Тэер был одним из основоположников агрономии и организатором первого высшего агрономического учебного заведения.

В первой половине 19 в. знаменитый немецкий химик Юстус Либих разработал минеральную теорию питания растений, согласно которой растения усваивают из почвы минеральные вещества, а из перегноя – только углерод в виде углекислоты. Ю.Либих считал, что каждый урожай истощает в почве запас минеральных веществ, поэтому чтобы ликвидировать этот дефицит элементов, нужно вносить в почву минеральные удобрения, приготовленные заводским путем. Заслугой Либиха стало введение в практику сельского хозяйства применения минеральных удобрений.

Значение азота для почвы было изучено французским ученым Ж.Ю.Буссенго.

К середине 19 в. накопился обширный материал по изучению почв, однако данные эти были разрознены, не приведены в систему и не обобщены. Не было и единого для всех исследователей определения термина почва.

Основоположником науки о почве как самостоятельной естественно-исторической науки стал выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев (1846–1903). Докучаев впервые сформулировал научное определение почвы, назвав почву самостоятельным естественно-историческим телом, которое является продуктом совокупной деятельности материнской горной породы, климата, растительных и животных организмов, возраста почвы и отчасти рельефа местности. Все факторы почвообразования о которых говорил Докучаев были известны и до него, их последовательно выдвигали разные ученые, но всегда в качестве единственного определяющего условия. Докучаев первый сказал, что возникновение почвы происходит в результате совместного действия всех факторов почвообразования. Он установил взгляд на почву как на самостоятельное особое природное тело, равнозначное понятиям растение, животное, минерал и т.д., которое возникает, развивается, непрерывно изменяется во времени и пространстве, и этим он заложил прочный фундамент новой науки.

Докучаев установил принцип строения почвенного профиля, развил идею о закономерности пространственного распределения отдельных видов почв, покрывающих поверхность суши в виде горизонтальных, или широтных зон, установил вертикальную зональность, или поясность, в распределении почв, под которой понимается закономерная смена одних почв другими по мере поднятия от подножия до вершины высоких гор. Ему принадлежит и первая научная классификация почв, в основу которой были заложена вся совокупность важнейших признаков и свойств почвы. Классификация Докучаева получила признание мировой науки и предложенные им названия «чернозем», «подзол», «солончак», «солонец» стали международными научными терминами. Он разработал методы изучения происхождения и плодородия почв, а также методы их картографирования и даже в 1899 составил первую почвенную карту северного полушария (эта карта называлась «Схема почвенных зон северного полушария»).

Кроме Докучаева большой вклад в развитие науки почвоведение в нашей стране внесли П.А.Костычев, В.Р.Вильямс, Н.М.Сибирцев, Г.Н.Высоцкий, П.С.Коссович, К.К.Гедройц, К.Д.Глинка, С.С.Неуструев, Б.Б.Полынов, Л.И.Прасолов и другие.

Таким образом, наука о почве как о самостоятельном природном образовании сформировалась в России. Докучаевские идеи оказали сильное влияние на развитие почвоведения в других странах. Многие русские термины вошли в международный научный лексикон (chernozem, podzol, gley и др.)

Важные исследования для познания процессов почвообразования и изучения почв разных территорий провели ученые и других стран. Это Е.В.Гильгард (США); Э.Раманн, Э.Бланк, В.И.Кубиена (Германия); А. де Зигмонд (Венгрия); Дж. Милн (Великобритания), Ж.Обер, Р.Меньен, Ж.Дюран, Н.Ленеф, Г.Эрар, Ф.Дюшофур (Франция); Дж. Прескотт, С.Стифенс (Австралия) и многие другие.

Для развития теоретических представлений и успешного изучения почвенного покрова нашей планеты необходимы деловые связи разных национальных школ. В 1924 было организовано Международное общество почвоведов. Длительное время, с 1961 по 1981 проводилась большая и сложная работа по составлению Почвенной карты мира, в составлении которой большая роль принадлежала русским ученым.

Методы изучения почв.

Один из них –сравнительно-географический, основан на одновременном исследовании самих почв (их морфологических признаков, физических и химических свойств) и факторов почвообразования в разных географических условиях с последующим их сопоставлением. Сейчас при почвенных исследованиях используются различные химические анализы, анализы физических свойств, минералогический, термохимический, микробиологический и многие другие анализы. В итоге устанавливается определенная связь в изменении тех или иных свойств почвы с изменением почвообразующих факторов. Зная закономерности распределения почвообразующих факторов, можно создать почвенную карту для обширной территории. Именно таким образом Докучаевым в 1899 была выполнена первая мировая почвенная карта, известная под названием «Схемы почвенных зон Северного полушария».

Другой метод – метод стационарных исследований заключается в систематическом наблюдении какого-либо почвенного процесса, которое обычно проводится на типичных почвах с определенным сочетанием почвообразующих факторов. Таким образом, метод стационарных исследований уточняет и детализирует метод сравнительно-географических исследований. Существует два метода изучения почв.

Почвообразование.

Процесс формирования почв.

Все горные породы, покрывающие поверхность земного шара, с первых же моментов их образования под влиянием различных процессов начинали немедленно разрушаться. Сумма процессов преобразования горных пород на поверхности Земли называется выветриванием или гипергенезом. Совокупность продуктов выветривания называется корой выветривания. Процесс преобразования исходных пород в кору выветривания чрезвычайно сложен и включает в себя многочисленные процессы и явления. В зависимости от характера и причин разрушения горных пород различают физическое, химическое и биологическое выветривание, которое сводится обычно к физическому и химическому воздействию организмов на горные породы.

Процессы выветривания (гипергенеза) распространяются на некоторую глубину, образуя зону гипергенеза. Нижняя граница этой зоны условно проводится по кровле верхнего горизонта подземных (пластовых) вод. Нижнюю (и большую) часть зоны гипергенеза занимают горные породы, в той или иной степени измененные процессами выветривания. Здесь выделяют новейшую и древнюю коры выветривания, сформированные в более древние геологические периоды. Поверхностный слой зоны гипергенеза является тем субстратом, на котором происходит образование почвы. Как же происходит процесс почвообразования?

В процессе выветривания (гипергенеза) изменялся первоначальный облик горных пород, как и их элементный и минеральный состав. Первоначально массивные (т.е. плотные и твердые) горные породы постепенно переходили в раздробленное состояние. Примерами раздробленных в результате выветривания горных пород могут служить дресва, песок, глина. Становясь раздробленными, горные породы приобретали ряд новых свойств и особенностей: они становились более проницаемыми для воды и воздуха, в них увеличивалась общая поверхность их частиц, усиливавшая химическое выветривание, образовывались новые, в том числе и легко растворимые в воде соединения и, наконец, горные породы приобретали способность удерживать в себе влагу, имеющую большое значение для обеспечения растений водой.

Однако сами по себе процессы выветривании не могли привести к накоплению в горной породе элементов пищи растений, а следовательно, и не могли превратить горную породу в почву. Образующиеся в результате выветривания легко растворимые соединения могут только вымываться из горных пород под влиянием атмосферных осадков; а такой биологический важный элемент, как азот, потребляемый растениями в больших количествах, совершенно не содержится в изверженных горных породах.

Рыхлые и способные впитывать воду горные породы становились благоприятной средой для жизнедеятельности бактерий и различных растительных организмов. Постепенно происходило обогащение верхнего слоя коры выветривания продуктами жизнедеятельности организмов и их отмирающими остатками. Разложение органических веществ и присутствие кислорода приводило к сложным химическим процессам, в результате которых происходило накопление в горной породе элементов зольной и азотной пищи. Таким образом, горные породы поверхностного слоя коры выветривания (их еще называют почвообразующими, коренными или материнскими породами) стали почвой. В состав почвы, таким образом, входит минеральная компонента, соответствующая составу коренных пород, и органическая компонента.

Поэтому началом процесса почвообразования нужно считать тот момент, когда на продуктах выветривания горных пород поселились растительность и микроорганизмы. С этого момента раздробленная горная порода стала почвой, т.е. качественно новым телом, обладающим рядом качеств и свойств, самым существенным из которых является плодородие. В этом отношении все существующие почвы на земном шаре представляют собой естественно-историческое тело, образование и развитие которого связано с развитием всей органической жизни на земной поверхности. Один раз зародившись, почвообразовательный процесс никогда не прекращался.

Факторы почвообразования.

На развитие почвообразовательного процесса самое непосредственное влияние оказывают те природные условия, в которых он протекает, от того или иного их сочетания зависят его особенности и то направление, в котором этот процесс будет развиваться.

Важнейшими из этих природных условий, называемых факторами почвообразования, являются следующие: материнские (почвообразующие) породы, растительность, животный мир и микроорганизмы, климат, рельеф местности и возраст почв. К этим пяти основным факторам почвообразования (которые назвал еще Докучаев) сейчас добавляют действие вод (почвенных и грунтовых) и деятельность человека. Ведущее значение всегда имеет биологический фактор, остальные же факторы представляют собой лишь фон, на котором происходит развитие почв в природе, однако они оказывают большое влияние на характер и направление почвообразовательного процесса.

Почвообразующие породы.

Все существующие почвы на Земле произошли из горных пород, поэтому очевидно, что в процессе почвообразования они принимают самое непосредственное участие. Наибольшее значение имеет химический состав горной породы, поскольку минеральная часть любой почвы содержит в себе, в основном, те элементы, которые входили в состав материнской породы. Большое значение имеют и физические свойства материнской породы, поскольку такие факторы как гранулометрический состав породы, ее плотность, пористость, теплопроводность самым непосредственным образом оказывают влияние не только на интенсивность, но и на характер протекающих почвообразовательных процессов.

Климат.

Климат играет огромную роль в процессах почвообразования, его влияние очень многообразно. Основными метеорологическими элементами, определяющими характер и особенности климатических условий, являются температура и осадки. Годовое количество поступающего тепла и влаги, особенности их суточного и сезонного распределения обуславливают совершенно определенные процессы почвообразования. Климат влияет на характер выветривания горных пород, воздействует на тепловой и водный режимы почвы. Движение воздушных масс (ветер) влияет на газообмен почвы и захватывает мелкие частички почвы в виде пыли. Но климат оказывает влияние на почву не только непосредственно, но и косвенно, поскольку существование той или иной растительности, обитание тех или иных животных, а также интенсивность микробиологической деятельности обусловлена именно климатическими условиями.

Растительность, животные и микроорганизмы.

Растительность.

Значение растительности в почвообразовании чрезвычайно велико и многообразно. Пронизывая корнями верхний слой почвообразующей породы, растения извлекают из ее нижних горизонтов питательные вещества и закрепляют их в синтезированном органическом веществе. После минерализации отмерших частей растений заключенные в них зольные элементы отлагаются в верхнем горизонте почвообразующей породы, создавая этим благоприятные условия для питания следующих поколений растений. Так, в результате постоянного создания и разрушения органического вещества в верхних горизонтах почвы, приобретается наиболее важное для нее свойство – накопление, или концентрация элементов зольной и азотной пищи для растений. Это явление называется биологической поглотительной способностью почвы.

Вследствие разложения растительных остатков в почве накапливается перегной, имеющий огромное значение в плодородии почвы. Растительные остатки в почве являются необходимым питательным субстратом и важнейшим условием развития многих почвенных микроорганизмов.

В процессе распада органического вещества почвы выделяются кислоты, которые, воздействуя на материнскую горную породу, усиливают ее выветривание.

Сами растения в процессе своей жизнедеятельности выделяют своими корнями различные слабые кислоты, под влиянием которых труднорастворимые минеральные соединения частично переходят в растворимую, а следовательно, в усвояемую растениями форму.

Кроме того, растительный покров существенно изменяет микроклиматические условия. Например, в лесу, по сравнению с безлесными территориями, понижена летняя температура, увеличена влажность воздуха и почв, уменьшена сила ветра и испарение воды над почвой, накапливается больше снега, талых и дождевых вод – все это неизбежно отражается на почвообразовательном процессе.

Микроорганизмы.

Благодаря деятельности населяющих почву микроорганизмов происходит разложение органических остатков и синтез содержащихся в них элементов в соединения, поглощаемые растениями.

Высшие растения и микроорганизмы образуют определенные комплексы, под воздействием которых формируются различные типы почв. Каждой растительной формации соответствует определенный тип почв. Например, под растительной формацией хвойных лесов никогда не сформируется чернозем, который образуется под воздействием лугово-степной растительной формацией.

Животный мир.

Важное значение для почвообразования имеют животные организмы, которых в почве очень много. Наибольшее значение имеют беспозвоночные животные, живущие в верхних почвенных горизонтах и в растительных остатках на поверхности. В процессе своей жизнедеятельности они значительно ускоряют разложение органических веществ и часто производят весьма глубокие изменения в химических и физических свойствах почвы. Большую роль играют и норные животные, такие как кроты, мыши, суслики, сурки, и пр. Многократно перерывая почву они способствуют смешиванию органических веществ с минеральными, а также повышению водо- и воздухопроницаемости почвы, что усиливает и ускоряет процессы разложения в почве органических остатков. Также они обогащают почвенную массу продуктами своей жизнедеятельности.

Растительность служит пищей для различных травоядных животных, поэтому, прежде чем попасть в почву, значительная часть органических остатков подвергается существенной переработке в пищеварительных органах животных.

Рельеф

оказывает косвенное влияние на формирование почвенного покрова. Его роль сводится, в основном, к перераспределению тепла и увлажнения. Значительное изменение высоты местности влечет за собой существенные изменения температурных условий (с высотой становится холоднее). С этим связано явление вертикальной зональности в горах. Сравнительно небольшие изменения высоты сказываются на перераспределении атмосферных осадков: пониженные участки, котловины и западины всегда в большей мере увлажняются, чем склоны и повышения. Экспозиция склона определяет количество поступающей на поверхность солнечной энергии: южные склоны получают больше света и тепла, чем северные. Таким образом, особенности рельефа изменяют характер воздействия климата на процесс почвообразования. Очевидно, что в различных микроклиматических условиях процессы почвообразования будут идти по-разному. Большое значение в формировании почвенного покрова имеет и систематический смыв и перераспределение атмосферными осадками и талыми водами мелкоземельных частичек по элементам рельефа. Велико значение рельефа в условиях обильного выпадения осадков: участки лишенные естественного стока излишней влаги, очень часто подвергаются заболачиванию.

Возраст почв.

Почва – природное тело, находящееся в постоянном развитии, и тот вид, который сегодня имеют все существующие на Земле почвы, представляет собой лишь одну из стадий в длительной и непрерывной цепи их развития, а отдельные теперешние почвенные образования, в прошлом представляли другие формы и в будущем могут подвергнуться существенным превращениям даже без резких изменений внешних условий.

Различают абсолютный и относительный возраст почв. Абсолютным возрастом почв называют промежуток времени, прошедшей с момента возникновения почвы до нынешней стадии ее развития. Почва возникла тогда, когда материнская порода вышла на дневную поверхность и стала подвергаться процессам почвообразования. Например, в Северной Европе процесс современного почвообразования стал развиваться после окончания последнего ледникового периода.

Однако в пределах разных частей суши, которые одновременно освободились от водного или ледникового покрова, почвы далеко не всегда буду проходить в каждый данный момент одну и ту же стадию своего развития. Причиной этого могут быть различия в составе почвообразующих пород, в рельефе, растительности и других местных условиях. Различие в стадиях развития почв на одной общей территории, имеющей одинаковый абсолютный возраст, называют относительным возрастом почв.

Время развития зрелого почвенного профиля для разных условий – от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Возраст территории вообще и почвы в частности, а также изменения условий почвообразования в процессе их развития оказывают существенное влияние на строение, свойства и состав почвы. При сходных географических условиях почвообразования почвы, имеющие неодинаковые возраст и историю развития, могут существенно различаться и принадлежать к разным классификационным группам.

Возраст почв, следовательно, является одним из важнейших факторов, которые нужно учитывать при изучении той или иной почвы.

Почвенно-грунтовые воды.

Вода является средой, в которой протекают многочисленные химические и биологические процессы в почве. Там, где грунтовые воды расположены неглубоко, они оказывают сильное воздействие на почвообразование. Под их влиянием меняется водный и воздушный режимы почв. Грунтовые воды обогащают почву химическими соединениями, которые в них содержатся, иногда вызывают засоление. В переувлажненных почвах содержится недостаточное количество кислорода, что вызывает подавление деятельности некоторых групп микроорганизмов.

Хозяйственная деятельность человека влияет на некоторые факторы почвообразования, например на растительность (вырубка леса, замена его травянистыми фитоценозами и др.), и непосредственно на почвы путем ее механической обработки, орошения, внесения минеральных и органических удобрений и т. п. В результате часто почвообразовательные процессы и свойства почвы меняются. В связи с интенсификацией сельского хозяйства влияние человека на почвенные процессы непрерывно возрастает.

Воздействие человеческого общества на почвенный покров представляет собой одну из сторон общего влияния человека на окружающую среду. Сейчас особенно острой является проблема разрушения почвенного покрова в результате неправильной сельскохозяйственной обработки почв и строительной деятельности человека. Вторая важнейшая проблема – загрязнение почвенного покрова, вызываемое химизацией сельского хозяйства и индустриальными и бытовыми выбросами в окружающую среду.

Все факторы влияют не изолированно, а в тесной взаимосвязи и взаимодействии друг с другом. Каждый из них влияет не только на почву, но и друг на друга. Кроме того, и сама почва в процессе развития оказывает определенное влияние на все факторы почвообразования, вызывая в каждом из них определенные изменения. Так, вследствие неразрывной связи между растительностью и почвами, всякая смена растительности неизбежно сопровождается изменением почв, и, наоборот, изменение почв, в особенности, их режима влажности, аэрации, солевого режима и т.д. неизбежно влечет за собой смену растительности.

Состав почв.

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой частей. Соотношение их неодинаково не только в разных почвах, но и в различных горизонтах одной и той же почвы. Закономерно уменьшение содержания органических веществ и живых организмов от верхних почвенных горизонтов к нижним и увеличение интенсивности преобразования компонентов материнской породы от нижних горизонтов к верхним.

В твердой части почвы преобладают минеральные вещества литогенного происхождения. Это различные по размеру обломки и частички первичных минералов (кварца, полевых шпатов, роговых обманок, слюды и др.), формирующихся в процессе выветривания вторичных минералов (гидрослюды, монтмориллонита, каолинита и др.) и горных пород. Размеры этих обломков и частичек разнообразны – от 0,0001 мм до нескольких десятков см. Этим разнообразием размеров обуславливается рыхлость сложения почвы. Основную массу почвы составляет обычно мелкозем – частицы с диаметром менее 1 мм.

Минералогический состав твердой части почвы во многом определяет ее плодородие. В состав минеральных веществ входят: Si, Al, Fe, К, Mg, Ca, С, N, Р, S, значительно меньше микроэлементов: Cu, Mo, I, В, F, Pb и др. Подавляющее большинство элементов находится в окисленной форме. Во многих почвах, преимущественно в почвах недостаточно увлажняемых территорий, содержится значительное количество карбоната кальция CaCO 3 (особенно если почва образовались на карбонатной породе), в почвах засушливых областей – CaSO 4 и другие более легко растворимые соли (хлориты); почвы, влажных тропических областей обогащены Fe и Al. Однако реализация этих общих закономерностей зависит от состава почвообразующих пород, возраста почв, особенностей рельефа, климата и т.д.

В состав твердой части почвы входит и органическое вещество. В почве есть две группы органических веществ: попавшие в почву в виде растительных и животных остатков и новые, специфические гумусовые вещества, возникшие при преобразовании этих остатков. Между этими группами почвенного органического вещества – постепенные переходы, в соответствии с этим содержащиеся в почве органические соединения также разделяются на две группы.

К первой группе относятся соединения, содержащиеся в большом количестве в растительных и животных остатках, а также соединения, являющиеся продуктами жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Это белки, углеводы, органические кислоты, жиры, лигнин, смолы и др. Эти соединения в сумме составляют всего 10–15% от всей массы органического вещества почвы.

Вторая группа органических соединений почвы представлена сложным комплексом из гумусовых веществ, или гумуса, возникшего в результате сложных биохимических реакций из соединений первой группы. Гумусовые вещества составляет 85–90% органической части почвы, они представлены сложными высокомолекулярными соединениями кислотного характера. Главными группами гумусовых веществ являются гуминовые кислоты и фульвакислоты. В элементном составе гумусовых веществ важную роль играют углерод, кислород, водород, азот и фосфор. В гумусе содержатся основные элементы питания растений, которые под воздействием микроорганизмов становятся доступными для растений. Содержание гумуса в верхнем горизонте разных типов почв колеблется в широких пределах: от 1% в серо-бурых пустынных почвах до 12–15% в черноземах. Разные типы почв отличаются характером изменения количества гумуса с глубиной.

В почве есть и промежуточные продукты разложения органических соединений первой группы.

При разложении органических веществ в почве содержащийся в них азот переходит в формы, доступные растениям. В естественных условиях они являются основным источником азотного питания растительных организмов. Многие органические вещества участвуют в создании органо-минеральных структурных отдельностей (комочков). Возникающая таким образом структура почвы во многом определяет ее физические свойства, а также водный, воздушный и тепловой режимы.

Жидкая часть почвы или, как ее еще называют, почвенный раствор –это содержащаяся в почве вода с растворенными в ней газами, минеральными и органическими веществами, попавшими в нее при прохождении через атмосферу и просачивании через почвенную толщу. Состав почвенной влаги определяется процессами почвообразования, растительностью, общими особенностями климата, а также временем года, погодой, деятельностью человека (внесение удобрений и др.).

Почвенный раствор играет огромную роль в почвообразовании и питании растений. Основные химические и биологические процессы в почве могут идти только при наличии свободной воды. Почвенная вода является той средой, в которой происходит миграция химических элементов в процессе почвообразования, снабжение растений водой и растворенными элементами питания.

В незасоленных почвах концентрация веществ в почвенном растворе невелика (обычно не превышает 0,1%), а в засоленных почвах (солончаках и солонцах) – она резко увеличена (до целых и даже десятков процентов). Высокое содержание веществ в почвенной влаге вредно для растений, т.к. это затрудняет поступление в них воды и питательных веществ, вызывая физиологическую сухость.

Реакция почвенного раствора в почвах разных типов неодинакова: кислую реакцию (pH 7) – содовые солонцы, нейтральную или слабощелочную (pH = 7) – обыкновенные черноземы, луговые и коричневые почвы. Слишком кислый и слишком щелочной почвенный раствор отрицательно влияет на рост и развитие растений.

Газообразная часть, или почвенный воздух, заполняет поры почвы, не занятые водой. Суммарный объем почвенных пор (порозность) составляет от 25 до 60% объема почвы (см . Морфологические признаки почв). Соотношение между почвенным воздухом и водой определяется степенью увлажнения почвы.

Состав почвенного воздуха, в который входят N 2 , O 2 , CO 2 , летучие органические соединения, пары воды и пр. существенно отличается от атмосферного и определяется характером множества протекающих в почве химических, биохимических, биологических процессов. Состав почвенного воздуха не постоянен, в зависимости от внешних условий и времени года он может существенно меняться. Например, количество углекислого газа (CO 2) в почвенном воздухе значительно меняется в годовом и суточном циклах вследствие различной интенсивности выделения газа микроорганизмами и корнями растений.

Между почвенным и атмосферным воздухом происходит постоянный газообмен. Корневые системы высших растений и аэробные микроорганизмы энергично поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Избыток CO 2 из почвы выделяется в атмосферу, а атмосферный воздух, обогащенный кислородом, проникает в почву. Газообмен почвы с атмосферой может быть затруднен либо плотным сложением почвы, либо ее избыточной увлажненностью. В этом случае в почвенном воздухе резко уменьшается содержание кислорода, и начинают развиваться анаэробные микробиологические процессы, приводящие к образованию метана, сероводорода, аммиака и некоторых других газов.

Кислород в почве необходим для дыхания корней растений, поэтому нормальное развитие растений возможно только в условиях достаточного доступа воздуха в почву. При недостаточном проникании кислорода в почву растения угнетаются, замедляют свой рост, а иногда и совсем погибают.

Огромное значение кислород в почве имеет и для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, большинство из которых относится к числу аэробов. При отсутствии доступа воздуха деятельность аэробных бактерий прекращается, а в связи с этим прекращается и образование в почве необходимых для растений питательных веществ. Кроме того, в анаэробных условиях возникают процессы, которые приводят к накоплению в почве вредных для растений соединений.

Иногда в составе почвенного воздуха могут присутствовать некоторые газы, проникающие через толщи горных пород из мест их скопления, на этом основаны специальные газовые геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых.

Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов и почвенных животных. Активная роль живых организмов в формировании почвы определяет принадлежность ее к биокосным природным телам – важнейшим компонентам биосферы.

Водный и тепловой режимы почвы.

Водный режим почвы – это совокупность всех явлений, определяющих поступление, передвижение, расход и использование растениями почвенной влаги. Водный режим почвы – важнейший фактор почвообразования и почвенного плодородия.

Основным источникам почвенной воды являются атмосферные осадки. Некоторое количество воды поступает в почву в результате конденсации пара из воздуха, иногда значительную роль играют близко расположенные грунтовые воды. В районах орошаемого земледелия большое значение имеют поливы.

Расход воды происходит следующим образом. Часть воды, поступающей на поверхность почвы, стекает в виде поверхностного стока. Наибольшее количество поступившей в почву влаги поглощается растениями, которые затем частично ее испаряют. Некоторое количество воды расходуется на испарение, причем часть этой влаги задерживается растительным покровом и с его поверхности испаряется в атмосферу, а часть испаряется непосредственно с поверхности почвы. Почвенная вода может расходоваться и в виде внутрипочвенного стока – временно существующего явления, которое возникает в периоды сезонного увлажнения почвы. В это время по наиболее водопроницаемому почвенному горизонту начинает перемещаться гравитационная вода, водоупором для которой является менее водопроницаемый горизонт. Такие сезонно существующие воды получили названиеверховодок. Наконец, значительная часть почвенной воды может достигать поверхности грунтовых вод, отток которых происходит по водонепроницаемому ложу-водоупору, и уходить в составе грунтового стока.

Атмосферные осадки, талые и поливные воды проникают в почву вследствие ее водопроницаемости (способности пропускать воду). Чем больше в почве крупных (некапиллярных) промежутков, тем выше ее водопроницаемость. Особое значение имеет водопроницаемость для впитывания талых вод. Если осенью почва замерзла в сильно увлажненном состоянии, то обычно ее водопроницаемость крайне незначительна. Под лесной растительностью, предохраняющей почву от сильного промерзания, или на полях с рано проведенным снегозадержанием талая вода впитывается хорошо.

От содержания воды в почве зависят технологические процессы при обработке почвы, снабжение растений водой, физико-химические и микробиологические процессы, обусловливающие превращение питательных веществ в почве и поступление их с водой в растение. Поэтому одной из основных задач земледелия является создание в почве водного режима, благоприятного для культурных растений, что достигается накоплением, сохранением, рациональным расходованием почвенной влаги, а в необходимых случаях орошением или осушением земель.

Водный режим почвы зависит от свойств самой почвы, условий климата и погоды, характера природных растительных формаций, на обрабатываемых почвах – от особенностей выращиваемых культурных растений и техники их возделывания.

Выделяют следующие основные типы водного режима почвы: промывной, непромывной, выпотной, застойный и мерзлотный (криогенный).

Припромывном типе водного режима происходит ежегодное промачивание всей почвенной толщи до грунтовых вод, при этом почва возвращает в атмосферу меньше влаги, чем ее получает (избыток влаги просачивается в грунтовые воды). Почвенно-грунтовая толща в условиях этого режима ежегодно как бы промывается гравитационной водой. Промывной тип водного режима типичен для влажного умеренного и тропического климата, где сумма осадков больше испарения.

Для непромывного типа водного режима характерно отсутствие сплошного промачивания почвенной толщи. Атмосферная влага проникает в почву на глубину от нескольких дециметров до нескольких метров (обычно не более 4 м), причем между промоченным слоем почвы и верхней границей капиллярной каймы грунтовых вод возникает горизонт с постоянной низкой влажностью (близкой к влажности завядания), называемый мертвым горизонтом иссушения. Этот режим отличается тем, что количество возвращаемой в атмосферу влаги приблизительно равно поступлению ее с осадками. Этот тип водного режима типичен для сухого климата, где сумма осадков всегда существенно меньше испаряемости (условной величины, характеризующей максимально возможное испарение в данной местности при неограниченном запасе воды). Например он свойственен для степей и полупустынь.

Выпотной тип водного режима наблюдается в условиях сухого климата с резким преобладанием испаряемости над осадками, в почвах, которые питаются не только атмосферными осадками, но и влагой неглубоко расположенных грунтовых вод. При выпотном типе водного режима грунтовые воды достигают поверхности почвы и испаряются, что часто приводит к засолению земель.

Застойный тип водного режима формируется под влиянием близкого залегания грунтовых вод в условиях влажного климата, при котором количество атмосферных осадков превышает сумму испарения и поглощения воды растениями. Из-за избыточного увлажнения образуется верховодка, в результате чего происходит заболачивание почвы. Этот тип водного режима типичен для понижений в рельефе.

Мерзлотный (криогенный) тип водного режима формируется на территории сплошного распространения многолетней мерзлоты. Особенность его – наличие на небольшой глубине постоянно мерзлого водоупорного горизонта. Вследствие этого, несмотря на небольшое количество осадков, в теплое время года почва пересыщена водой.

Тепловым режимом почвы называется сумма явлений теплообмена в системе приземной слой воздуха – почва – почвообразующая порода, в его характеристику включаются также процессы переноса и аккумуляции теплоты в почве.

Основной источник тепла, поступающего в почву – солнечная радиация. Тепловой режим почвы определяется преимущественно соотношением между поглощенной солнечной радиацией и тепловым излучением почвы. Особенности этого соотношения определяют различия режима различных почв. Тепловой режим почвы формируется, главным образом, под воздействием климатических условий, однако влияние на него оказывают и теплофизические свойства почвы и подстилающих ее пород (так, интенсивность поглощения солнечной энергии зависит от окраски почвы, чем почва темнее, тем большее количество солнечной радиации она поглощает). Особое воздействие на тепловой режим почвы оказывают многолетнемерзлые породы.

Тепловая энергия почвы участвует в фазовых переходах почвенной влаги, выделяясь при льдообразовании и конденсации почвенной влаги и расходуясь при таянии льда и испарении.

Тепловой режим почвы обладает вековой, многолетней, годовой и суточной цикличностью, связанной с цикличностью поступления на земную поверхность радиационной энергии Солнца. В среднем многолетнем выражении годовой баланс тепла данной почвы равен нулю.

Суточные колебания температуры почвы охватывают толщу почвы мощностью от 20 см до 1 м., годовые – до 10–20 м. Промерзание почвы зависит от климатических особенностей данного участка, температуры замерзания почвенного раствора, мощности снежного покрова и времени его выпадения (поскольку снежный покров уменьшает охлаждение почвы). Глубина промерзания почвы редко превышает 1–2 м.

Существенное влияние на тепловой режим почвы оказывает растительность. Она задерживает солнечную радиацию, в результате чего температура почвы летом может быть ниже, чем температура воздуха. Особенно заметное влияние на тепловой режим почв оказывает лесная растительность.

Тепловой режим почвы в значительной мере определяет интенсивность механических, геохимических и биологических процессов, протекающих в почве. Например, интенсивность биохимической деятельности бактерий увеличивается с повышением температуры почвы до 40–50° С; выше этой температуры жизнедеятельность микроорганизмов угнетается. При температуре ниже 0° С биологические явления резко затормаживаются и прекращаются. Тепловой режим почвы оказывает непосредственное влияние на рост и развитие растений. Важным показателем обеспеченности растений почвенным теплом является сумма активных температур почвы (т.е. температур выше 10° С, при этих температурах идет активная вегетация растений) на глубине пахотного слоя (20 см).

Морфологические признаки почв.

Как всякое природное тело, почва обладает суммой внешних, так называемых морфологических признаков, которые являются результатом процессов ее формирования и поэтому отражают происхождение (генезис) почв, историю их развития, их физические и химические свойства. В качестве основных морфологических признаков почвы выделяют: почвенный профиль, окраску и цвет почв, почвенную структуру, гранулометрический (механический) состав почв, сложение почв, новообразования и включения.

Классификация почв.

Каждая наука, как правило, имеет классификацию объекта своего изучения, причем эта классификация отражает уровень развития науки. Поскольку наука все время развивается, то соответственно совершенствуется и классификация.

В додокучаевский период изучали не почву (в современном представлении), а лишь отдельные ее свойства и стороны, поэтому и классифицировали почву по отдельным ее свойствам – химическому составу, гранулометрическому составу и др.

Докучаев показал, что почва – это особое природное тело, которое образуется в результате взаимодействия факторов почвообразования, и установил характерные черты морфологии почвы (в первую очередь, строение почвенного профиля) – это дало ему возможность разработать классификацию почв на совершенно иной основе, чем это делалось ранее.

За основную классификационную единицу Докучаев принял генетические типы почв, образованные определенным сочетанием факторов почвообразования. В основе этой генетической классификации почв лежит строение почвенного профиля, отражающее процесс развития почв и их режимы. Современная классификация почв, используемая в нашей стране, является развитой и дополненной классификацией Докучаева.

Докучаев выделял 10 почвенных типов, а в дополненных современных классификациях их более 100.

По современной классификации, используемой в России, в один генетический тип объединяются почвы с единым строением профиля, с качественно однотипным процессом почвообразования, который развивается в условиях одинакового теплового и водного режимов, на материнских породах сходного состава и под однотипной растительностью. В зависимости от увлажнения почвы объединяются в ряды. Выделяются ряды автоморфных почв (т.е. почв, которые получают влагу только за счет атмосферных осадков и на которые грунтовые воды не оказывают существенного воздействия), гидроморфных почв (т.е. почв, которые находятся под значительным воздействием грунтовых вод) и переходных автоморфно-гидроморфных почв.

Генетические типы почв подразделяют на подтипы, роды, виды, разновидности, разряды, а объединяют их в классы, ряды, формации, генерации, семейства, ассоциации и т.д.

Разработанная в России к I Международному почвенному конгрессу генетическая классификация почв (1927) была воспринята всеми национальными школами и способствовала выяснению главных закономерностей географии почв.

Сейчас единая международная классификация почв не разработана. Создано значительное число национальных почвенных классификаций, некоторые из них (Россия, США, Франция) включают все почвы мира.

Второй подход к классификации почв сложился в 1960 в США. Американская классификация базируется не на оценке условий образования и связанных с ним генетических особенностей различных типов почв, а на учете легко обнаруживаемых морфологических признаков почв, в первую очередь на изучении некоторых горизонтов почвенного профиля. Эти горизонты были названы диагностическими.

Диагностический подход к систематике почв оказался очень удобным для составления детальных крупномасштабных карт небольших территорий, однако такие карты практически нельзя было сопоставлять с обзорными мелкомасштабными картами, построенными на основе принципа географо-генетической классификации.

Между тем к началу 1960-х стало очевидно, что для определения стратегии в области производства сельскохозяйственных продуктов питания необходима мировая почвенная карта, легенда которой должна базироваться на классификации, исключающей разрыв между крупно- и мелкомасштабными картами.

Эксперты продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) совместно с организацией по вопросам образования, науки и культуры ООН (ЮНЕСКО) приступили к созданию Международной почвенной карты Мира. Работа над картой продолжалась более 20 лет и в ней принимали участие более 300 почвоведов из разных стран. Карта создавалась при обсуждении и соглашениях между различными национальными научными школами. В итоге была разработана легенда карты, которая базировалась на диагностическом подходе к определению классификационных единиц всех уровней, хотя учитывала и отдельные элементы географо-генетического подхода. Публикация всех 19 листов карты была закончена в 1981, с тех пор были получены новые данные, уточнены отдельные понятия и формулировки в легенде карты.

Основные закономерности географии почв.

Изучение закономерностей пространственного распространения разных типов почв является одной из фундаментальных проблем наук о Земле.

Выявление закономерностей географии почв стали возможны лишь на основе концепции В.В.Докучаева о почве как результате взаимодействия факторов почвообразования, т.е. с позиций генетического почвоведения. Были выявлены следующие основные закономерности:

Горизонтальная почвенная зональность. На крупных равнинных территориях типы почв, возникающие под влиянием типичных для данного климата условий почвообразования (т.е. автоморфные типы почв, развивающиеся на водоразделах при условии, что атмосферные осадки – основной источник увлажнения), располагаются обширными полосами – зонами, вытянутыми вдоль полос с близким атмосферным увлажнением (в областях с недостаточным увлажнением) и с одинаковой годовой суммой температур (в областях с достаточным и избыточным увлажнением). Такие типы почв Докучаев назвал зональными.

Это создает основную закономерность пространственного распределения почв на равнинных территориях – горизонтальную почвенную зональность. Горизонтальная почвенная зональность не имеет общепланетарного распространения, она характерна лишь для очень обширных равнинных территорий, например, Восточно-Европейской равнины, части Африки, северной половины Северной Америки, Западной Сибири, равнинных пространств Казахстана и Средней Азии. Как правило, эти горизонтальные почвенные зоны располагаются широтно (т.е. вытянуты вдоль параллелей), но в ряде случаев под влиянием рельефа направление горизонтальных зон резко меняется. Например, почвенные зоны западной части Австралии и Южной половины Северной Америки простираются вдоль меридианов.

Открытие горизонтальной почвенной зональности было сделано Докучаевым на основе учения о факторах почвообразования. Это было важным научным открытием, на базе которого было создано учение о природных зонах.

От полюсов к экватору друг друга сменяют следующие основные природные зоны: полярная зона (или зона арктических и антарктических пустынь), зона тундр, зона лесотундр, зона тайги, зона смешанных лесов, зона широколиственных лесов, зона лесостепей, зона степей, зона полупустынь, зона пустынь, зона саванн и редколесий, зона переменно-влажных (в том числе муссонных) лесов и зона влажных вечнозеленых лесов. Каждой из этих природных зон свойственны совершенно определенные типы автоморфных почв. Например, на Восточно-Европейской равнине отчетливо выражены широтные зоны тундровых почв, подзолистых почв, серых лесных почв, черноземов, каштановых почв, бурых пустынно-степных почв.

Ареалы подтипов зональных почв располагаются внутри зон также параллельными полосами, что позволяет выделить почвенные подзоны. Так, зона черноземов подразделяется на подзоны выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных черноземов, зона каштановых почв – на темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые.

Однако проявление зональности свойственно не только автоморфным почвам. Было выявлено, что определенным зонам отвечают определенные гидроморфные почвы (т.е. почвы, формирование которых происходит при значительном влиянии грунтовых вод). Гидроморфные почвы не являются азональными, но их зональность проявляется иначе, чем у автоморфных почв. Гидроморфные почвы развиваются рядом с автоморфными почвами и геохимически связаны с ними, поэтому почвенную зону можно определить как территорию распространения определенного типа автоморфных почв и находящихся с ними в геохимическом сопряжении гидроморфных почв, которые занимают значительную площадь – до 20–25% от площади почвенных зон.

Вертикальная почвенная зональность. Вторая закономерность географии почв – вертикальная зональность, проявляющаяся в смене типов почв от подножия горной системы к ее вершинам. С высотой местности становится холоднее, что влечет за собой закономерные изменения климатических условий, растительного и животного мира. В соответствии с этим изменяются и типы почв. В горах с недостаточным увлажнением смена вертикальных поясов обусловливается сменой степени увлажнения, а также экспозицией склонов (почвенный покров здесь приобретает экспозиционно-дифференцированный характер), а в горах с достаточным и избыточным увлажнением - изменением температурных условий.

Сначала считалось, что смена вертикальных почвенных зон совершенно аналогична горизонтальной зональности почв от экватора к полюсам, однако позже было обнаружено, что среди горных почв, наряду с типами, распространенными как на равнинах, так и в горах, есть почвы, образующиеся только в условиях горных ландшафтов. Также было выяснено, что очень редко соблюдается строгая очередность расположения вертикальных почвенных зон (поясов). Отдельные вертикальные почвенные пояса выпадают, смешиваются, а иногда даже меняются местами, поэтому был сделан вывод, что структура вертикальных зон (поясов) горной страны определяется местными условиями.

Явление фациальности. И.П.Герасимов и другие ученые выявили, что проявление горизонтальной зональности корректируется условиями конкретных регионов. В зависимости от влияния океанических бассейнов, континентальных пространств, крупных горных барьеров на пути движения воздушных масс образуются местные (фациальные) особенности климатов. Это проявляется в образовании особенностей местных почв вплоть до появления особых типов, а также в осложнении горизонтальной почвенной зональности. Вследствие явления фациальности, даже в пределах распространения одного почвенного типа почвы могут иметь существенные различия.

Внутризональные почвенные подразделения получили название почвенных провинций. Под почвенной провинцией понимают часть почвенной зоны, отличающуюся специфическими особенностями подтипов и типов почв и условиями почвообразования. Аналогичные провинции нескольких зон и подзон объединяются в фации.

Мозаичность почвенного покрова. В процессе детальных почвенно-съемочных и почвенно-картографических работ было обнаружено, что представление об однородности почвенного покрова, т.е. существовании почвенных зон, подзон и провинций весьма условно и отвечает лишь мелкомасштабному уровню почвенных исследований. В действительности под влиянием мезо- и микрорельефа, изменчивости состава почвообразующих пород и растительности, глубины залегания грунтовых вод почвенный покров внутри зон, подзон и провинций представляет собой сложную мозаику. Эта почвенная мозаика состоит из разной степени генетически связанных ареалов почв, которые образуют определенный рисунок почвенного покрова и создают его структуру, все компоненты которой могут быть показаны лишь на крупномасштабных или детальных почвенных картах.

Наталия Новоселова

Литература:

Вильямс В.Р. Почвоведение , 1949
Почвы СССР . М., Мысль, 1979
Глазовская М.А., Геннадиев А.Н. , М., МГУ, 1995
Максаковский В.П. Географическая картина мира . Часть I. Общая характеристика мира. Ярославль, Верхне-Волжское книжное издательство, 1995
Практикум по общему почвоведению . Изд-во МГУ, Москва, 1995
Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения . М., Владос, 2001
Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии . М., Наука, 2003
Восточно-европейские леса. История в голоцене и современность . Книга 1. Москва, Наука, 2004



По мере усиления сухости климата степи суббореального и субтропического поясов, саванны тропического пояса сменяются полупустынями (или опустыненными степями), обрамляющими области пустынь. Между почвами аридных зон на Земле имеется гораздо больше черт сходства, чем различий, обусловленных положенияем в разных природных зонах, поэтому целесообразно их рассматривать в комплексе, в рамках одной темы.

Бурые полупустынные почвы - компонент ландшафтов пустынно-степной зоны (полупустынь). Эта зона распространена на северном побережье Каспийского и Аральского морей, в южной части Казахстанского мелкосопочника, на крайнем северо-западе и на подгорных равнинах Джунгарии, Монгольского Алтая и Тянь-Шаня, на значительной части Гоби, в Патагонии.

Условия почвообразования. Характерная особенность климата - сильная континентальность и засушливость. Количество осадков колеблется по годам от 125 до 250 мм, около трети их выпадает летом. Испаряемость в 4-5 раз превышает осадки и составляет около 700-900 мм. В почве создается резкий дефицит влаги. Зима короткая, холодная, с сильными ветрами и буранами, малоснежная. Весна короткая, сухая, лето длинное, жаркое и сухое. Температура наиболее теплого месяца 20-27 °С, наиболее холодного -10 - -15 °С. Средняя годовая температура 6- 7 °С. Длина безморозного периода 160-190 дней. Сумма эффективных температур (выше 10 °С) 3000-3700°.

Разнообразие геологического строения и рельефа, от низменностей и равнин до плоскогорий и горных территорий создает крайнюю генетическую и литологическую неоднородность материнских пород, включая лессовидные, морские, элювиальные, делювиальные, щебнистые, засоленные и т. д.

Растительный покров беден по видовому составу и очень изрежен. Проективное покрытие не более 30-40 %, местами сомкнутость травостоя еще реже и не превышает 20-30 %. Более густой травостой встречается лишь на пустынно-степных супесчаных и песчаных почвах, как правило, менее солонцеватых и отличающихся более благоприятным водным режимом. На этих почвах произрастают полынь песчаная, тмин песчаный, молочай Жерарда, житняк пустынный, типчак и различные астрагалы.

На суглинистых почвах господствуют полынные, типчаково-полынные, полынно-биюргуновые и биюргуново-кокпековые ассоциации со значительной примесью эфемеров и эфемероидов. Среди травостоя преобладают различные виды полыней, прутняк, камфоросма, кокпек, биюргун, ромашник.

Дерновый процесс в бурых полупустынных почвах вследствие изреженной злаково-полынной растительности выражен крайне слабо. Комковато-зернистого структурообразования практически нет. Характерно выщелачивание и миграция солей Са, Mg, Na, К и других с образованием карбонатно-десуктивного горизонта белоглазки ВСа, иллювиального горизонта гипса и легкорастворимых солей Bcs. С карбонатными миграциями связано образование на поверхности почвы крупнопористой корочки мощностью 2-4 см. Выщелачивание и миграция солей проявляются при непромывном водном режиме до глубины годового промачивания, не превышающей 70 см.

Образование и накопление насыщенного Са, Mg фульватного гумуса (Сгк/Сфк менее 1,0) проявляется крайне слабо. Количество гумуса всего около 1-2% при мощности гумусовых горизонтов 20-30 см при относительно высоком содержании азота (С/N - 5-6). Относительно высокое содержание азота может быть объяснено высоким содержанием его в самих растительных остатках, особенно в листьях ксерофитных полукустарничков. Среднее содержание азота в опаде пустынных формаций 1,7 %, степных - 1,2, лесных - 0,6 %. Это отражается и на соотношении С/N в почвенном гумусе. С малым количеством гумуса и илистой фракции связана низкая емкость поглощения почв (10-15 смоль/кг). В составе поглощенных оснований преобладает кальций (60-80 %) и магний (25-35 %), имеется небольшое количество натрия.

Бурые полупустынные почвы слабощелочные (рН 7,3-8), щелочность возрастает в горизонте максимального скопления карбонатов (рН 8,0-8,5).

Генетический профиль бурых и красновато-бурых почв полупустынь состоит из горизонтов A, BtNa, Bca, Bcs, C. Горизонт A - гумусово-элювиальный мощностью от 10 до 20 см палево-серого или серовато-красноватого цвета; BtNa - иллювиальный солонцеватый горизонт 10-20 см более яркой темно-бурой окраски, более плотный и тяжелый, с комковато-призматической или призматической структурой; Bca - горизонт максимального накопления карбонатов в виде мягких мучнистых стяжений, прожилок, конкреций, а местами даже известковых плотных прослоев (хардпэнов), мощность обычно 20-30 см; Всs - гипсовый горизонт, который тем ближе к поверхности, чем ариднее условия (в бурых и красно-бурых почвах - на глубине 60-80 см); Сs - почвообразующая порода, обычно карбонатная и гипсоносная и соленосная, но с меньшим, чем в гипсовом горизонте, содержанием гипса, начинается на глубине 120-130см.

Карбонаты в бурых полупустынных почвах обычно появляются на глубине 20-25см от поверхности, изредка с самой поверхности.

Итак, субаэральное осолонцевание, обызвесткование и дифференциация солей по степени растворимости с образованием иллювиально-солевых горизонтов - главные процессы, формирующие профиль бурых полупустынных и красновато-бурых почв.

Бурые и красновато-бурые полупустынные почвы характеризуются неблагоприятными физическими свойствами, бесструктурностью, высокой плотностью иллювиальных горизонтов и низкой их водопроницаемостью. Небольшое количество осадков и малоудовлетворительные физические свойства делают невозможным их использование под пашню. Пространства полупустынь используются преимущественно как пастбищные угодья. Развитие земледелия ограничивается недостатком влаги, пестротой почвенного покрова, значительным участием в нем солонцов и сильно солонцеватых почв.

Пустыни - особые типы ландшафтов, сложившиеся в областях с постоянно сухим и жарким климатом. На Земле пустыни распространены в суббореальном, субтропическом и тропическом биоклиматическим поясах. Особое место занимают пустыни полярного пояса. В бореальном поясе природных пустынь нет. Пустыни на всех континентах занимают огромные площади. Самым пустынным континентом можно назвать Австралию.

В полупустынях и пустынях умеренных, субтропических и тропических поясов Земли широко распространены почвы с резко дифференцированным в верхней части профилем по окраске, плотности и содержанию илистых частиц. Эти почвы содержат много карбонатов, в их нижних горизонтах обильны скопления гипса и часто легко растворимых солей. Солевые аккумуляции в почвообразующих породах и субаэральных почвах аридных областей могут быть связаны: 1) с накоплением солей в предшествующие геологические эпохи в период формирования самих пород или в предшествующую гидроморфную фазу засоления почв; 2) с поступлением на поверхность почв солей с осадками и пылевыми массами.

В аридном климате древние солевые сульфатные и хлоридно-сульфатные аккумулятивные коры выветривания очень консервативны. Малое количество осадков (в 10-15 раз меньше, чем возможная испаряемость) - основная причина сохранения солей в сфере современного почвообразования. Поступление солей с атмосферными осадками и эоловый привнос солей на поверхность субаэральных почв - тоже не только древний, но и современный процесс соленакопления в почвах аридных зон. Оно облегчается широким распространением солончаков в геохимически подчиненных супераквальных ландшафтах бессточных котловин, аллювиальных и низменных приморских равнин, в которых максимальное накопление солей из грунтовых происходит на поверхности в виде солевых выцветов и корочек.

Даже при полном отсутствии осадков жизнь не прекращается, а следовательно, сохраняются и элементы почвообразования, такие как цветение скал при кратковременном туманном увлажнении и образование пустынного загара.

Наибольшее биологическое разнообразие и наиболее оптимальная экологическая ситуация складывается в субтропических пустынях, где прослеживаются мощные толщи эоловых лессов и песчаных массивов без каких-либо негативных экологических последствий для жизнедеятельности фитоценозов. В суббореальных пустынях господствуют различные третичные и более древние морские глины, содержащие в значительных количествах легкорастворимые соли. Это ведет к солончаковатости почв и господству галофитной растительности.

Основные черты биологических сообществ:

1.Фитоценозы слагают растения ксерофитного типа. Это безлистные кустарники и полукустарники: саксаул, эфедра, солянка, полынь и др. Важное место в фитоценозах занимают эфемеры и эфемероиды. Преимущество эфемеров в том, что они обладают способностью весь свой жизненный путь от прорастания до обсеменения совершить в очень короткий срок - за полтора-два весенних месяца. Это представители крестоцветных, лютиковых, злаков, маковых. Их семена прорастут в новый дождливый сезон. В отличие от однолетних многолетние травы, или эфемероиды, замирают на лето. Наземная часть выгорает, но корневая сохраняется. К ним относятся песчаная осока, или илак, чомуч, дорема, мятлик живородящий, тюльпаны. Растительный покров крайне изрежен, объем ежегодного опада минимален.

2.Уникальная приспособленность фитоценозов к недостатку влаги. Это обеспечивается низкорослостью, изреженностью растений и др. В пустынных сообществах надземная масса намного меньше подземной. Обычно соотношение 1:20.

3.Высокая зольность фитомассы и ее богатство белками. Все ландшафты пустыни высоко обеспечены зольными элементами, вплоть до их избыточности и соленакопления в отдельных местах.

Длительные периоды сухости в пустынях способствуют резкому сокращению периода биологического пресса на разнообразные литогенные типы кор выветривания. В пустынях беспредельно господствует физическое выветривание, биохимически, химически и биологически не затрагивающее природу первичной литогенности выходящих на поверхность горных пород, а, наоборот, способствующее консервации, сохранению древних поверхностей, природных и антропогенных образований.

В пустынях прекрасно сохраняются как реликты прошлых природных условий, так свидетельства жизни человека древних эпох. Это сухие русла бывших рек, красноцветные коры выветривания влажного тропического почвообразования в Австралии, наскальные рисунки человека в горах Ахаггар и Тибести в центре Сахары, показывающие быт охотников в отнюдь не пустынных саваннах, постоянно действующие колодцы на местах кочевий с незапамятных времен, пустые городища и т. д.

Пустыни - единственные природные зоны, где интрозональные и азональные ландшафты преобладают над типично зональным ландшафтообразованием, отражающем сущность биоклиматического круговорота веществ и энергии. Одним из парадоксов пустынь можно назвать многообразие форм поверхности, преобладание азональных образований. И эти формы в первую очередь связаны с литогенными особенностями коры выветривания и в значительно меньшей степени - с зональным биологическим круговоротом материи. Последнее является важнейшей особенностью азональных ландшафтов пустынь.

Зональные почвы пустынь проявляются на равнинных пространствах, где господствуют мелкоземистые коры выветривания глинистого и суглинистого гранулометрического состава, имеющие значительную мощность (3- 10 м и более).

Географически и по энергетической напряженности различают:

Суббореальные пустынные степи с серо-бурыми пустынными почвами;

Субтропические пустынные степи с сероземами;

Тропические суккулентные пустыни с красновато-бурыми полупустынными почвами.

Характерны следующие черты почвообразования и свойства почв пус-тынь:

1.Биологическое почвообразование отличается кратковременностью, но высокой интенсивностью минерализации как растительных остатков, так и гумусовых веществ. При гумификации в основном образуется фульвокислоты (Сгк: СФК< 1), обогащены азотом.

2.В почвенных процессах велика роль зооценозов. Почвенная фауна придает почвам дырчатость и перерабатывает растительный опад. Гумусовый профиль мощностью всего около 10- 20 см при содержании гумуса менее 2 %.

3.Для почв пустынь типичен нисходяще-возвратный водный режим при неглубоким промачиванием почвы, всего до глубины 30- 50 см в серо-бурых почвах и до 50-100 см в сероземах. Миграция происходит на фоне карбонатности материнских пород, что особенно выражено в сероземах. Поэтому рН почв слабощелочная, в пределах 7,5-8,5. При карбонатности поверхностных горизонтов заметно иллювиирование СаСОэ на глубину промачивания почвы.

4.Высокая обеспеченность катионами кальция и магния почвенных растворов препятствует диспергированию коллоидов и развитию солонцовых процессов, хотя в отдельных случаях среди серо-бурых пустынных почв встречаются и солонцеватые почвы.

5.В почвах отсутствуют процессы перемещения по профилю илистой фракции в целом и коллоидов в частности. Распад алюмосиликатов как результат оглинивания крайне замедлен. Типично пылеватое оглинивание.

6.Образование структуры в почвах не выражено из-за скудности растительного покрова. Во всех почвах наблюдается высокая микроагрегатность. Повсеместно образование на поверхности почв пористой и слоеватой корки (1-2 см).

7.Пустынные почвы полностью насыщены основаниями из которых на долю кальция и магния приходится 85-95 %. Пылеватый характер почвенной массы, часто ее ферраллитность и малая гумусность обуславливают низкую поглотительную способность, всего 8-15 мг-экв на 100 г.

Таким образом, общие черты почвенного покрова пустынь определяются их малой мощностью, весь профиль почвы укладывается в 20-35 см. В тропических пустынях почвы красно-бурого цвета, как проявление актуальной или реликтовой ферраллитности.

Зональная типовая принадлежность почв различных пустынь относи-тельна, характерна комплексность почвенного и растительного покрова. Так, на Устюрте микропонижения заняты бурыми или лугово-бурыми полупустынными почвами, а повышенные элементы рельефа еще более аридными высококарбонатными и гипсоносными серо-бурыми пустынными почвами под полынно-ксерофитно-солянковой растительностью. Последние проникают и в область субтропических пустынь.

Комплексность почвенного покрова и большое участие в нем солонцеватых почв и солонцов характерны и для полупустынных областей тропических поясов Земли, где наряду с бурыми и красновато-бурыми почвами опустыненных саванн и кустарников широко распространены солонцы и солончаки.

Наиболее типичным и хорошо изученным представителем пустынных почв являются сероземы.

Они распространены в субтропических и тропических поясов Земли, где короткие периоды увлажнения почв и активизации почвенных процессов сменяются длительными сухими периодами, в течение которых биологические процессы ослабляются, почвы сильно иссушаются, прогреваются. В них господствуют процессы субаэрального обызвесткования. Коэффициенты увлажнения в течение года изменяются от 0,3 (в наиболее влажные два-три месяца года) до 0,1 (в сухие периоды года). В субтропических поясах влажный период падает на более прохладные зимние месяцы, в тропических поясах с нерегулярным режимом увлажнения короткий влажный период, как правило, приурочен к летним месяцам.

Образование сероземов связано с хорошо дренированным рельефом, исключающим воздействие на почвы грунтовых вод. Наиболее типичные сероземы формируются на эоловых лессовидных отложениях и лессах.

Сероземы широко распространены, в предгорьях и на подгорных равнинах Тянь-Шаня, Памиро-Алая, Копетдага. Они характерны для дренированных подгорных шлейфов и низкогорий Передней Азии и Пакистана, для внутренних, наиболее сухих областей Лессового плато в Китае.

Сероземы образуются под эфемеро-мятликово-полукустарничковыми пустынными степями. По количеству ежегодного опада эти растительные сообщества не уступают умеренно засушливым и сухим степям. Основная масса зольных элементов (290-390 кг/га) поступает с корневыми остатками.

В зимне-весенний период почвы промачиваются на глубину 100-120 см, поэтому наиболее легко подвижные продукты выветривания и почвообразования - хлориды и сульфаты - вымываются из верхних горизонтов и накапливаются в нижней части почвы на границе слоя максимального промачивания. В этот период, теплый и достаточно влажный, активно протекают почвенные процессы, бурно развиваются эфемеры, цветут кустарники, оживляется деятельность микроорганизмов, идет гумификация растительных остатков. В среде, богатой углекислотой и влагой, идет разложение первичных и образование вторичных глинистых минералов.

Кратковременность влажного периода весьма ограничивает процесс оглинивания. Образующиеся гумусовые вещества вследствие высокой активности микрофлоры быстро минерализуются, поэтому сколько-нибудь значительного накопления их в сероземах не наблюдается. Гумуса в верхнем горизонте 1-3 %, ниже он постепенно убывает. Быстрое течение процессов новообразования и распада гумусовых веществ способствует образованию фульвокислот и простых форм гуминовых кислот с невысокой оптической плотностью, слабо конденсированных. Отношение Сг/Сф обычно равно 0,6-0,8. Небольшое содержание гумуса обуславливает очень светлую окраску гумусового горизонта. Светло-серый цвет всего профиля сероземов связан с высоким содержанием карбонатов кальция, начиная с самой поверхности.

Профиль сероземов имеет характерные морфологические особенности.

A1 - гумусовый горизонт, светло-серый, мелкокомковатой структуры, рыхлого сложения, пылевато-суглинистый, вскипает, мощность 10-20 см.

Bca - иллювиальный карбонатный горизонт с видимыми на глаз новообразованиями извести в виде прожилок и червоточин и рыхлых округлых стяжений, располагаются на глубине 20-80 см, обычно более уплотнен, чем горизонт А, гумусовая окраска в нем уже незаметна, хотя некоторое количество гумуса (около 0,5 %) все еще присутствует.

И гумусовый, и карбонатный горизонты часто испещрены обильными ходами почвенных животных и особенно насекомых (муравьев, жуков), особенно лессах или лессовидных породах.

На глубине около 100 см и более часто наблюдаются прожилки и кристаллы гипса, а на глубине около 150-200 см в большем или меньшем количестве обнаруживаются и другие легкорастворимые соли (сернокислый и хлористый натрий).

Профиль тропических аналогов существенно не отличается от профиля сероземов, за исключением свойственной большинству тропических почв розоватой или красновато-бурой окраски, связанной с более высокой степенью дегидратации окислов железа.

Сероземы широко используются в земледелии: светлые и типичные сероземы только в условиях орошаемого земледелия, а темные сероземы, в которых в весенний период накапливается достаточно для обеспечения влаги, и в условиях богарного (бесполивного) земледелия.

В старых оазисах, где почвы орошают очень длительное время, в условиях промывного ирригационного режима и привноса с поливными водами карбонатов и растворимых солей, а также взвешенных частиц сформировался особый тип орошаемых сероземов. В них имеется так называемый агроирригационный горизонт, увеличиваются мощность гумусового горизонта и содержание гумуса, карбонаты распределяются по профилю более равномерно.

Повышенным содержанием гумуса характеризуются лугово-сероземные почвы, получающие дополнительное увлажнение за счет неглубоко залегающих от поверхности грунтовых вод, капиллярная кайма которых достигает нижних горизонтов почв. При более близком стоянии грунтовых вод формируются луговые почвы, часто в той или иной мере солончаковые, образующие сочетания с луговыми солончаками.

Использование в хозяйстве почв пустынь затруднено недостатком воды, большая часть земель используется лишь как отгонное животноводство. Искусственное орошение играет колоссальную роль, в том числе и для предотвращения засоления. На орошаемых участках сероземов выращивают хлопчатник, на серо-бурых возможно рисосеяние, в оазисах хорошо растут плодовые и овощные культуры.

Повышенное содержание некоторых элементов (фтора, стронция, бора) может вызвать эндемические заболевания.

Азональные образования в пустынях. Песчаные пустыни представлены образованиями двух типов - пески бугристые и пески барханные.

Обычно бытует ошибочное представление о господстве в пустынях песчаных массивов: как правило, пустыня ассоциируется с песками. Но это заблуждение: пески, хотя и занимают большие площади, но не преобладают. Более того, распространение песков в суббореальных пустынях совсем незначительно.

И еще одно ошибочное мнение: будто бы пески в пустынях постоянно куда-то передвигаются.

Пески бугристые - это развеваемые пески, лишенные растительности или представленные ее редкими экземплярами. Причины появления бугристых песков - антропогенные разрушения растительного и почвенного покрова, как правило, в результате неумеренного выпаса скота на барханных песках.

Пески барханные - это закрепленные от выдувания пески с хорошим растительным и почвенным покровом. Растительность является активным препятствием для дефляции.

Пески барханные без антропогенного вмешательства склонны к закреплению. При закреплении песков в поверхностных слоях накапливается гумус, карбонаты и пылевато-иловатые частицы, образующие корку, которая предотвращает развевание.

Песчаные пустыни - самые благоприятные для жизни пространства. Пески поглощают водяные пары из воздуха, конденсируют их при перепаде температур. Чем выше бархан, тем больше воды он накапливает. Поэтому подавляющее большинство колодцев вырыто у подножия барханов. Наиболее богатые пастбища в пустынях расположены на закрепленных песках. Здесь же и большее сосредоточение пустынной фауны.

Каменистые пустыни (гаммады) представлены на выходах плотных массивно-кристаллических и осадочных пород (граниты, гнейсы, мергели, известняки и т. д.). Это самые безводные и безжизненные ландшафты пустынь; почти полностью лишенные флоры и фауны.

Такыры образуются на равнинных депрессиях, сложенных из рыхлого глинистого наноса. Слабозасоленная поверхность этого материала в условиях краткого переувлажнения, отсутствия водопроницаемости и длительного сухого и жаркого времени склонна превращаться в такыровидную.

Такыр представляет гладкую как бы отполированную поверхность, разбитую неглубокими трещинами на ряд паркетообразных многоугольников, имеющих в диаметре 10-30 см. Растительность на такырах представлена редкими эфемерами, встречающимися по трещинам. На самой поверхности такыра после дождей развивается много сине-зеленых и диатомовых водорослей, которые и определяют направление почвообразовательного процесса, а сами примитивные почвы носят черты солонцеватости и не превышают 5-6 см мощности. Такыры, как и гаммады, маложизненны.

Солевые коры встречаются чаще всего в тропических пустынях на рыхлых мелкоземистых породах. Их генезис имеет древнюю и до сих пор не вполне ясную историю. Они формируются при глубоком залегании грунтовых вод, капиллярная кайма которых находится глубоко от поверхности. Предполагается парообразный или пленочный перенос солей, хотя механизм его представить трудно.

Солевые коры представляют каменистую поверхность, похожую на гаммаду, особенно после механического разрушения. По химическому составу выделяются коры карбонатные (Si02 - до 25, СаО - 65-0 %), сиаллитно-карбонатные (Si02 - 25-45 %, СаО - 50-65 %), карбонатно-сиаллитные (Si02 - более 45 %, СаО - менее 50 %), и сиаллитно-гипсовые (CaS04 - 25-50 %, СаО - менее 10 %, Si02 - 20-70 %).

Солевые коры - практически безжизненные пространства.

Солончаки (шоры) образуются в местах с близкими грунтовыми водами. В Средней Азии солончаки широко распространяются после деградации Аральского моря. Типична галофитная солянковая растительность. Эоловый (ветровой) перенос солей представляет экологическую угрозу окружающим территориям.

Пустынный загар. Поверхности скал и поверхность камней каменистой гаммады покрыта пустынным загаром. Это тонкая темно-бурая или черная пленка, в которой накапливаются окислы железа и марганца и органические соединения. Эфемерные увлажнения поверхности камней и скал приводят к кратковременному развитию пленки сине-зеленых водорослей. Скалы зеленеют, «цветут». Водоросли оказывают активное воздействие на горную породу, вызывая распад минералов. Миллиметровую пленку на скалах можно назвать своеобразной почвой.

Жизнь в пустыне создавала особый тип хозяйства - кочевое скотоводство с характерными для него сезонными перегонами. Земледелие возможно только при орошении. На поливных землях Средней Азии уживаются культуры умеренных и субтропических широт: ячмень, пшеница, просо, виноград, а также плодовые - яблоня, груша, абрикос и многие другие. Благодаря обилию солнца плоды получаются более сладкие, нежные, сочные. Если сахаристость украинских абрикосов 7-10%, то сахаристость узбекских - 20 %.

Засоленные почвы степной и пустынной зон

В аридных и семиаридных ландшафтах весьма распространенными являются почвы, формирующиеся в условиях длительного переувлажнения за счет близкого стояния минерализованных грунтовых вод. Их с определенной натяжкой обычно относят к гидроморфным. Минерализация почвенных вод с увеличением степени аридности ландшафта существенно растет и приводит к формированию ряда почв, среди которых наиболее распространены солончаки, солонцы и солоди. Солончаки встречаются в основном в пустынях. Солонцы тяготеют к степной зоне, солоди - к лесостепной.

При небольшой минерализации преобладают гидрокарбонаты, с повышением концентрации - сульфаты, а очень высокая минерализация вод (15-20 г/л) обуславливает хлоридно-натриевый состав. Сульфатов и хлоридов тем больше, чем ариднее местность. При движении вод вверх и их испарении повышается минерализация и выпадение солей в осадок.

Растительность солончаков весьма своеобразна, специализирована к высокой концентрации солей (галофиты, солянки имеют повышенное давление клеточного сока и усваивают воду даже из концентрированных растворов).

Различают пухлые, корковые, мокрые солончаки. У пыхлых преобладает сульфат натрия, обуславливающий большую рыхлость, корковые имеют прочную корку на поверхности, мокрые обусловлены скоплением хлоридов кальция и магния, обладающих высокой гигроскопичностью.

Профиль солонцов имеет основную особенность - очень плотный горизонт вмывания В - солонцовый.

Горизонт А1 серого цвета, рыхлый, до 10 см сменяется надсолонцовым горизонтом А2, светло-серым, до 10 см, рыхлым буровато-серым. Солонцовый горизонт В характеризуется большой плотностью, темно-бурым цветом, столбчатой структурой, часто с кремнеземистой присыпкой сверху. Верхняя граница горизонта чрезвычайно резкая. В нижней части горизонта заметны новообразования карбонатов и гипса.

По глубине расположения горизонта В выделяют корковые (менее 7 см), среднестолбчатые (7-15 см) и глубокостолбчатые (более 15 см) солонцы. Солонцы каштановой зоны менее мощные и более светлые по сравнению со степными. Помимо солонцов выделяют солонцеватые почвы с намечающейся слоеватостью гумусового горизонта и слабой уплотненностью горизонта В, характерные для сухостепной и пустынной зон.

По химическому составу в солонцах содержится повышенное количество полутораоксидов и илистых частиц в горизонте вмывания В и повышенное количество карбонатов в С сразу под горизонтом В. Образование солонцов связано с насыщением ППК катионами натрия. Это разрушает агрегаты и мелкодисперсные компоненты уносятся вниз, коагулируясь в зоне расположения солей, образуя плотный солонцовый горизонт. Количество обменного натрия в слое В составляет 30-40%, снижаясь постепенно до 10-12 % в А1 или на глубине более 120 см. Обилие натрия не только дезагрегирует почву, но и уменьшает пористость, прекращает капиллярный подъем воды. Во влажном состоянии почва набухает и становится водонепроницаемой, поэтому над солонцами периодически образуются лиманы. Солонцеватость проявляется уже при 5-10 % натрия в ППК. В типичном солонце 20-50 % натрия в составе ЕКО.

Для ликвидации вредного влияния поглощенного натрия производят гипсование. Образующийся при этом сульфат натрия хорошо растворим в воде и удаляется промыванием.

К.К. Гедройц считал, что солонцы образуются из солончаков при понижении уровня грунтовых вод и последующем выносе натрия вниз.

К.Д. Глинка объяснял образование солонцов наличием грунтовых вод, насыщенных натрием, при ежегодном весеннем поднятии которых происходило насыщение почвенной толщи этим элементом.

В любом случае процесс осолонцевания энергично протекает при наличии в растворе карбоната натрия (соды). Процесс образования солонцов длится примерно 50-60 лет при активной деятельности сульфатредукцирующих бактерий.

Солоди формируются в замкнутых понижениях рельефа, обычно под березово-осиновыми рощами. Горизонт А1 до 10 см, буроватого цвета, иногда оторфованный подстилается горизонтом А2 - белесоватым, мучнистым с неясной листовой структурой, 10-20 см, с многочисленными железо-марганцевыми конкрециями (бобовинами). Горизонт В - очень плотный, столбчато-призматической структуры, мощностью до 50 см. Нижняя часть профиля часто оглеена.

Солоди очень схожи с солонцами, но более резко выражен выщелоченный (осолоделый) горизонт с высоким содержанием кремнезема. В солодях перераспределение ила еще резче. Горизонт А2 настолько обеднен, что схож с подзолистым. Из слоя А удалены все водорастворимые компоненты, в том числе подвижная часть гумуса. Энергичное элювиирование приводит к кислой реакции среды в А1 и А2. Вынесенные вещества аккумулируются в горизонте В.

Обычно в центре западин - солоди, по краям - солонцы. Реже, особенно в Северном Казахстане, в центре - перегнойно-глеевые почвы. В периферийной части западин и на высокой пойме в условиях повышенной увлажненности и богатого растительного покрова формируются лугово-черноземные и лугово-каштановые почвы с мощным горизонтом А и слабой засоленностью. В центре западин формируются (торфянисто)-перегнойно-глеевые почвы с профилем А1-G.

Почвенный покров тропического пояса

Тропический пояс характеризуется жарким климатом с равномерными температурами в течение всего года - не менее 20°-22 °С в среднем за каждый месяц. Сумма температур воздуха более 10 °С колеблется от 8000° до 11 000 °С. Вегетационный период круглогодичный. Тепловые ресурсы обеспечивают получение трех урожаев в год. В отличие от температурного режима количество и распределение осадков в тропиках варьирует в исключительно широких пределах (от менее 50 до 5000 мм в год). Именно фактор влажности в тропическом поясе - главная причина дифференциации почв.

Процесс ферраллитизации заключается в глубоком преобразовании минеральной почвенной массы с разложением всех первичных минералов (кроме кварца), выносе продуктов разложения за пределы промываемой толщи и остаточной аккумуляции в ней кварца, каолинита, и гидроксидов железа и алюминия (гематит, гетит и гиббсит). Красные и желтые цвета сообщаются почвам гидроксидами железа. Ферраллитные почвы характеризуются кислой реакцией, низкой катионообменной способностью, сравнительно небольшим содержанием гумуса с преобладанием в его составе фульвокислот.

Красно-желтые, реже желтые ферраллитные почвы формируются под высокопродуктивными вечнозелеными влажно-тропическими лесами при постоянной круглогодичной температуре воздуха в 25-27 °С и большом количестве осадков (до 2500 мм в год и более).

При выходе на поверхность они образуют плотные железистые панцири. На известняках, мергелях и основных породах во влажных тропиках встречаются темно-красные лесные тропические почвы (маргалитовые). Это плодородные почвы, занимающие, однако, небольшие площади. Значительные площади по обширным низинам и долинам рек (бассейн Амазонки, Конго и др.) занимают глеевые, аллювиальные и болотные почвы. Своеобразны мангровые засоленные почвы, формирующиеся в зоне прилива на океанических побережьях.

бедной органическими кислотами. Гидроокислы железа накапливаются в форме гетита и гематита и равномерно прокрашивают массу каолинита, сообщая выветривающейся толще охристо-желтый или красный цвет. Освобождающиеся окислы алюминия кристаллизуются и образуют гиббсит Al2O3.3H2O и бемитAl2O3.H2O.

По отношению к катионам имеют очень малую емкость поглощения, но благодаря обилию гидроокислов железа они хорошо оструктурены, обладают хорошей водопроницаемостью. В кислой среде часть коллоидов гидроокислов железа и алюминия имеет положительный заряд, поэтому эти почвы способны поглощать анионы.

На основных породах почвы темно-красного цвета и хорошо оструктурены, на кислых породах светлые, кирпично-красные или красновато-желтые, с хуже выраженной структурой. Выделяются горизонты A0, Afu, Bmb, Cferal.

A0 - горизонт подстилки мощностью 1-2 см, состоит из сухих листьев, часто отсутствует.

Af - гумусовый горизонт, в верхней части (до глубины 5-7см) серый или коричневатой окраски, копролитовой или мелкокомковатой структуры, в нижней (до глубины 25-35 см) - бурый, желто-бурый или красновато-бурый, с комковатой структурой.

Bm - метаморфический горизонт буровато-красного или буровато-желтого цвета, рыхлый, с непрочно комковатой структурой, пронизан корнями, ходами насекомых. Мощность его 80-100 см. Окраска с глубиной становится более яркой, кирпично-красной или темно-красной. Часто в этом горизонте присутствуют округлые железистые конкреции.

На глубине 150-180 см начинается почвообразующая порода СFeral. Переход к ней заметен по появлению признаков структуры исходной массивной породы или наноса.

Поглощенный водород и алюминий составляют около 85-90 % от суммы поглощенных катионов.

В красных и красно-желтых ферраллитных почвах присутствуют и по-глощенные анионы (сульфат-ион, хлор и др.), что связано с большим содержанием неокристаллизованных гидроокислов железа и алюминия, имеющих коллоидном состоянии в кислой среде положительный заряд.

Цвет почв зависит в значительной степени от содержания в почвообразующих породах окислов железа и от степени их гидратации. На породах основного состава, богатых железом, образуются красные и темно-красные ферраллитные, хорошо оструктуренные почвы. На породах среднего и особенно кислого состава, особенно в условиях расчлененного рельефа, почвы имеют признаки гидроморфизма, в них меньше окислов железа, они более гидратированы. Это красно-желтые, желтые ферраллитные почвы, встречающиеся часто в сочетаниях с глеево-элювиальными ферраллитными и латеритными почвами, обогащенными железистыми конкрециями. Местами железистые конкреции образуют сплошные плотносцементированные горизонты. При эрозии почв и выходе на поверхность такие горизонты выступают как бронирующие ла-теритные панцири.

На красных и красно-желтых ферраллитных почвах выращивают теплолюбивые тропические культуры - кофейное дерево, масличную пальму, каучуконосы и др. Все почвы семейства недостаточно обеспечены азотом, калием и особенно фосфором, многими микроэлементами. Внесение удобрений, особенно органических, дает существенное повышение урожайности.

В гумусовом горизонте содержится 3-4 % гумуса гуматно-фульватного состава, реакция почв слабокислая, емкость поглощения катионов незначительная. В почвенной массе много железистых конкреций, а на поверхности почв часты железистые корки.

Во влажные летние сезоны в период активной вегетации травянистой растительности идет гумификация растительных остатков, в сухой и жаркий зимний период гумусовые вещества частично полимеризуются и закрепляются в верхней части профиля. Оснований для полной нейтрализации гумусовых кислот в почвах не хватает.

Гумусовый горизонт серого или серовато-красноватого цвета, крупитчатой структуры, часто легкого механического состава.

Материнская порода сиаллитного или сиаллитно-аллитного состава. Среди глинистых минералов значительную долю составляют иллит, гидро-слюды и смешанно-слоистые минералы. На долю каолинита приходится 20-30 %. Максимум илистой фракции наблюдается в горизонте ВtmF.

Яркая окраска почв связана с преобладанием маловодных гидратов окислов железа. Содержание гумуса обычно невысокое: 2-3% в верхнем горизонте, отношение Сгк/Сфк близко к единице.

В это время деревья сбрасывают листву, травяной покров выгорает, на поверхности почвы идет процесс быстрой минерализации растительных остатков. Минеральная часть красно-бурых почв имеет феррсиаллитный состав. Количество гумуса около 1 %, реакция почв от слабокислой до слабощелочной, в нижней части профиля часто наблюдается иллювиально-карбонатный горизонт, поглощающий комплекс насыщен основаниями.

В странах Балканского полуострова подобные почвы называют "смолницы", в Марокко - "тирсы", в Южной Америке - "терра-негро", в Индии - «регуры», «тин-суда», «фирки», по понижениям рельефа - «ба-доб» - Северной Нигерии, «фирки» и «влей» - в Восточной Африке. На международных почвенных картах и в классификациях они получили название "вертисоли". Наряду со слитыми почвами в СПП субтропических засушливых областей находятся лугово-коричневые, лугово-серо-коричневые, луговые и аллювиальные почвы.

Наиболее распаханы на равнинных территориях черные слитые, темно-красные маргалитовые, коричнево-красные, красно-бурые и пойменные почвы. В тропических областях развито горное земледелие. Коэффициент земледельческого использования некоторых горных почв выше, чем аналогичных почв на равнинах. Главные сельскохозяйственные культуры, возделываемые в тропиках - рис, сахарный тростник, хлопчатник, батат, кофе, какао, масличная пальма, каучуконосы, бананы, ананасы и др. Центральная проблема тропического земледелия - система удобрений. Специфической проблемой для тропиков является борьба с латеритообразованием. В отношении дальнейшего расширения земледелия тропический пояс обладает наибольшими резервами среди других поясов Земли.

Обзор современных мировых почвенных карт и схем почвенного районирования показывает сложность и разнообразие почвенного покрова на всех уровнях его организации. Рассмотрение почвенного покрова в тесной связи с условиями почвообразования и геологической историей территории выявляет эколого-географические закономерности структуры педосферы, объясняет ее генезис, географию и создает научную основу рационального использования и охраны земельных ресурсов мира. На каждом уровне организации ПП прослеживаются закономерности, которые отражают разные масштабы (время, площадь), воздействия факторов почвообразования. В действительности, формирование почвенного покрова начинается в индивидуальной экосистеме и отражает историю и предысторию этой экосистемы.